作者：郭义万，司可可，李欣，郭婷婷，华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科

我国是乙肝及肝癌大国。准确地评估肝功能对于慢性肝病患者的临床管理、疗效判断以及对肝癌患者手术耐受程度、术后风险评估等方面至关重要。目前临床上常用的肝功能评估方法大多只能反映整体肝功能，且均各有其局限性。近来的研究表明钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)作为一种肝细胞特异性磁共振对比剂，在准确评估整体和节段性肝功能、预测肝切除术后患者生存期及术后并发症等方面具有广阔的应用前景。笔者现就Gd-EOB-DTPA增强磁共振成像在评估肝功能方面的应用进行综述。

1.肝功能评估的常用方法

1.1 临床综合评分系统

在临床实践中，常常会根据患者的临床体征和生化血液参数(如胆红素、白蛋白、天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、凝血酶原时间等)来评估肝功能和肝病的严重程度，并基于此开发了多种用于评估肝功能的综合评分系统，如Child-Pugh评分、终末期肝病模型(model for end-stage liver disease， MELD)评分、白蛋白-胆红素(albumin-bilirubin， ALBI)评分等。其中Child-Pugh评分是最常用的临床评分系统，但因其包含腹腔积液和肝性脑病这两个相对主观的评价指标，使其不能准确地评估患者肝功能。

MELD评分不涉及主观因素，其主要由肌酐、总胆红素及国际标准化比值(INR)等构成。目前MELD评分大多用于肝移植的器官分配及确定不适合肝移植的肝癌患者的最佳治疗，但是该评分中使用的变量可能会受到一些肝外因素的影响，如服用华法林、使用比色碱性Jaff法测量肌酐等。

ALBI评分目前主要用于预测肝癌患者经不同方式治疗后的总生存期(overall survival， OS)以及发生肝切除术后肝衰竭(post hepatectomy liver failure， PHLF)的风险，且已有研究表明ALBI评分在预测肝切除术、射频消融(radio frequency ablation， RFA)以及经动脉化疗栓塞术(TACE)治疗的肝癌患者的OS、PHLF及其他并发症方面均优于Child-Pugh分级。但ALBI评分会受到外源性输注白蛋白、营养不良等导致的低蛋白以及梗阻性黄疸等因素的影响。

1.2 吲哚菁绿清除试验

吲哚菁绿(indocyanine green， ICG)几乎完全由肝细胞摄取并仅通过胆汁排泄。基于这一特点，ICG清除试验目前已经成为临床上应用最广泛的肝功能定量检查手段。已有研究表明吲哚菁绿15分钟滞留率(ICG-R15)比临床评分系统能更准确地评估肝功能，但其无法对各肝段功能进行准确评估，同时胆道梗阻所致黄疸或肝脏血流动力学受损也会降低其评估的准确性。

1.3 13C-美沙西丁呼气试验

13C-美沙西丁呼气试验(13C-methacetin breath test， 13C-MBT)与ICG清除试验一样，可用于反映患者在测量时的实际肝功能。通过13C-MBT所测得的肝脏最大功能容量值(LiMax)可用于术前评估患者的整体肝功能，但仍无法对肝脏特定区域进行准确的功能评估。同时，13C-MBT的结果容易受导致CO2增加的因素，如年龄、吸烟、体力活动、呼吸道疾病、发热及甲状腺疾病等的影响。

1.4 影像学评估方法

影像学检查具有无创、方便，同时能反映肝脏大小、形态及功能等方面的优点。CT及MRI可以较准确地测量肝脏体积。已有研究表明肝脏体积与标准肝体积的比率(LV/SLV)与肝硬化或急性肝衰竭患者的肝功能密切相关。99mTc-美溴非宁具有与ICG相似的肝内消除途径，利用99mTc-美溴非宁闪烁显像与SPECT-CT联合可以提供节段性的肝功能定量信息，但由于该检测方法存在电离辐射以及空间分辨率低等缺点，使其在肝功能评价方面的应用受限。

2. Gd-EOB-DTPA增强磁共振评估肝功能的应用方法

Gd-EOB-DTPA是一种肝细胞特异性对比剂，可以被肝细胞膜上的有机阴离子转运多肽(organic anion transporting polypeptide， OATPs)特异性摄取，并经肝细胞膜上的多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2，MRP2)排泄入胆汁中。这些特点使其在肝功能定量评估方面具有广阔的应用前景。

2.1 基于信号强度的参数

通过在MRI图像上绘制感兴趣区(ROI)即可测得相应的信号强度值(signal intensity， SI)。研究者们最初仅使用肝胆期图像上测得的SI(SIpost)或增强后肝胆期SI(SIpost)与增强前肝脏SI(SIpre)的比值来和相应参考标准进行关联性分析。然而，有研究表明SI与对比剂的浓度之间具有非线性关系。因此需要对肝脏的SI进行校正以更准确地评估肝功能。

