摘要:目的采用Philips256层iCT(itelligentCT)对正常肝脏三维重建,测量肝脏及各肝段体积｡方法收集本院健康管理中心收治48例健康体检患者资料,采用iCT行肝脏增强扫描,将门脉期图像传至EBW4.5工作站专用肝脏分段软件(LiverSegmentation)对肝脏进行三维重建,测得肝脏体积(LV),绘制体表面积(BSA)与肝脏体积之间散点图,得出正常人群肝脏体积与体表面积的回归方程;最后,根据Couinaud分段标准,对Ⅰ~Ⅷ段进行勾画,并测量各段体积,研究各段所占比例｡结果48例正常肝脏体积为(1343.2±238.3)mL,其与体表面积呈正相关,相关系数为0.87,回归方程为肝脏体积(mL)=763.0×体表面积-28.6｡Ⅰ段体积(24.5±4.3)mL､Ⅱ段(148.6±31.6)mL､Ⅲ段(110.4±24.9)mL､Ⅳ段(222.3±43.0)mL､Ⅴ段(212.8±36.5)mL､Ⅵ段(186.7±34.7)mL､Ⅶ段(164.3±30.8)mL､Ⅷ段(273.4±56.1)mL,各段占全肝体积的百分比分别为(1.8±0.2)%､(11.0±1.1)%､(8.2±1.1)%､(16.6±1.4)%､(15.9±1.0)%､(13.0±1.0)%､(12.2±0.7)%､(20.3±1.5)%｡结论利用iCT专用肝脏分段软件可重建肝脏､肝段图像,并可得到肝脏各段体积的定量数据｡
关键词:肝脏;Couinaud分段;计算机体层成像;三维重建
    肝脏体积大小直接反映肝细胞数量,从而作为评估肝脏储备功能的一个重要指标[1]｡随着影像设备的不断创新,特别是高端256层PhilipsiCT的投入使用,可以提供高质量的肝脏三维重建图像,加上专用肝脏分段软件(LiverSegmentation),清晰显示肝内门静脉及肝静脉等在肝内走行,使得精确测量肝脏及肝段体积成为可能｡而肝段的划分及测量对临床起着至关重要的作用,尤其是在活体肝移植､肝段为本的精准肝切除术[2-3]等肝脏外科手术中｡目前,肝脏Couinaud分段法仍然是肝胆外科开展肝段精准切除术应用最广泛的分段方法｡然而,迄今关于应用iCT对肝脏Couinaud分段及肝段体积测量的研究尚不多见｡因此,笔者通过对48例正常体检患者行iCT肝脏增强扫描,探讨正常人群肝脏体积与体表面积的关系,得到肝脏Ⅰ~Ⅷ段体积的定量数据,并求得各段占全肝的比例,以期为肝脏外科手术提供指导｡
1资料与方法
1.1一般资料
    收集2013-06—2014-04本院健康管理中心收治的58例健康体检患者资料,采用Philips256层iCT行肝脏增强扫描｡排除标准:①碘过敏病史者;②肝功能实验室血清学检查异常者;③存在肝静脉变异者,如存在4支肝静脉､肝静脉缺如或肝静脉不直接汇入第2肝门等;④受检者单个肝内占位性病变直径>3cm或占位病灶数目>3个者;⑤既往有肝脏手术史者｡最后纳入检查结果正常的病例资料48例,其中男30例,女18例;年龄25~68岁,平均(49±10)岁｡
1.2检查方法
    采用256层PhilipsBrillianceiCT,检查前30min患者饮800~1000mL矿泉水(充盈胃肠道)｡扫描参数:管电压100~120kV,管电流150~250mAs,机架转速0.27s/r,FOV350mm×350mm,矩阵512×512｡患者仰卧位,扫描范围由膈顶至肝脏下缘｡对比剂为碘普罗胺注射液(Iopromide,370mgI/mL)90mL,生理盐水30mL,在注射对比剂后30s､70s､120s后行三期增强扫描,获取肝静脉与门静脉对比剂均充填良好图像｡
1.3图像重建
