99m Tc-GSA SPECT/CT动态断层显像评估肝脏功能的技术应用

【摘要】目的;探讨99mTc-GSA SPECT-CT动态断层显像技术评估肝脏功能可行性。方法 用99mTc-GSA作示踪剂，使用西门子Symbia T6 SPECT-CT机器依次对肝脏进行CT扫描和SPECT (single photon emissions computed tomography; 单光子发射型计算机扫描) 动态断层显像，然后进行图像融合、数据提取及处理。计算肝细胞的药物摄取率常数(GSA-K)等一系列指标，并与传统的肝功能检查方法相比较。结果 肝硬化患者的GSA-K值与ICG（吲哚氰绿Indocyanine green，ICG）清除率（ICG-K） (r=0.730,p=0.000) 呈相关关系。结论99mTc-GSA SPECT-CT动态断层显像技术是一种有效评估肝脏功能的方法。

【关键词】99m Tc-GSA;SPECT-CT;动态断层显像;肝功能

【中国分类号】R816.5【文献标识码】A【文章编号】1044-5511（2011）10-0406-02

【Abstract】Objective To study evaluating the hepatic function of the liver cirrhosis using 99mTc-GSA SPECT-CT dynamic tomography。Methods Using99mTc-GSA as a tracer, SPECT-CT machine of Simens Symbia T6 is utilized to perform liver CT scan and dynamic SPECT(Single Photon Emissions Computed Tomography)scan。Then,by performing the image integration and data extraction and processing,calculate liverdrug uptake rate constant(GSA-K)。Results There are significant relation between GSA-K and ICG-K（r=0.730，P=0.000）。

【Conclusion】The hepatic function of the liver cirrhosis can be evaluated effectively with the technique of the 99mTc-GSA SPECT-CTdynamic scan。

核素扫描技术用于评价区域肝脏功能，一直受肝脏外科所关注。近年来，采用99mTc-GSA显像技术评估肝脏功能已逐渐得到学者们的认可。本研究使用99mTc-GSA SPECT/CT动态断层显像技术对肝脏功能进行评估，探讨其可行性。现将方法介绍如下。

一.研究方法

1扫描准备：

1）显像设备 西门子Symbia T6 SPECT-CT机。选用低能高分辨准直器，能峰140kev，窗宽20%，矩阵128 x 128，放大系数（Zoom）：1 。CT扫描参数：管电压130kev，管电流120mAs，采集层厚6x2.0mm，螺距1.0。2）病人准备 患者需禁食水4-6小时后方可进行扫描，同时身上禁带金属饰品。3）机器准备 本研究使用的是SPECT-CT一体机，扫描前分别要做好SPECT的初始化（Home）工作和CT 的Check Up工作，确保机器的正常运转，使得扫描检查顺利完成。4）药物准备 二乙烯三胺五乙酸-半乳糖基人血清白蛋白(GSA,Diethylenetriamine Pentaacetic Acid-galactosyl-human Serum Albumin)，由北京师范大学师宏药物研制中心生产，为一步法冻干药盒（内含3mg GSA）。锝(99mTc-O4――)原液由中国原子能科学研究院同位素研究所提供，防化纯>95%，使用量5mCi (185MBq /ml) 。先将其注入上述药盒内，随即注入1.5ml无菌生理盐水(或注射用水)，然后静置10-15分钟待用。5）图像采集及处理软件版本：Syngo 2007B。

2扫描方法

1）CT扫描方法：患者仰卧位于扫描床上，双臂分别置于头的两侧，心脏和肝脏均在探头视野内。对位后记录扫描床的位置（此为SPECT扫描位置）。启动扫描程序，先行CT定位扫描，确定扫描范围为气管分叉处至肝脏下缘，再行CT扫描。2）CT图像重建：重建参数：层厚5mm，层间距5mm，矩阵512x512。3）SPECT扫描方法：CT扫描结束后进入SPECT采集程序，点击预采键，正常情况下，扫描床自动运行至SPECT扫描所需的位置，然后将两探头分别调至距旋转中心26cm处，床高调至15cm，两探头成180°。静脉“弹丸”式注射已备好的99mTc-GSA液，同时点击采集程序中的开始（Start）键，进行肝脏的动态断层扫描。步进法采集，旋转180°，共采集26帧。1帧/分钟，采集25帧，最后一帧采集5分钟。4）SPECT图像重建：用CT图像衰减校正，Flash 3D 迭代方法进行重建，迭代次数4，子集数: 8，矩阵为128x128，放大系数（Zoom）：1.5，后滤波函数：gaussian，滤波核14mm，重建后得到26帧SPECT断层图像。

3数据分析处理1）图像融合：将重建后得到的图像传至后处理工作站，利用西门子的Symbia T6 SPECT-CT机的图像融合软件进行手动(或自动)的同机图像融合。2）数据提取：先取出SPECT第26帧断层图像全肝区域中的最大像素计数值，然后在融合CT或核磁图像上进行临床左右肝分界：以下腔静脉与胆囊的连线或以中肝静脉为界划分左右半肝（见图1），随后在融合SPECT第26帧断层图像的全肝、左、右半肝区域中，

图1：在SPECT 与CT 融合图像上划分左右半肝

a. 以胆囊窝为边界；b. 以肝中静脉为界

SPECT第26帧断层图像的全肝、左、右半肝区域中，分别以全肝最大像素计数值的35%，55%，80%为界值画3D等高线ROI（感兴趣区），并提取相应ROI区域的总计数、平均计数（C・% MEAN）及ROI体积（V・%ROI）。再将各3D ROI复制到前25帧动态断层图像中，提取26帧相应ROI区域的总计数-时间曲线。