2.2 相对强化程度(relative enhancement， RE)

多项研究表明，肝与脾脏、肝与肌肉以及肝与门静脉的信号强度比率与肝功能相关。然而，目前应用最多的还是肝脏相对强化程度(RE)。RE的计算方法简单方便，且不需要参考值，因此避免了肌肉或脾脏内脂肪或铁等相关物质对SI测量的影响，具体计算方法如下：

RE(%)=[(SIpost-SIpre)/SIpre]×100%

Haimerl等的研究发现RE与13C-MBT的结果有较高的相关性(r=0.665，P<0.001)，表明RE可以反映肝脏功能；还有一些研究也表明RE有助于确定整体和区域的肝功能，并可在预测术后肝衰竭方面发挥作用。

2.3 肝细胞摄取指数

Donadon等在肝胆期图像上测得肝脏平均信号强度(L20)及脾脏平均信号强度(S20)，并将其与肝脏的体积(VL)联合得到肝细胞摄取指数(hepatic uptake index， HUI)，具体计算公式如下：

HUI=VL[(L20/S20)-1]

Donadon等发现与肝功能正常的患者相比，肝病患者的HUI显著降低，且HUI相较于临床综合评分系统如MELD评分、ALBI评分、Humanitas评分等，在预测肝切除术后肝衰竭方面具有更高的诊断效能。Yamada等对HUI、脾脏体积等参数与ICG血浆清除率(ICG-PDR)进行多元回归分析，结果发现HUI与ICG-PDR显著相关，且有助于定量评估整体和节段性的肝功能。

2.4 信噪比峰值

Tajima等通过分析不同肝功能患者Gd-EOB-DTPA增强扫描后的肝脏实质信噪比(signal-to-noise ratio， SNR)峰值与临床生化参数之间的关系，发现慢性肝病患者的肝实质SNR峰值明显低于肝功能正常组，且ICG-R15是唯一与SNR峰值显著相关的因素，故可以通过测量肝胆期肝实质SNR峰值评估整体和局部的肝功能。

2.5 胆道强化程度

Takao等通过测量慢性肝病组与肝功能正常组的胆道强化程度，并将其与实验室指标进行多元回归分析后发现慢性肝病组胆道强化延迟，且ICG-R15能很好地预测胆道的信号强度，提示胆道的强化程度有助于评估整体肝功能。

Feng等根据Child-Pugh分级将患者分为A、B、C三组，在静脉注射Gd-EOB-DTPA 50分钟后测得胆总管(common bile conduct， CBD)及肝实质相对于同层面竖脊肌的信号强度(relative signal intensity， RSI)，并将其与血清白蛋白、血清总胆红素、INR及MELD评分进行逐步回归分析，结果发现胆总管RSI与肝实质RSI呈正相关(r=0.99，P<0.001)，血清总胆红素与MELD评分是CBD-RSI的重要预测因素，表明Gd-EOB-DTPA增强磁共振胆道成像可以在一定程度上反映肝功能。

但值得注意的是，胆道的强化程度不仅受肝功能的影响，同时还会受到胆管血流动力学的影响；因此，当胆管的血流动力学受损时，单独测量胆管的强化程度并不能准确评估肝功能。

2.6 功能性肝脏影像学评分

Bastati等基于Gd-EOB-DTPA增强磁共振肝胆期的特点开发了一种视觉评分系统即功能性肝脏影像学评分(functional liver imaging scores， FLIS)以评估肝功能。该评分系统评估肝胆期图像的3个特征——肝实质增强(相对于右肾)，胆道对比剂排泄和门静脉相对于肝实质的强化程度(即门静脉征)，每个特征分别可赋0、1、2分，FLIS表示上述3个特征得分的总和。

Bastati等发现FLIS是一种可以预测晚期慢性肝病患者首次发生肝脏失代偿以及无移植生存期的简单无创的影像学标志物。此外，还有一些研究发现FLIS及其3个参数与Child-Pugh分级、ALBI分级之间均具有很强的相关性。Luo等的一项回顾性研究表明FLIS是肝切除术后肝衰竭(post hepatectomy liver failure， PHLF)的独立预测因子，且其预测效能要优于MELD评分、ALBI评分及ICG-R15。FLIS对肝功能的评估方法简单而有效，且不同评估者间的一致性较强，但FLIS不适合于对强化不均匀的肝脏进行评估，同时也不能评估节段性的肝功能。