    图像效果要求清晰显示肝静脉及门静脉肝段分支(3级分支),即Couinand肝段支｡将门静脉期原始扫描图像传输至iCTEBW4.5工作站LiverSegmentation软件｡软件根据阈值自动识别肝脏轮廓,人工对软件识别错误的组织进行修饰,去除胆囊､肝内较大血管以及肝裂间脂肪,从而准确显示全肝体积｡再根据体表面积(m2)=0.0071×身高(cm)+0.0133×体重(kg)-0.1971,绘制体表面积与肝脏体积的散点图,得出肝脏体积与体表面积的回归方程｡
1.4肝脏分段
    根据Couinand分段标准,肝中静脉将肝脏分为左､右两叶;肝左静脉将肝左叶分为左外叶及左内叶,肝右静脉将肝右叶分为右前叶及右后叶,门静脉左支水平将左外叶分为上下2段(Ⅱ､Ⅲ段),左内叶即Ⅳ段;门静脉右支水平将肝右前､后叶进一步分成4段(Ⅴ､Ⅵ､Ⅶ､Ⅷ段),尾状叶为Ⅰ段｡由2名高年资影像医师根据肝脏Couinand分段方法,分别逐段勾划出Ⅰ~Ⅷ段形态,并由软件自动测量各段体积,结果取两者平均值｡
1.5统计学分析
    采用SPSS17.0统计软件分析,所有计量资料以均数±标准差表示,绘制肝脏体积与体表面积的散点图,使用直线相关和回归,求出相关系数及回归方程｡
2结果
2.1肝脏模型的提取
    EBW4.5工作站重建后得到完整肝脏形态,接近实体肝脏,并可测得准确的全肝及各段体积｡肝实质透明化后,左､中､右肝静脉及其分支在肝段间的走行以及门静脉左右支在各肝段内的分布呈双手十指交叉,提取出立体门静脉与肝静脉模型图像(图1~5)｡
2.2正常肝脏体积的计算公式
    48例肝脏全肝体积(1343.2±238.3)mL,体表面积(1.84±0.16)m2,两者呈显著正相关,相关系数r=0.87(P<0.05),决定系数R2为0.75｡由体表面积推导得到正常肝脏体积的回归方程为:肝脏体积(mL)=763.0×体表面积-28.6｡散点图见图6｡
2.3肝脏各段体积

    根据Couinand分段,将肝脏分为Ⅰ~Ⅷ段,Ⅰ段体积(24.5±4.3)mL､Ⅱ段(148.6±31.6)mL､Ⅲ段(110.4±24.9)mL､Ⅳ段(222.3±43.0)mL､Ⅴ段(212.8±36.5)mL､Ⅵ段(186.7±34.7)mL､Ⅶ段(164.3±30.8)mL､Ⅷ段(273.4±56.1)mL,其占全肝体积的百分比分别为(1.8±0.2)%､(11.0±1.1)%､(8.2±1.1)%､(16.6±1.4)%､(15.9±1.0)%､(13.0±1.0)%､(12.2±0.7)%､(20.3±1.5)%｡进一步可得到左半肝(Ⅱ､Ⅲ､Ⅳ段)体积为(481.3±92.4)mL,占全肝体积的(35.8±2.2)%,右半肝(Ⅴ､Ⅵ､Ⅶ､Ⅷ段)体积为(837.3±149.9)mL,占全肝体积的(62.3±2.3)%(图7~9)｡
3讨论
3.1iCT肝脏分段的优势
    目前,应用CT测量肝脏体积运用广泛,其准确性得到了普遍认可｡李卫侠等[4]研究表明MSCT测量肝脏体积不仅提高了测量速度,而且准确性高｡Philips256层iCT是CT技术史上的里程碑,其旋转1周仅耗时0.27s,可采集256层图像,扫描层厚最薄可以达到0.625mm,而且时间和空间分辨率均明显优于64排和双源CT,可以提供高质量的肝脏三维重建图像[5]｡EBW4.5工作站LiverSegmentation软件具有以下优点:首先,虚拟三维重建可以得到完整肝脏形态,接近实体肝脏,立体感强,并可以进行全方位旋转观察肝脏模型;其次,肝静脉､门静脉及其分支在各肝段的分布显示清晰,可获得生理状态下的类似铸型标本,并能准确测量肝脏及肝段体积,定量研究肝段体积的变化｡
3.2肝脏体积与体表面积的关系