3）数据处理：以注射药物的时间为起点，对已提取的各总计数-时间曲线进行核素衰减校正，并同时换算为计数率-时间曲线。汇总最后5帧同一层面的重建图像，确定单个体素（voxel）（2层：0.54cm x 0.54cm x 1.08cm)）的最大计数值，得到肝功能体积；使用非线性最小二乘法，以C（t） =Cmax（ 1 - e-k t ） 函数拟合各个ROI 区域的计数率（C（t））- 时间（t）曲线，确定参数K，从而得到各ROI区域肝细胞的药物摄取速率常数K。在每层标出感兴趣区，避开心脏和胆囊，并参考相应的CT图像勾画边缘线。由此可以得到相应的预留肝脏的K值、功能性肝体积和全肝的功能性肝体积。

4研究对象

2010年2月至2010年11月，我院肝胆外科55例伴有肝硬化的肝癌患者和8例肝脏功能正常者进行了99mTc-GSA SPECT-CT动态断层扫描检查,同时所有患者均接受传统的ICG检查。其中男性48例，女性15例，年龄35-69岁，平均年龄51.0±9.2。

二.结果

本研究中，ICG-K值（ICG清除率）为0.15±0.07（0.03-0.31），中位数为0.14。利用99mTc-GSA SPECT-CT动态断层显像得到的全肝和左右半肝的肝细胞摄取速率常数（GSA-K）(见表1)和正常肝脏（供体）与肝硬化肝脏的时间-放射性计数曲线(见图2)。同时测得GSA-K值与ICG-K(r=0.730,p=0.000)呈相关关系(图3)。

表1：全肝和左右半肝的肝细胞摄取速率常数（GSA-K）

：该患者的左肝完全被肿瘤所占据

图2: 正常肝脏（供体）与肝硬化肝脏的时间- 放射性计数曲线

图3:ICG -K值与GSA-K值的相关性分析（r=-0.730，P=0.000）

两者有显著的相关关系

三.讨论

有效评价肝脏的功能，尤其是对预留肝脏储备功能的有效评估，对提高手术成功率，减少术后并发症有着十分重要的意义，一直受肝脏外科医生所关注。除基本的血清生化学检查外，临床常用评估肝功能的指标中，还有综合评分系统（常用的Child-Pugh评分）、肝功能定量试验（常用的ICG 试验）和肝脏体积测量等。

研究表明，基本的血清生化检查只是在某种程度上反映肝脏功能的受损情况，对术后没有预测价值[1，2]，而采用Child-Pugh评分，可以对患者进行选择，但预测肝切除的短期预后价值仍不确定[3，4]。ICG 试验，在预测术后死亡率方面有一定的价值[5]，但由于其检查结果受肝脏血流影响较大，加之和胆红素的竞争转运及部分人对ICG过敏等因素的存在，使得该方法的使用有一定的局限性。当肝实质功能均匀一致时，根据CT 或MRI 的检查得出的肝脏体积与肝脏的实际体积有很好的相关性[6]。而肝脏受损时,核素显像表现为各体素内放射性分布是不均匀的，用体积测量法则不能反映出预留肝脏的功能。同样，核素平面显像技术中的一些指标反映的也只是术前的全肝功能，而对术后剩余肝脏功能的评估并无帮助。另外，平面显像中区域边界的划分有着一定的主观性，不利于临床的应用。本研究中， 99m Tc-GSA SPECT-CT动态断层显像技术的建立，解决了这些问题。取得了较满意的结果。 SPECT/CT一体机的使用，实现了SPCET 图像与CT 图像的同机融合，不仅能对肝脏区域进行精确细致的划分，还能准确计算各区域的功能性体积，提高了区域肝功能评估的可靠性；根据相应的时间-放射性计数曲线得到了各区域肝细胞对药物的摄取速率常数（GSA-K）等指标，且GSA-K值与ICG-K值有很好的相关性。

总之， 99mTc-GSA SPECT/CT动态断层显像技术,能有效评估全肝功能和区域肝脏功能，可为外科医生进行肝脏切除手术前的决策提供重要参考.

参考文献

[1]Okamoto E, Kyo A, Yamanaka N, et al. Prediction of the safe limits of hepatectomy by combined volumetricand functional measurements in patients with impaired hepatic function. Surgery 1984；95：586-592.

[2]Takenaka K, Kanematsu T, Fukuzawa K, et al. Can hepatic failure after surgery for hepatocellular carcinoma in cirrhotic patients be prevented? World J Surg 1990；14：123-127

[3]Franco D, Capussotti L, Smadja C, et al. Resection of hepatocellular carcinomas. Results in 72 European patients with cirrhosis. Gastroenterology 1990；98(3)：733-738.

[4]Nagao T, Inoue S, Goto S, et al. Hepatic resection for hepatocellular carcinoma. Clinical features and longtermprognosis. Ann Surg 1987；205(1)：33-40.

[5]Hemming AW, Scudamore CH, Shackleton CR, et al. Indocyanine green clearance as a predictor of successful hepatic resection in cirrhotic patients. Am J Surg 1992；163：515-518.

[6]幕内雅敏. 肝脏外科：要点与盲点. 董家鸿，项灿宏，丁光辉，译.2 版. 北京：人民卫生出版社，2010：98-999