2.7 基于T1弛豫时间的参数

由于SI的测量受到许多技术因素的影响，且根据磁共振机型和扫描参数的不同而变化较大，因此，其在不同设备之间的测量可重复性较差。而基于T1弛豫时间的测量值不会受到这些因素的影响，使得T1弛豫时间有望作为一种更客观的定量参数来评估肝功能。Yoneyama等的研究发现基于Gd-EOB-DTPA在给药前和给药后20分钟所测得的T1弛豫时间的降低率(reduction rate of T1 relaxation time， rrT1)相较于其他肝功能影像学参数，如肝实质相对信号强度、肝脾信号强度比等，rrT1与ICG-R15之间的相关性最强，表明rrT1相较于SI在评估肝功能方面更具优越性。

此外，还有一些研究发现rrT1联合肝脏体积相较于单独的rrT1，前者与ICG-R15之间的相关性更强。Huang等的研究也表明rrT1联合计算机辅助虚拟肝切除术测定的未来残余肝脏体积有助于评估局部的肝脏储备功能及预测肝大部切除术后的短期结局。尽管T1弛豫时间更为客观，但它仍需要像测量SI那样在相应的图像上手动绘制ROI，这样就会引入勾画者的主观偏差且所选ROI可能并不具备代表性；此外它还需要额外的扫描序列及专用软件来进行计算。

2.8 基于肝体素的影像模型

Nilsson等对20名健康志愿者进行了Gd-EOB-DTPA增强磁共振扫描，并分别通过两种反卷积分析方法——节段奇异值分解(TSVD)和带有附加尾部的傅利叶分析(FA+Tail)计算每个肝段的肝细胞摄取分数(hepatic extraction fraction， HEF)及输入相对血流量(inputrelative blood flow， irBF)；结果发现基于TSVD所计算出的HEF及irBF相较于FA+Tail要更加稳定，同时也表明Gd-EOB-DTPA增强磁共振可以从肝脏体素水平来计算HEF和irBF。但该研究中并没有与相应的肝功能评估参考标准进行对比的结果。

Yoon等利用基于Gd-EOB-DTPA增强磁共振的T1 mapping和双室模型测量肝细胞摄取比率(hepatocyte uptake ratio， HUR)，结果发现该法测得的HUR与ICG-R15呈显著负相关，并在鉴别ICG-R15>20%的患者方面显示出较高的诊断效能(AUC=0.96；95%置信区间：0.89，0.99)。然而，这些基于Gd-EOB-DTPA增强磁共振的定量评估模型只考虑了肝细胞对比剂的摄取。

实际上肝细胞对对比剂摄取的同时也伴随着对比剂的排出，这两个过程或多或少同时发生，并相互影响肝功能参数的定量评估。因此，Truhn等提出了双输入双室单渗出模型，并将其与不涉及对比剂排泄的双室模型进行比较，结果发现该模型在定量肝细胞摄取率(uptake rate， Ku)、动脉血流分数(arterial flow fraction， AFF)以及细胞外体积分数(extracellular volume fraction， Ve)等肝功能参数方面要更加准确，且能额外提供肝脏的排泄参数(excretion rate， Ke)。

但该模型只对经胆管系统排泄进行了建模，而没有考虑对比剂经静脉渗出以及B1场不均匀性对肝功能定量评估的影响，因此后续仍需要对这一模型进行完善及校正以更准确地定量评估整体及局部肝功能。

3.总结与展望

GD-EOB-DTPA对肝功能的评估经历了从肝脏信号强度到T1弛豫时间再到体素级的代谢模型的发展过程，这个过程中所得到的参数越发客观也越发符合Gd-EOB-DTPA的药代动力学特点，但其在评估肝功能方面尚存在一些不足。

首先，扫描时间较长，容易产生运动伪影；其次，不同个体间肝细胞膜上转运蛋白的表达存在差异；此外，像内源性胆红素以及外源性药物利福平等也利用有机阴离子转运多肽进行转运，从而与Gd-EOB-DTPA形成竞争抑制；以上这些因素都会导致Gd-EOB-DTPA对肝功能的评估偏差。

目前对于Gd-EOB-DTPA增强磁共振评估肝功能的研究多是回顾性的，且尚未形成统一的标准对肝功能进行定量评估和分层。尽管如此，其在无创性评估区域肝功能方面仍具有独到的优势。相信随着扫描技术的改进以及未来人工智能的发展，Gd-EOB-DTPA增强磁共振在评估整体或局部肝功能以及协助临床制定治疗策略等方面将发挥更实际的作用。

来源：郭义万,司可可,李欣等.钆塞酸二钠增强磁共振成像评估肝功能的研究进展[J].临床放射学杂志,2024,43(03):472-475.

(本网站所有内容，凡注明来源为“医脉通”，版权均归医脉通所有，未经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任，授权转载时须注明“来源：医脉通”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载，转载仅作观点分享，版权归原作者所有，如有侵犯版权，请及时联系我们。)