肝硬化是全球第11大最常见的死亡原因，也是影响伤残调整寿命年和寿命损失年的前20大原因之一，每年约116万人死于该病^[1]。肝硬化是诸多肝病的终末期表现，常见病因有乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性及非酒精性脂肪性肝病^[2]。其失代偿期会继发门静脉高压，导致脾大与脾功能亢进^[3]。随着CT技术不断发展，双能量CT（dual-energy computed tomography，DECT）已广泛应用于肝脏扫描，其定量参数，可用于不同物质成分的鉴别。

目前，已有研究应用DECT分析肝硬化患者肝脏的血流动力学变化，但很少关注到脾脏的血流动力学改变^[4]。本研究基于DECT碘图定量分析不同Child-Pugh分级肝硬化患者与健康志愿者之间肝脏、脾脏血流动力学的差异，并分析碘参数与肝硬化Child-Pugh分级的相关性。

收集河南中医药大学第一附属医院2018年8月至2020年12月临床确诊为肝硬化患者的资料。纳入标准：①临床诊断标准符合《肝硬化诊治指南》^[5]；②行上腹部DECT双期增强扫描。排除标准：①图像质量差或有明显伪影；②存在肝硬化以外可能影响肝脾血流动力学的病变，如肝脏良恶性肿瘤、直径 > 5 mm的肝脏囊肿、脂肪肝、肝内胆管结石或钙化、脾脏病变（脾切除或占位性病变）、门静脉病变（血栓或癌栓）等；③存在精神异常或碘对比剂过敏等禁忌证。最终纳入48例肝硬化患者，其中男32例，女16例；年龄26~81岁，平均（51.65±10.88）岁；Child-Pugh分级A级27例，B级14例，C级7例；乙型肝炎肝硬化40例，丙型肝炎肝硬化3例，酒精性肝硬化3例，其他类型2例。

同期收集23例经临床确诊无肝脏、脾脏及门静脉等病变的健康志愿者作为对照组，其中男13例，女10例；年龄35~67岁，平均（53.78±9.06）岁。本研究经医院伦理委员会批准通过（伦理批号：2022HL-471-02）。2组年龄、性别比较，差异均无统计学意义（均P > 0.05）。

Child-Pugh分级标准包括5个指标：血清总胆红素、血清白蛋白、凝血酶原时间、腹水程度和肝性脑病等级。每个指标按严重程度给予1~3分权重，总分对应3个级别：5~6分为A级，7~9分为B级，≥10分为C级。级别越高，提示肝硬化程度越严重、预后越差。

采用Siemens DECT（Somatom Definition，Germany）的双源模式行CT增强扫描，扫描参数：A球管80 kV，230 mAs；B球管140 kV，180 mAs。准直器64×0.6 mm，螺距0.7，旋转时间0.33 s/r，视野286 mm×286 mm，矩阵512×512，重建层厚、层距均为1.5 mm。经肘正中静脉注射对比剂碘海醇（碘浓度350 mg/mL），剂量1.5 mL/kg体质量，流率3.5 mL/s，后以相同流率注射生理盐水40 mL。动脉期采用自动触发技术，在膈顶层面腹主动脉处勾画ROI，当该处CT值达120 HU后延迟5 s开始动脉期扫描，动脉期扫描结束后延迟30 s采集门静脉期。

将所有患者动脉期、门静脉期的CT图像（包括80 kV和140 kV的图像）导入Dual Energy工作站，应用Liver VNC后处理程序获取碘图模式，并测定肝脾特定区域碘浓度。双期CT图像统一选择肝门静脉左支矢状部层面，在肝左外叶、肝左内叶及肝右叶各选取1个面积为20 mm²的圆形ROI，注意避开肝脏血管、肝内胆管、小囊肿、强化不均匀等区域，取3个ROI碘浓度的平均值为该期相肝脏碘浓度；并于同层面脾实质内选取3个20 mm²的圆形ROI，选取时注意避开脾脏血管、小囊肿等，取3个ROI碘浓度的平均值为该期相脾脏碘浓度。测算得到以下6个参数值：①肝脏动脉期碘浓度（iodine concentration in arterial phase，I_a）；②肝脏门静脉期碘浓度（iodine concentration in portal venous phase，I_p）；③肝门静脉碘浓度（portal venous iodine concentration，PVIC），PVIC≈I_p-I_a；④肝动脉碘分数（arterial iodine fraction，AIF），为肝脏动脉期碘浓度除以肝脏门静脉期碘浓度，即AIF=I_a/I_p；⑤脾脏动脉期碘浓度（splenic iodine concentration in arterial phase，SI_a）；⑥脾脏门静脉期碘浓度（splenic iodine concentration in portal venous phase，SI_p）（图 1）。

