能譜CT在預測肝硬化門脈高壓食管靜脈曲張出血風險的應用

王芳，沈加林，華靜，華小蘭

能譜CT是由高低能量（140kVp和80kVp）在0.5ms內實現瞬間切換后采集兩組不同物質密度投影數據，重建出40～140keV共101個能量級的虛擬單能量圖像［1－3］。能譜CT利用物質分離技術［4］得到的碘基值能直接反映組織的攝碘情況，間接反映組織的血供情況［5－6］。有學者發現能譜CT碘基值和CT灌注指標在反映血流動力學改變具有很好的相關性［7］。本文探討能譜CT肝硬化門高壓血流動力學改變，尋求一種無創方法評估肝硬化門高壓，為預防食管靜脈曲張出血（esophageal varices bleeding，EVB）提供重要的參考價值。

材料與方法

1.臨床資料

回顧性分析本院2014年2月－11月經臨床生化、影像學檢查確診為肝硬化41例，肝功能A級20例、B級13例、C級8例。其中乙肝17例，丙肝1例，血吸蟲性肝硬化1例，酒精性肝硬化6例，自身免疫性肝病16例。排除肝癌，門靜脈栓子，胃冠狀靜脈栓塞，脾切除，以及脾腎分流術的患者。所有出血患者在病情穩定后3d內行能譜CT掃描。選取無肝臟疾病而需要診斷其他腹部臟器疾病而行能譜CT檢查46例作為對照組，所有對照組均不伴有其他影響肝血流動力學的疾病。

2.儀器與方法

采用GE Discovery CT 750HD（GE Healthcare，Wisconsin，USA）能譜CT掃描機對所有患者均行動脈期、門脈期、延遲期三期掃描。掃描范圍為膈頂至雙腎下極水平。掃描參數為：螺旋掃描，球管旋轉速度0.8s／r，準直器寬度40mm，螺距系數1.375，層厚1.25mm，自動毫安技術，兩種不同的Vp即（140kVp和80kVp）瞬間切換，視野350mm× 350mm。增強掃描采用非離子型碘對比劑（優維顯，370mg I／mL）100mL，注射流率為4.0mL／s。動脈期開始時間由智能監測掃描觸發，監測的興趣區（ROI）設在降主動脈，降主動脈CT值達100HU后觸發掃描，門脈期、延遲期掃描在動脈期結束后35s、90s開始。

3.觀測指標與測量方法

將掃描所得數據采用AW4.4后處理工作站的能譜CT分析軟件生成碘－水基物質圖像。由兩位具有五年以上診斷經驗的放射科醫師，在動脈期、靜脈期軸位圖像上選取肝門靜脈左右支匯合層面，分別在肝左葉、右葉、尾狀葉，脾臟避開大血管位置、門靜脈主干設定面積約25mm2的類圓形ROI，測定ROI中的碘含量（圖1）。以及測量門靜脈主干內徑（肝門靜脈左右支匯合處）、脾靜脈主干內徑（脾靜脈與腸系膜上靜脈匯合處）。門靜脈期冠狀面圖像上胃左靜脈起始段設定面積約4mm2（即起自門靜脈主干或脾靜脈起始處1mm處）測量肝硬化組胃左靜脈碘基值（圖2）。兩位放射科醫師測量前均已經過訓練，可以熟練的進行測量。取兩位醫師所測得的數據的平均值作為測量結果。CT下食管靜脈曲張，即食管內壁結節狀對比劑顯影，兩位醫師結果不一致時經討論后決定。

4.相關參數的計算方法

注：對于比值的測定主要是為了消除個體之間的差異以及個體之間循環血流速度的影響。

5.統計學方法

采用SPSS 20.0進行統計學分析。計量資料用均數±標準差表示，符合正態性分布的兩組之間采用成組設計t檢驗，不符合正態性分布的采用非參數Wilcoxon秩和檢驗（表格中＊表示非參數檢驗）。計數資料采用構成比表示，并采用卡方檢驗進行兩組比較。對不同肝功能分級的相關參數進行單因素方差分析和均數兩兩比較。脾靜脈內徑與碘基值之間的相關性采用Spearman相關性分析。均以P＜0.05為有統計學意義。根據診斷性實驗方法計算敏感度及特異度，并繪制出ROC曲線，計算ROC曲線下面積，找出約登指數（敏感性和特異性－1）最高臨界點。

