多模態(tài)影像融合技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷與治療中的應(yīng)用價(jià)值

唐亮　劉春艷　洪林巍

[摘要] 目的 探究多模態(tài)影像融合技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷與治療中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選取2019年1月至2020年10月遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院收治的14例肝內(nèi)膽管癌患者，均接受CT、MRI檢查，并建立CT-MRI融合圖像肝臟3D模型，觀察三種方式術(shù)前評(píng)估結(jié)果、手術(shù)規(guī)劃方案與實(shí)際手術(shù)方式情況。結(jié)果 CT-MRI融合圖像對(duì)分支血管檢出率均為100.00%，MRI掃描中分支血管檢出率為50.00%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;CT-MRI融合圖像對(duì)腫瘤邊界檢出率均為100.00%，CT掃描中腫瘤邊界檢出率為42.86%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;CT-MRI融合圖像手術(shù)規(guī)劃方案符合率均為100.00%，較CT（57.14%）、MRI（71.43%）高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。 結(jié)論 在對(duì)肝內(nèi)膽管癌患者臨床診斷、治療中，與CT技術(shù)及MRI技術(shù)相比，應(yīng)用多模態(tài)影像融合技術(shù)，可有效評(píng)估患者病灶狀態(tài)，并且可提升手術(shù)規(guī)劃方案的準(zhǔn)確性。

[關(guān)鍵詞] 肝內(nèi)膽管癌;多模態(tài)影像融合技術(shù);CT;MRI

[中圖分類號(hào)] R445? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2022）07-0112-04

Application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma

TANG Liang1 LIU Chunyan1 HONG Linwei2

1.Medical Imaging Center， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang? 110032， China; 2.Department of Ultrasonography， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang? 110032， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma. Methods A total of 14 patients with intrahepatic cholangiocarcinoma admitted to the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine from January 2019 to October 2020 were selected. They were all examined by computed tomography （CT） and magnetic resonance imaging （MRI）， and a 3D model of liver with CT-MRI fusion image was established. The preoperative evaluation results， surgical planning scheme and actual surgical methods of the three methods were observed. Results The detection rate of branch vessels in CT-MRI fusion image was 100.00%， while those in MRI scan was 50.00%， with statistically significant differences （P<0.05）. The detection rate of tumor boundary in CT-MRI fusion image was 100.00%， and that in CT scan was 42.86%， with statistically significant differences （P<0.05）. The coincidence rate of surgical planning scheme of CT-MRI fusion image was 100.00%， which was higher than 57.14% of CT and 71.43% of MRI， with statistically significant differences （P<0.05）. Conclusion In the clinical diagnosis and treatment of patients with intrahepatic cholangiocarcinoma， compared with CT technology and MRI technology， the application of multi-modal image fusion technology can effectively evaluate the lesion status of patients and improve the accuracy of surgical planning scheme.

[Key words] Intrahepatic cholangiocarcinoma; Multi-modal image fusion technology; Computed tomography; Magnetic resonance imaging

肝內(nèi)膽管癌為臨床常見惡性腫瘤，其發(fā)病率僅次于肝細(xì)胞癌，主要表現(xiàn)為上腹部腫塊、惡心、黃疸、腹痛等癥狀，且發(fā)病率、死亡率較高[1]。手術(shù)切除治療為該病主要治療方式，術(shù)前需以影像學(xué)診斷評(píng)估腫瘤狀態(tài)，以便制訂針對(duì)性手術(shù)治療方案，提升手術(shù)切除率，提升患者生存率[1-2]。電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）、核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）均為臨床常見影像學(xué)檢查方式，但在肝內(nèi)膽管癌診斷中，受腫瘤體積、呼吸運(yùn)動(dòng)偽影等因素影響，可能會(huì)出現(xiàn)腫瘤邊界、肝內(nèi)血管顯示不清等情況，影響手術(shù)方案制訂的準(zhǔn)確性。多模態(tài)影像融合技術(shù)是在影像學(xué)檢查中融合多種成像以滿足圖像互補(bǔ)的影像學(xué)技術(shù)，能進(jìn)一步提升圖像顯示精準(zhǔn)性，對(duì)評(píng)估患者術(shù)前病灶情況并制定針對(duì)性手術(shù)措施具有積極意義[3-4]。為此，本研究選取14例肝內(nèi)膽管癌手術(shù)患者，術(shù)前評(píng)估中分別應(yīng)用CT、MRI及多模態(tài)影像融合技術(shù)檢查，評(píng)估多模態(tài)影像融合技術(shù)臨床價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2020年10月遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院收治的14例肝內(nèi)膽管癌患者，其中男8例、女6例，年齡30～75歲，平均（55.61±12.43）歲。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①均經(jīng)手術(shù)病理檢查確診為肝內(nèi)膽管癌;②肝功能Child-Pugh分級(jí)A、B級(jí);③切除術(shù)后剩余肝臟體積>30%，若伴有基礎(chǔ)肝臟疾病，則切除后剩余肝臟體積>40%;④患者對(duì)研究知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腫瘤遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移者;②合并其他惡性腫瘤者;③既往有肝臟手術(shù)史者;④術(shù)前接受放化療者;⑤精神狀態(tài)異常，難以配合完成檢查及手術(shù)治療者。