   肝脏的体积可以反映患者病理状态时肝脏的储备功能,研究表明[6],随着肝脏储备功能的减低,肝细胞数量逐渐减少,最终导致肝脏容积减小,肝脏体积大小可以定量反映肝细胞数量和肝脏容量｡在临床工作中,快速､准确地估计患者正常健康状态下肝脏体积,有利于对患者肝脏储备功能状况进行正确评估｡结合国内外文献及临床研究发现[7],肝脏体积与正常人群的身高､体重及体表面积显著相关,根据公式:体表面积(m2)=0.0071×身高(cm)+0.0133×体重(kg)-0.1971,不难看出体表面积由身高与体重这2个因素决定,学者认为,应用体表面积可以矫正身高和体重产生的个体差异,其与肝脏体积相关关系更密切｡本研究通过CT测量48例正常人群全肝体积(1343.2±238.3)mL,进行直线相关与回归分析,得到肝脏体积CT测量值与体表面积之间具有显著正相关关系,相关系数r=0.87,决定系数R2=0.75,从而推导出正常成人全肝体积计算公式,即肝脏体积(mL)=763.0×体表面积-28.6,结果证实,正常人群体表面积愈大,肝脏体积愈大｡此公式的建立,可帮助临床快速获得到患者健康状态时肝脏体积,再通过患病时CT测得肝脏实际体积,求出肝脏体积患病前后变化的百分率｡这不仅可以从实验室血清学指标获得肝脏功能状态,还可以从形态学上,通过肝脏体积的定量变化评估肝脏储备功能,对临床医师制订合理的治疗方案具有重要意义｡
3.3肝段体积测量的意义
    既往,对肝脏病灶切除体积无法精确计算,常常依靠外科医师的经验判断,造成切除肝脏体积过大而引发术后肝功能衰竭等严重并发症｡近年来,随着影像学技术的不断革新,精确地术前评估肝脏功能以及准确计算肝切除量越来越受到临床的重视｡iCT测量肝段体积不仅可以结合临床指标评估肝脏肿瘤的良恶性及病变范围,还可以精确计算肝切除量,为肝脏手术术前评估以及肝脏移植等精细外科手术方案提供重要依据｡Couinand分段标准的基础是在解剖和功能上将肝脏Ⅰ~Ⅷ段分别视为一个独立切除单位｡本次研究应用iCT肝脏分段软件分别勾画出Ⅰ~Ⅷ段,得到各段体积的定量数据及所占全肝百分比,在术前不仅可以根据三维重建图像依据病灶部位､大小制订合理的手术路径,还可以精确把握切除肝脏和预留肝脏体积,从而大大降低手术风险和术后并发症的发生｡
    已有研究表明[8],肝移植后,肝脏残余储备功能与术后残肝体积直接相关,即手术肝切除量越小,肝功能受损越轻,从而减少术后肝功能不全的发生｡因此,残肝体积作为一项重要且不可替代的指标,它结合实验室肝功能血清学指标可客观反映残余肝脏储备功能,并在评估患者肝脏手术承受能力､肝移植及肝段为本的精准肝切除术等方面具有重要的临床意义｡一般认为[9-10],正常健康者肝脏最大可耐受的肝切除率为70%,即残余肝脏体积为切除前肝实质体积30%以上,而受体移植肝体积应大于患者标准肝脏体积的40%以上｡因此术前测量供肝和受体肝的体积至关重要,它不仅可以确保供体保留足够残余肝脏储备功能以满足供体生理需要,同时受体也不会因为移植肝体积过小,形成“小肝”综合征[11],导致术后死亡率增加｡
国内王桂林等[12]研究表明,将标准残肝体积(SRLV)安全阈值定为438mL,即低于该值术后发生肝功能代偿不全或肝功能衰竭的风险明显增大｡
    总之,256层iCT三维重建可获得真实的肝脏模型图像,使得肝外科医师在手术时对肝内管道系统有
具体的三维空间认识,避免盲探以及未知变异所造成的损伤｡肝段体积精确测量不仅可以评估肝脏的储备功能,还为肝脏精准外科学发展提供了重要的影像学支持,对临床开展肝移植､肝脏精准切除等较复杂的肝脏手术具有重要意义｡
参考文献:
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