結 果

1.一般資料

正常組和對照組之間年齡和性別（表1）之間沒有統計學差異（P＞0.05）。

表1 正常組與肝硬化組一般資料比較

2.正常組與肝硬化組之間的比較

正常組和肝硬化組LSV、SIC具有統計學意義（P＜0.05，表2）。肝硬化組的LSV、SIC較正常組低。

3.不同肝功能分級之間的比較

肝硬化組不同肝功能分級之間LIC、LSA具有統計學意義（P＜0.05，表3）。隨著肝功能分級的增加，LIC、LSA也隨之增加。且Child－C級與Child－A級和Child－B級之間差異有統計學意義，Child－A級和Child－B級之間差異無統計學意義。其它參數差異均無統計學意義。

4.碘基值反映門高壓血流動力學改變

碘基值與門脾靜脈主干內徑之間相關性的研究：門靜脈主干內徑＜15mm為A組，≥15mm為B組，各參數之間差異均無統計學意義（表4）。脾靜脈主干內徑＜10mm的為C組，＞10mm的為D組。SIC、GLI具有統計學意義（表5）。D組GLI和SIC比C組高，且與脾靜脈內徑之間具有相關性，r分別為0.358、0.338。

表2 正常組與肝硬化組能譜參數比較

表3 肝硬化組不同肝功能分級之間能譜參數比較

表4 A組（門靜脈內徑＜15mm）與B組（門靜脈內徑≥15mm）能譜參數比較

圖1 門靜脈期橫軸面ROI。

圖2 冠狀面胃左靜脈ROI。

碘基值與食管靜脈曲張及其破裂出血：CT下食管無曲張組與有曲張組比較GLI差異具有統計學意義（表6）。有曲張組的GLI大于無曲張組。肝硬化門高壓出血組與未出血組LSV和GLI差異具有統計學意義（表7）。出血組的LSV較未出血組低，出血組的GLI較未出血組的高。

胃左靜脈指數ROC曲線下面積為0.71，診斷出血風險的敏感度為82.4%，特異性為65.0%，臨界值是0.87，可以作為肝硬化門脈高壓EVB風險指標，即大于0.87時，應給予藥物干預或胃鏡下檢查治療，以預防EVB（圖3）。

討 論

肝靜脈楔壓（hepatic venous pressure gradient，HVPG）是反映肝硬化門脈壓力的金標準，因其風險大、費用高而沒有廣泛運用于臨床。當HVPG達到10～12mmHg時，肝硬化患者會出現失代償表現，如腹水，食管靜脈曲張（esophageal varices，EV）形成，當HVPG超過12mmHg時，EVB風險就會增加［8－10］。因此，對肝硬化患者門脈壓力進行評估，能有效地預防EVB。

國內外學者研究了多種無創技術反映門高壓以及EV，其中包括彩色多普勒超聲、彈性超聲、內鏡超聲等［11－15］。這些基于超聲基礎上的無創技術不僅受到被檢者自身條件的限制，如肥胖、腹水等，而且還受到操作者的主觀影響，如操作手法、角度，其臨床應用受到限制。CT門靜脈成像雖然可以直觀地反映整個門脈系統，卻只能從形態學上而沒有從血流動力學方面來評估門高壓以及EV程度［16］。肝硬化患者應定期行胃鏡檢查以評估EV發展變化情況。胃鏡不僅能反映EV程度，而且還能在胃鏡下進行治療。然而其作為有創檢查也不被患者接受，且易誘發EVB。能譜CT碘基值能反映血流動力學改變，研究門高壓血流動力學改變，以減少頻繁的胃鏡檢查，為預防EVB提供重要的參考價值。

圖3 胃左靜脈指數ROC曲線。

表5 C組（脾靜脈內徑＜10mm）與D組（脾靜脈內徑≥10mm）能譜參數比較

表6 EV（＋）組與EV（－）組能譜參數比較

表7 出血組與未出血組能譜參數比較

1.門靜脈高壓形成機制

肝臟為雙重血供，其中75%由門靜脈供血，25%由肝動脈供血。當發生肝臟纖維化時，再生結節以及假小葉的形成導致肝內靜脈扭曲變形，門靜脈血液回流受阻是門靜脈高壓形成的始動因素。肝硬化早期肝臟通過自身調節作用來維持肝臟總灌注量相對穩定，即肝動脈血供代償增加來彌補門靜脈血供減少。當肝硬化進一步發展，肝動脈血供的增加不足以彌補門靜脈血供減少，肝臟總灌注減少造成肝功能損害而出現失代償表現。隨著肝內阻力增加，門靜脈壓力隨之增加。當門脈壓力達到一定閾值時側枝循環形成以減輕門脈壓力。同時由于肝細胞變性、壞死，肝功能受損，NO等血管活性物質在肝內滅活減弱，導致內臟血管阻力降低及心輸出量增加，使得內臟血流量增加，內臟血循環處于低阻力高動力的循環狀態。因此，門高壓形成初期為門靜脈阻力增加所致，后期為內臟充血導致血流量增加所致。