图 1

注：患者，女，56岁，Child-Pugh B级。图 1a为动脉期碘图，图 1b为门静脉期碘图，肝脏、脾脏内各取3个ROI测量碘浓度，计算平均值，肝脏动脉期碘浓度（Ia）=0.83 mgI/mL，肝脏门静脉期碘浓度（Ip）=1.83 mgI/mL，脾脏动脉期碘浓度（SIa）=2.57 mgI/mL，脾脏门静脉期碘浓度（SIp）=2.90 mgI/mL 图 1 肝硬化患者双能量CT碘图参数测量

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。定量数据以x±s表示。多组比较采用单因素方差分析，对满足正态分布但方差不齐组间的比较采用Welch校正方差分析，组间两两比较采用LSD-t法。肝硬化组碘参数与Child-Pugh分级之间的相关性采用Spearman相关分析。检验水准α=0.05。以P < 0.05为差异有统计学意义。

对照组与肝硬化A、B、C级4组间I_a、I_p、PVIC及AIF差异均有统计学意义（均P < 0.001）（表 1）。肝硬化A、B、C级I_a、AIF均高于对照组（均P < 0.05），且随肝硬化分级越高，I_a、AIF越高。肝硬化A、B、C级I_p、PVIC均低于对照组（均P < 0.05），且肝硬化B、C级I_p、PVIC均低于肝硬化A级（均P < 0.05），而肝硬化B、C级之间差异均无统计学意义（均P > 0.05）。

表 1

表 1 肝硬化A、B、C级与对照组4组肝脏Ia、Ip、PVIC、AIF及脾脏SIa、SIp比较（x±s）

表 1 肝硬化A、B、C级与对照组4组肝脏Ia、Ip、PVIC、AIF及脾脏SIa、SIp比较（x±s） 组别 例数 Ia（mgI/mL） Ip（mgI/mL） PVIC（mgI/mL） AIF（%） SIa（mgI/mL） SIp（mgI/mL） 对照组 23 0.50±0.05 2.17±0.20 1.68±0.17 22.86±1.33 2.62±0.17 2.55±0.25 肝硬化   A级 27 0.56±0.05a 1.91±0.22a 1.34±0.22a 30.06±4.63a 3.16±0.67a 2.60±0.61   B级 14 0.69±0.05a，b 1.73±0.20a，b 1.04±0.17a，b 39.86±3.11a，b 3.42±0.45a 2.97±0.29a，b   C级 7 0.84±0.13a，b，c 1.75±0.20a，b 0.90±0.13a，b 48.39±4.26a，b，c 3.83±0.22a，b 3.24±0.28a，b F值 72.567 16.405 48.444 19.477d 21.800d 23.602d P值 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 注：Ia为肝脏动脉期碘浓度，Ip为肝脏门静脉期碘浓度，PVIC为肝门静脉碘浓度，AIF为肺动脉碘分数，SIa为脾脏动脉期碘浓度，SIp为脾脏门静脉期碘浓度。a表示与对照组相比P < 0.05；b表示与肝硬化A级相比P < 0.05；c表示与肝硬化B级相比P < 0.05；d表示Welch校正方差分析F值。

肝硬化组I_a、AIF均与Child-Pugh分级呈正相关（r_s=0.856，0.832；均P < 0.001）（图 2，3），相关关系较强；而I_p、PVIC均与Child-Pugh分级呈负相关（r_s=-0.362，-0.682；均P < 0.05）（图 4，5）。

图 2

注：Ia为肝脏动脉期碘浓度 图 2 肝硬化A、B、C级与对照组肝脏Ia散点图及线性拟合直线

图 3

注：AIF为肺动脉碘分数 图 3 各组肝脏AIF散点图及线性拟合直线

图 4

注：PVIC为肝门静脉碘浓度 图 4 各组肝脏PVIC散点图及线性拟合直线

图 5

注：Ip为肝脏门静脉期碘浓度 图 5 各组肝脏Ip散点图及线性拟合直线

对照组与肝硬化A、B、C级4组间SI_a、SI_p差异均有统计学意义（均P < 0.001）（表 1）。肝硬化A、B、C级SI_a均高于对照组（均P < 0.05）。尽管肝硬化A级与B级、B级与C级之间SI_a差异均无统计学意义（均P > 0.05），但随肝硬化程度的加重，SI_a呈增高趋势。对照组SI_p与肝硬化A级相当，均显著低于肝硬化B、C级（均P < 0.05），肝硬化B、C级之间差异无统计学意义（P > 0.05），但随肝硬化程度逐渐加重，SI_p呈增高趋势。肝硬化组SI_a、SI_p均与Child-Pugh分级呈正相关（r_s=0.413，0.468；均P < 0.05）。