1.2 方法

1.2.1 影像學(xué)檢查? ①CT檢查。儀器：飛利浦256層螺旋CT;參數(shù)：層厚5 mm，螺距0.99 mm，層間距5 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，管電壓120 kV;掃描范圍：膈肌上方至肝臟下緣;以非離子碘對(duì)比劑經(jīng)右肘靜脈注射（80 ml，370 mg/ml），注射速度為3.5 ml/s，后追加30 ml生理鹽水（速度為3.5 ml/s）;平掃結(jié)束后增強(qiáng)掃描，動(dòng)靜脈延遲30 s、60 s，平衡期延遲180 s。收集患者平掃期、動(dòng)脈期、門靜脈期、肝靜脈期薄層CT圖像。

②MRI檢查。儀器：美國(guó)GE 1.5T超導(dǎo)磁共振掃描儀;參數(shù)：T1加權(quán)成像（T1 weighted imaging，T1WI）中，重復(fù)時(shí)間（time of repetition，TR）、回波時(shí)間（time of echo，TE）為500 ms、20 ms;T2加權(quán)成像（T2 weighted imaging，T2WI）中TR、TE為3800 ms、200 ms;層厚4 mm，層距0.7 mm，矩陣256×256;患者注射釓塞酸二鈉（Gd-EOB-DTPA）后進(jìn)行檢查，收集患者平掃期、動(dòng)脈期、門靜脈期及肝膽特異性期MRI掃描圖像。

構(gòu)建CT-MRI融合圖像肝臟3D模型：將CT、MRI檢查所得圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維可視化圖像系統(tǒng)，以CT數(shù)據(jù)檢查腫瘤、肝臟血管、肝臟3D模型，以MRI數(shù)據(jù)構(gòu)建腫瘤、門靜脈及肝臟3D模型;使用門靜脈約束算法，融合CT、MRI 3D模型。

1.2.2 手術(shù)規(guī)劃? 對(duì)CT、MRI圖像進(jìn)行觀察，評(píng)估肝內(nèi)血管、腫瘤在肝臟的位置，依據(jù)其解剖學(xué)關(guān)系制訂手術(shù)方案;利用三維可視化圖像系統(tǒng)，對(duì)CT-MRI融合圖像進(jìn)行虛擬化切除，依據(jù)肝臟體積、剩余肝臟體積、腫瘤體積、血管位置制訂手術(shù)規(guī)劃。

1.3 觀察指標(biāo)

①比較3種影像學(xué)對(duì)腫瘤邊界及肝內(nèi)分支血管檢出率;②比較3種影像學(xué)方法制訂的手術(shù)方案與實(shí)際手術(shù)治療方式符合率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三種影像學(xué)對(duì)腫瘤邊界及肝內(nèi)分支血管檢出率比較

CT掃描中腫瘤邊界檢出率為42.86%，分支血管檢出率為100.00%;MRI掃描中分支血管檢出率為50.00%，腫瘤邊界檢出率為100.00%;CT-MRI對(duì)分支血管、腫瘤邊界檢出率均為100.00%，其中分支血管檢出率較MRI高，腫瘤邊界檢出率較CT高（P<0.05）。見表1。