2.碘基值反映不同肝功能分級之間血流動力學改變

肝功能分級反映的是肝臟儲備能力，部分代償期肝硬化患者門靜脈血供降低，肝動脈血供代償增加，而此時脾動脈供血尚未增加，即LIC以及LSA隨著肝功能分級的增加而增加（表3）。肝硬化失代償期肝臟動脈血供增加不足以代償靜脈血供減少，因此肝臟總灌注量減少，這種血流的改變導致了肝細胞受損、肝功能惡化，因此Child－C級的LIC較Child－A、B級進一步增加，說明肝功能的損害與肝灌注減少密切相關。

3.碘基值反映門高壓血流動力學改變

門靜脈高壓形成初期為門靜脈阻力增加所致，后期為血管活性物質NO增加導致脾臟充血及血流量增加為主。脾動脈血液經脾臟后再經脾靜脈匯入門靜脈。正常人門靜脈血流約20%～30%來自脾動脈，而門高壓時60%～70%來自脾動脈。脾靜脈血流量回流增多維持和加重了門脈高壓。因此，SIC在D組相對于C組大（表5）。另外據文獻報道，門脈高壓征主要包括門靜脈主干內徑≥15mm；脾靜脈主干內徑≥10mm［17］。且門、脾靜脈內徑不僅可以反映門脈壓力，而且其還能預測EV程度。隨著門、脾靜脈內徑逐漸增大，EV程度逐漸加重，且EVB風險也逐漸增高。Lee通過研究也發現門、脾靜脈主干內徑在一定范圍內隨著門脈壓力的增高而增大［18］。本文研究發現A組和B組之間（表4），能譜CT碘基值沒有統計學意義，而C組和D組（表5）在GLI、SIC具有統計學意義，且與脾靜脈內徑具有相關性，r分別為0.358、0.338。這可能與肝硬化門脈高壓側枝循環的開放，門靜脈管徑擴張程度減輕，脾靜脈血流量增多脾靜脈增寬有關。

4.碘基值反映食管靜脈曲張及其出血風險

胃左靜脈是食管靜脈叢通向門靜脈系統的主要通道，當門脈高壓時，門靜脈壓力超過胃左靜脈壓力，導致血流從胃左靜脈反流入食管靜脈叢形成EV。本研究中EV組較無EV組GLI高，即胃左靜脈分流導致胃左靜脈血流增加，門靜脈血流降低。當門脈壓力超過12mmHg時，EVB風險增加。此時，胃左靜脈血流進一步增高，脾臟被動充血，進一步維持和加重了門脈高壓，最終導致EVB。因此，出血組的GLI較非出血組高，即門高壓時胃左靜脈分流增大，GLI增大。出血組的LSV降低也反映了脾靜脈血流量的增加在維持門靜脈高壓中起著重要的作用。此研究結果與Adithan等［19］的結果類似。將出血組的和未出血組的GLI和LSV進行ROC曲線分析，選取截點，確定對出血風險的診斷價值。發現GLI的臨界值為0.87時，ROC曲線下面積為0.71，診斷出血風險的敏感度82.4%，特異度65%，而LSV的ROC曲線下的面積僅為0.27，可見GLI有更高的診斷價值。因此監測胃左靜脈血流有助于評估肝硬化門高壓，從而為預防EVB提供重要參考價值。

能譜CT碘基值和CT灌注指標在反映肝硬化血流動力學改變具有很好的相關性，但能譜CT采用雙低（低劑量及低輻射劑量）成像，使得能譜CT的輻射劑量遠遠低于CT灌注的輻射劑量。此外，門脈高壓是肝癌形成的一個獨立危險因素，能譜CT具有多參數成像以及最佳單能量成像等優勢，使得其較胃鏡、CT灌注更易檢出肝硬化早期小肝癌。

當然，本文也有局限性：樣本量較少，納入肝硬化患者病因各異，可能導致數據偏倚；出血患者病情穩定后血流動力學較出血時有所改變。

綜上所述，能譜CT胃左靜脈指數可以作為預測EVB風險指標。對肝硬化患者進行能譜CT隨訪或篩查，以評估EV程度及破裂出血風險，選取0.87作為GLI監測預警指標進行藥物干預或內鏡下治療以預防EVB，從而減少頻繁的胃鏡有創檢查。能譜CT不僅能從形態學上反映EV，而且能從血流動力學方面為臨床評估肝硬化門高壓、預測EVB風險提供重要的參考價值。

［1］ Yeh BM，Shepherd JA，Wang ZJ，et al.Dual－energy and low－kVp dual－energy and low－kVp CT in the abdomen［J］.AJR，2009，193（1）：47－54.