肝硬化是肝脏最常见的慢性疾病，是各种原因引发的弥漫性肝纤维化伴再生结节形成，导致正常肝小叶结构发生扭曲变形、血液循环途径被改建、肝脏变硬及肝功能受损。肝硬化失代偿期，随着肝功能持续恶化，会出现脾大与脾功能亢进、食管胃底静脉曲张、腹水等门静脉高压表现及肝性脑病、肝肺综合征、肝肾综合征等并发症，临床预后不佳^[2]。因此，早发现、早诊断、早治疗，并根据不同程度给予个性化治疗对肝硬化患者预后尤为重要。目前，临床上对肝硬化严重程度的分级主要依据Child-Pugh分级，但该分级中腹水及肝性脑病等级的评估较主观，可因评估者标准不同而有差异。故本研究应用DECT从影像学角度挖掘更多反映肝硬化严重程度的定量指标，为临床提供更多诊疗信息。DECT采用2套独立的X线球管和探测器，可得到不同单能量下物质的分离数据及衰减特征曲线^[6]。碘图是DECT根据物质在高低能量下衰减特征的不同实现的物质成分分离，是其对增强后碘成分提取得到的碘物质密度成像，该模式可定量测量病灶内碘浓度，测得的碘浓度不仅可直接反映组织摄碘能力，还可间接反映组织血供情况，进而评价组织血流动力学。本研究发现，I_a可直接反映肝动脉供血时肝组织摄碘能力，间接反映肝动脉供血量；I_p直接反映肝脏双重供血时肝组织摄碘能力，间接反映肝动脉、门静脉的总供血量；PVIC反映门静脉供血量；AIF反映肝动脉供血量占总供血量的百分比。同理，SI_a直接反映脾动脉血供入脾时脾组织摄碘能力，间接反映脾动脉供血量；SI_p则反映脾静脉血液出脾时仍残存在脾实质内的碘浓度。

肝脏血流丰富，约占心输出量的27%。正常肝脏血供由肝动脉及门静脉共同承担，其中肝动脉供血量占肝总血量的25%，门静脉供血量占75%^[7]。本研究肝硬化组PVIC较对照组显著下降，且与Child-Pugh分级呈负相关，说明肝硬化患者早期门静脉供血量已开始下降，且随肝硬化程度的加重而不断下降。肝硬化时，肝内胶原合成增加及进行性沉积、肝星状细胞及肝窦内皮细胞收缩、一氧化氮生成减少、血管收缩因子释放增加均会导致肝内微循环发生改变，造成肝窦阻力增加，门静脉供血量下降^[8-9]。而肝硬化组I_a较对照组显著升高，且与Child-Pugh分级呈正相关，说明随门静脉供血量逐渐下降，肝动脉供血逐渐上升，这一现象称为肝动脉缓冲效应，其可维持肝脏总血流的相对稳定^[10]。然而肝硬化组I_p下降，提示即使存在肝动脉缓冲效应，肝动脉增加的供血量也不足以代偿门静脉减少的供血量，最终表现为肝脏总灌注减少。肝硬化组AIF较正常组显著升高，与Child-Pugh分级呈较强正相关。对照组AIF为（22.86±1.33）%，基本符合正常肝动脉供血比例，且肝硬化A、B、C 3级间AIF也有很好的区分度，故AIF可用来区分正常人与肝硬化患者，并预测Child-Pugh分级。上述基于DECT碘参数研究肝硬化血流动力学变化的结果与肝脏CT灌注成像的研究结果^[11]一致。

随着肝硬化进入失代偿期，肝窦阻力不断增加，门静脉压力不断升高，当门静脉压力高于正常6~10 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）时，即为门静脉高压^[12]。肝硬化和门静脉高压患者会出现高动力循环综合征，表现为心输出量及心率增高，内脏血管舒张（肾、脑血管除外）、血管阻力降低等^[13-14]。在此过程中，脾脏主动充血，出脾血流对门静脉血流贡献较正常人显著增加，进一步加剧门静脉高压^[15]。本研究显示：肝硬化组SI_a高于对照组，且随肝硬化程度的加重，SI_p有增高趋势，两者均与Child-Pugh分级呈正相关，提示：①肝硬化和门静脉高压患者脾脏血管舒张，灌注增高，发生以脾脏为中心的高动力循环状态；②门静脉期随着门静脉发生过度灌注，脾内血液瘀滞情况不断加重；③脾脏主动充血和被动瘀滞共同导致脾大、脾功能亢进。肝硬化（尤其是失代偿期）存在粗大的脾动脉和肝动脉“竞争”血流，脾脏呈高灌注和功能亢进状态^[16]，即肝硬化脾动脉盗血综合征通过有效控制肝硬化性脾动脉盗血，可改善肝脏缺血、缺氧状态。本研究关于脾脏碘参数的说明：①本研究SI_a高于SI_p，原因是动脉期代表脾动脉入脾血流，而严格控制时相的门静脉期已不存在入脾对比剂，仅为出脾的过程，因此SI_p理论上低于SI_a。这与谢婷婷等^[17]研究结果不一致，可能与扫描期相的控制标准不同有关。②脾脏参数中未计算PVIC及AIF，原因是脾脏仅由脾动脉供血，与肝脏的双重血供不同，其计算出的PVIC与AIF无确切意义。

综上所述，不同Child-Pugh分级肝硬化组与对照组之间的肝脾碘参数存在差异，且肝硬化组肝脾碘参数与对应Child-Pugh分级间存在相关性。因此，DECT可作为临床早期发现肝硬化并评估其严重程度的无创定量工具。