2.2 三種影像學(xué)方法制訂的手術(shù)方案與實(shí)際手術(shù)治療方式符合率比較

CT-MRI融合圖像對(duì)右肝后葉切除術(shù)、擴(kuò)大右半肝切除術(shù)、左肝外葉切除術(shù)、部分肝Ⅷ段切除術(shù)、右半肝切除術(shù)、左半肝切除術(shù)、肝中葉切除術(shù)、左半肝+肝Ⅷ段切除術(shù)規(guī)劃方案符合率均為100.00%，較CT（57.14%）、MRI（71.43%）高（P<0.05）。見表2。

3 討論

肝內(nèi)膽管癌屬人類相對(duì)少見的惡性腫瘤，其發(fā)病危險(xiǎn)因素與慢性膽管炎、膽石癥、酒精性肝病等因素相關(guān)，多發(fā)生于老年群體，而近年來隨著我國(guó)人口老齡化加劇，其發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升狀態(tài)，嚴(yán)重影響患者的生命安全[6-7]。肝內(nèi)膽管癌屬乏血供腫瘤，單純化學(xué)藥物治療存在一定局限性，癌癥病灶內(nèi)很難達(dá)到有效藥物濃度，因此目前肝內(nèi)膽管癌主要治療方式為手術(shù)切除治療[8-9]。術(shù)前影像學(xué)評(píng)估是保證手術(shù)治療準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，可通過影像學(xué)資料設(shè)計(jì)制訂手術(shù)方案，包括了解腫瘤位置、數(shù)量、腫瘤邊界情況、肝內(nèi)脈管分布與走向等，避免因評(píng)估不準(zhǔn)確而增加手術(shù)不確定性，以保證手術(shù)精確性、提升腫瘤完全切除率，改善預(yù)后。

CT、MRI均為肝內(nèi)膽管癌術(shù)前主要影像學(xué)檢查方式，前者在影像學(xué)檢驗(yàn)中能夠清晰地提供肝內(nèi)血管信息資料，包括肝內(nèi)門靜脈、肝靜脈細(xì)小分支（4～5級(jí)分支），能在手術(shù)切除中準(zhǔn)確評(píng)價(jià)腫瘤與血管之間關(guān)系，對(duì)降低患者術(shù)中血管功能損傷、降低術(shù)中出血風(fēng)險(xiǎn)具有積極意義;但此種檢驗(yàn)方式對(duì)細(xì)小病灶檢出率較低，一般對(duì)于直徑≤1.0 cm微小病灶、腫瘤分化程度較低、腫瘤包膜不完整時(shí)，難以通過CT掃描明確腫瘤邊界，會(huì)影響手術(shù)切緣選擇標(biāo)準(zhǔn)的制訂。MRI掃描中，利用Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI掃描，能夠清晰地觀察到腫瘤邊界，且對(duì)肝臟內(nèi)細(xì)小病灶檢出率較高，對(duì)提升腫瘤完全切除率、降低術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)意義重大，能夠彌補(bǔ)CT檢查結(jié)果的局限性，但因其檢查用時(shí)較長(zhǎng)，若患者在檢查中未能保持均勻呼吸狀態(tài)，可能會(huì)因患者呼吸狀態(tài)而出現(xiàn)血管偽影，進(jìn)而影響MRI對(duì)肝內(nèi)分支血管檢出率。因此，在對(duì)肝內(nèi)膽管癌影像學(xué)診斷中，單純使用CT、MRI掃描結(jié)果均會(huì)存在一定局限性，本次研究結(jié)果也可證明，CT對(duì)腫瘤邊界以及MRI對(duì)肝內(nèi)分支血管檢出率存在一定局限性[10]。而兩者影像學(xué)檢查優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)存在互補(bǔ)關(guān)系，因此考慮進(jìn)行影像融合，以保證診斷效果。