［2］ Silva AC，Morse BG，Hara AK，et al.Dual－energy（spectral）CT：applications in ab－dominal imaging［J］.Radiographics，2011，31（4）：1047－1050.

［3］ Krasnicki T1，Podgórski P，Guziński M，et al.Novel clinical applications of dual energy computed tomography［J］.Adv Clin Exp Med，2012，21（6）：831－841.

［4］ Mendonca P，Lamb P，Sahani D.A flexible method for multi－material decomposition［J］.IEEE Trans Med Imaging，2014，33（1）：99－116.

［5］ Lv P，Lin X，Gao J，et al.Spectral CT－preliminary studies in the liver cirrhosis［J］.Korean J Radiol，2012，13（4）：434－442.

［6］ 趙麗琴，賀文，胡志海，等.動脈碘分數在不同肝功能分級肝硬化患者中的變化特點［J］.首都醫科大學學報，2013，34（3）：229－332.

［7］ Zhang LJ，Wu SY，Wang M，et al.Quantitative dual energy CT measurements in rabbit VX2liver tumors：comparison to perfusion CT measurements and histopathological findings［J］.Eur J Radiol，2012，81（8）：1766－1775.

［8］ Addley J，Tham TC，Cash WJ.Use of portal pressure studies in the management of variceal haemorrhage［J］.World J Gastrointest Endosc，2012，4（7）：281－289.

［9］ Hobolth L，Bendtsen F，Moller S.Indications for portal pressure measurement in chronic liver disease［J］.Scand J Gastroenterol，2012，47（8－9）：887－892.

［10］ Wadhawan M，Dubey S，Sharma BC，et al.Hepatic venous pressure gradient in cirrhosis：correlation with the size of varices，bleeding，ascites，and child＇s status［J］.Dig Dis Sci，2006，51（12）：2264－2269.

［11］ Kakutani H，Hino S，Koyama S，et al.How Do we select an endoscopic treatment for esophageal varices on the basis of hemodynamic analysis using color doppler endoscopic ultrasonography［J］.Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2012，22（5）：410－414.

［12］ Mittal P，Gupta R，Mittal G，et al.Association between portal vein color Doppler findings and the severity of disease in cirrhotic patients with portal hypertension［J］.Iran J Radiol，2011，8（4）：211－217.

［13］ Sgouros SN，Vasiliadis KV，Pereira S.Systematic review：endoscopic and imaging－based techniques in the assessment of portal haemodynamics and the risk of variceal bleeding［J］.Aliment Pharmacol Ther，2009，30（10）：965－976.

［14］ Zardi EM，Di Matteo FM，Pacella CM，et al.Invasive and non－invasive techniques for detecting portal hypertension and predicting variceal bleeding in cirrhosis：a review［J］.Ann Med，2014，46（1）：8－17.

［15］ de Franchis R，Eisen GM，Laine L，et al.Esophageal capsule endoscopy for screening and surveillance of esophageal varices in patients with portal hypertension［J］.Hepatology，2008，47（5）：1595－1603.

［16］ Kang HK，Jeong YY，Choi JH.Three－dimensional multi－detector row CT portal venography in the evaluation of portosystemic collateral vessels in liver cirrhosis［J］.Radiographics，2002，22（5）：1053－1061.

［17］ 涂蓉，張陽德，伍保忠，等.肝硬化CT分級方法研究［J］.放射學實踐，2003，18（9）：621－623.

［18］ Lee JY，Kim TY，Jeong WK，et al.Clinically severe portal hypertension：role of multi－detector row CT features in diagnosis［J］.Dig Dis Sci，2014，59（9）：2333－2343.

［19］ Adithan S，Venkatesan B，Sundarajian E，et al.Color Doppler evaluation of left gastric vein hemodynamics in cirrhosis with portal hypertension and its correlation with esophageal varices and variceal bleed［J］.Indian J Radiol Imaging，2010，20（4）：289－293.