本研究對(duì)肝內(nèi)膽管癌患者應(yīng)用CT-MRI影像融合技術(shù)，改變單一模態(tài)二維檢查結(jié)果，將CT、MRI圖像實(shí)現(xiàn)時(shí)間及空間上的統(tǒng)一，不僅能夠充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可彌補(bǔ)兩者不足之處，使結(jié)果更加全面、精確;同時(shí)此種操作方式可結(jié)合3D影像模擬手術(shù)路徑，為臨床實(shí)際手術(shù)提供最佳治療方案。本研究對(duì)肝內(nèi)膽管癌患者實(shí)施CT、MRI及CT-MRI融合圖像檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在術(shù)前腫瘤邊界及肝內(nèi)分支血管檢出率比較中、還是在手術(shù)方案符合率比較中，CT-MRI技術(shù)均表現(xiàn)出理想價(jià)值，考慮原因?yàn)楦蝺?nèi)膽管癌位置較深，常規(guī)影像學(xué)方案對(duì)病灶特點(diǎn)診斷難度較大，且受腫瘤大小、呼吸運(yùn)動(dòng)偽影等因素影響，極易出現(xiàn)漏診、誤診情況，可能會(huì)影響醫(yī)師手術(shù)方案制訂的準(zhǔn)確性，出現(xiàn)手術(shù)方案與實(shí)際手術(shù)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)不符情況，需要醫(yī)師在手術(shù)期間結(jié)合主觀判斷能力完成手術(shù)內(nèi)容，在一定程度上增加手術(shù)不確定性，可能會(huì)影響腫瘤完全切除率，或增加術(shù)中出血風(fēng)險(xiǎn);而在實(shí)施CT-MRI融合后，能夠充分發(fā)揮兩種影像學(xué)檢查優(yōu)勢(shì)，提升對(duì)腫瘤病灶不同特征檢出率，盡量還原出患者實(shí)際肝內(nèi)膽管癌解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，包括腫瘤位置、腫瘤與肝內(nèi)分支血管關(guān)系、腫瘤大小等，以最大程度減少醫(yī)師在實(shí)際手術(shù)過程中誤判情況;同時(shí)利用三維動(dòng)態(tài)模擬辦法，能夠通過動(dòng)畫圖像演示制訂手術(shù)流程、評(píng)估手術(shù)結(jié)果，使醫(yī)師在實(shí)際手術(shù)治療中，可依據(jù)術(shù)前手術(shù)方案準(zhǔn)確進(jìn)行手術(shù)治療，以保證手術(shù)效率，最大程度降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，保證手術(shù)治療的安全性[11-14]。楊劍等[15]在研究中對(duì)11例肝內(nèi)膽管癌患者進(jìn)行多模態(tài)影像融合技術(shù)診斷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用CT-MRI融合圖像對(duì)病灶數(shù)量、分支血管、腫瘤邊界檢出率均較增強(qiáng)CT、增強(qiáng)MRI掃描顯著提升，且依據(jù)影像學(xué)結(jié)果制訂手術(shù)方案，與實(shí)際手術(shù)方案符合率為100.00%，與本次研究結(jié)果一致。說明在對(duì)肝內(nèi)膽管癌術(shù)前診斷及手術(shù)方案制訂中，與單純使用CT或MRI相比，CT-MRI影像融合技術(shù)能夠更好地滿足實(shí)際臨床診斷需求，最大程度上模擬出實(shí)際病灶解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，對(duì)評(píng)估患者病情、制訂針對(duì)性手術(shù)治療方案具有積極意義。

但在實(shí)際臨床應(yīng)用中，盡管CT-MRI融合的3D肝臟模型能夠較好地幫助醫(yī)師了解患者肝臟變異、血管走向、腫瘤關(guān)系等特點(diǎn)，但受圖像融合技術(shù)影響，融合結(jié)果與實(shí)際解剖學(xué)結(jié)構(gòu)可能會(huì)存在一定偏差[16-17];同時(shí)受影像學(xué)診斷與手術(shù)時(shí)間的分離，在實(shí)際手術(shù)期間仍需醫(yī)師憑借主觀判斷進(jìn)行重要血管的辨別與解剖，因此同樣存在一定的解剖學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。盡管在實(shí)際手術(shù)治療期間可利用肝臟三維圖像投射技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像同步融合，但受肝臟軟組織變形、圖像與實(shí)際解剖學(xué)結(jié)構(gòu)校正等問題影響，結(jié)果仍存在一定局限性。

綜上所述，在對(duì)肝內(nèi)膽管癌診斷與手術(shù)治療中，利用CT-MRI融合技術(shù)，能夠提升腫瘤邊界、肝內(nèi)分支血管檢出率，且利用此項(xiàng)技術(shù)能夠最大程度上提升術(shù)前手術(shù)方案制訂的準(zhǔn)確性，與CT、MRI技術(shù)相比效果理想，對(duì)保證診斷及手術(shù)治療準(zhǔn)確性意義重大，具有深入研究?jī)r(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

[1]? ?Lunsford KE，Javle M，Heyne K，et al. Liver transplantation for locally advanced intrahepaticcholangiocarcinoma treated with neoadjuvant therapy：A prospective case-series[J].Lancet Gastroenterol Hepatol，2018，3（5）：337-348.

[2]? ?史景軼.開腹膽道旁路手術(shù)與開腹膽管切除術(shù)治療膽管癌患者的臨床療效觀察[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生，2020，58（11）：58-60.

[3]? ?陶英波，趙炎，張壘，等.多模態(tài)影像融合技術(shù)在子宮動(dòng)脈栓塞術(shù)中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2019，29（8）：1379-1381.

[4]? ?楊劍，羅旺，項(xiàng)楠，等.多模態(tài)影像融合技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷與治療中的應(yīng)用價(jià)值[J].中華消化外科雜志，2019， 18（2）：176-182.

[5]? ?王葵，沈鋒.肝內(nèi)膽管癌的診治進(jìn)展[J].肝膽外科雜志，2019，27（1）：1-6.

[6]? ?陳亞進(jìn)，曹君.腹腔鏡技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌手術(shù)中應(yīng)用[J].中國(guó)實(shí)用外科雜志，2020，40（6）：78-81.

[7]? ?Sapisochin G，Ivanics T，Subramanian V，et al. Multidi- sciplinary treatment for hilar and intrahepatic cholang-iocarcinoma：A review of the general principles[J].Int J Surg，2020，82S：77-81.

[8]? ?葉正陳，陳曉星，王琳.可手術(shù)切除的肝門部膽管癌術(shù)前膽道引流治療爭(zhēng)議[J].中國(guó)普外基礎(chǔ)與臨床雜志，2020， 27（6）：763-767.

[9]? ?劉連新，尹大龍.肝內(nèi)膽管癌多學(xué)科綜合治療優(yōu)化選擇[J].中國(guó)實(shí)用外科雜志，2020，40（6）：85-89.

[10]? 薛丹丹.CT、MRI技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷中的聯(lián)合應(yīng)用價(jià)值研究[J].飲食保健，2019，6（3）：245.

[11]? 李成才，姚國(guó)杰，杜威，等.多模態(tài)影像融合在顱底腫瘤的診斷、治療中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)臨床神經(jīng)外科雜志，2018，23（3）：145-148.

[12]? 李政良，徐亞明，李鳳菊，等.多模態(tài)影像融合技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷與治療中的應(yīng)用價(jià)值[J].影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用，2020，4（11）：33-34.

[13]? 胡耒豪，章文博，彭歆.多模態(tài)影像融合在口腔頜面部腫瘤外科診治中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2020，55（11）：1095-1099.

[14]? 趙之明，尹注增，潘立超，等.多模態(tài)影像融合導(dǎo)航在肝切除治療復(fù)雜泡型肝包蟲病中的初步應(yīng)用[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2020，100（44）：3525-3528.

[15]? 楊劍，羅旺，項(xiàng)楠，等.多模態(tài)影像融合技術(shù)在肝內(nèi)膽管癌診斷與治療中的應(yīng)用價(jià)值[J].中華消化外科雜志，2019， 18（2）：176-182.

[16]&nbsp; Pereira da Silva N，Abreu I，Ser？觝dio M，et al. Advanced hepatic vasculobiliary imaging segmentation and 3D reconstruction as an aid in the surgical management of high biliary stenosis[J].BMC Med Imaging，2020，20（1）：120.

[17]? Lopez-Lopez V，Robles-Campos R，García-Calderon D，et al. Applicability of 3D-printed models in hepatobiliary surgey：Results from "LIV3DPRINT" multicenter study[J].HPB （Oxford），2021，23（5）：675-684.

（收稿日期：2021-03-03）