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表一 正常肝体积的标准范围


Table 1. standard liver volume range (X±S, cm3).


Age

N

Liver volume(cm3)

<1 month

28

140.0339±50.0707

1-3 months

26

191.1462±38.9132

4-6 months

31

261.5065±70.9437

7-9 months

22

273.1917±50.0732

10-12 months

33

305.4692±36.3323

1-2 years

56

374.3617±65.8447

2-3 years

66

440.8111±71.4779

3-4 years

58

500.0037±103.2837

4-5 years

49

549.4533±84.6325

5-6 years

33

639.4677±126.7067

6-7 years

44

722.0357±140.8796

7-8 years

44

824.6372±137.9766

8-9 years

32

844.4633±93.6353

9-10 years

37

935.8571±189.1018

10-11 years

29

985.0464±121.0802

11-12 years

27

1048.9250±167.5279

12-13 years

29

1118.4593±155.2817

13-14 years

22

1125.0250±147.9899

14-18 years

30

1323.8862±226.3454

18-30 years

42

1361.8682±205.3783

30-40 years

74

1381.1037±300.3834

40-50 years

139

1423.7647±216.9305

50-60 years

197

1343.2768±246.6878

60-70 years

181

1284.4183±190.7129

70-80 years

106

1263.1282±170.2464

80-100 years

21

1089.3429±199.0259

Total

1456


 


表二 正常肝脏体积分组中的性别差异


Table 2. Comparisons between both genders


Group

0.6mm enhanced CT

plain CT

male

female

P

male

female

P

0-6 years

 

6-18 years

 

18-60 years

 

60-100 years

N=91

 

N=83

 

N=136

 

N=86

N=114

 

N=94

 

N=147

 

N=82

>0.05

 

>0.05

 

<0.05

 

<0.05

N=103

 

N=63

 

N=88

 

N=67

N=94

 

N=54

 

N=81

 

N=73

>0.05

 

>0.05

 

<0.05

 

<0.05

Total

396

437

321

302



 

    肝脏是人体最大的器官,具有复杂的生理功能。在整个历史上,肝脏的临床研究也经历了相对较长的发展过程。自从Heymsfield等首先通过计算机断层扫描(CT)测量肝脏体积,成年人的肝脏体积已被用于评估各种肝脏疾病的进展。目前,肝脏体积测量已经成为临床和科学研究的重点。然而,关于儿童肝量的报道很少。随着国内外不断的研究,学者们发现肝脏体积是一项越来越重要的独立指标,肝量可以客观反映肝脏大小和肝实质容量,间接反映肝脏血流量和代谢能力。本研究尝试利用海信CAS计算机辅助手术系统精确测量不同年龄段肝脏体积,进一步进行大数据分析,初步建立我国肝脏体积范围标准并探讨其医疗和科研价值。

   

材料和方法

 

研究对象

    选择年龄1-100岁的1456名儿童(增强型CT 837,平扫型CT619)的上腹部CT膜。无肝病史,无其他临床用途。根据年龄将患者分为26组。第一组:不到1个月(n = 28;第二组:1-3个月(n = 26;第三组:4-6个月(n = 31;第四组:7-9个月大(n = 22;第五组:10-12个月大(n = 33;第六组:1-2岁(n = 56;第七组:2-3岁(n = 66;第八组:3-4岁(58岁);第九组:4-5岁(49岁);第十组:5-6岁(n = 33;第十一组:6-7岁(n = 44;第十二组:7-8岁(n = 44;第十三组:8-9岁(n = 32;第十四组:9-10岁(n = 37; 第十五组:10-11岁(n = 29;16组:11-12岁(n = 27;17组:12-13岁(n = 29; 1813-14岁(n = 22;19组:14-18岁(n = 30;2018-30岁(n = 42;2130-40岁(n = 74;22组:40-50岁(n = 139; 2350-60岁(n = 197;24组:60-70岁(n = 181;2570-80岁(n = 106;2680-100岁(n = 21)。

 

增强和平扫CT

    上腹部增强CT及腹部平扫CT仪器(美国GE 64层螺旋CT(GE DISCOVERY CT750 HD);飞利浦MX 4000 双层螺旋CT;西门子SIEMENS Somatom Sensation Cardiac 64CT;美国GE BRIGHTSPEED ELITE 16CT)收集数据。常规行上腹部平扫CT扫描。以1.0-2.5ml / s的速度注射血管造影剂(碘海因300g / L,北陆药业有限公司)。 动脉期扫描延迟22-25秒,门静脉期相位扫描延迟32-40秒,肝静脉期扫描延迟40-45秒钟。 扫描区域从隔膜的顶部延伸到肾脏的最低点。切片厚度为0.6mm。 所有图像都存储并传输到数字成像和通信医学(DICOM)格式。

 

3D重建方法

    DICOM格式的所有数据都导入海信CAS进行分割,模式识别,去噪,平滑和3D重建。 数据处理三个阶段进行精确配准和整合,并将颜色应用于器官图像,获得立体3D模型,该模型能够以各种角度任意放大和组合。

 

统计学处理

    应用SPSS 17.0软件进行统计学分析; P <0.05被认为具有统计学意义。各组数据如表1所示,肝脏体积以均数±标准差来表示。以P 0.05视为差异有统计学意义。采用回归分析法确定年龄与肝体积之间的回归关系,性别差异如表2所示,并采用独立样本t检验进行比较。

 

结果

 

海信CAS重建3D模型

    我们使用海信CAS计算机辅助手术系统三维重建了837例儿童增强CT扫描中的肝脏、胆囊以及肝内的血管系统(切片厚度为0.6 mm),同时仅对619例平扫CT中的肝脏进行了三维重建(切片厚度范围为0.6-3 mm)。清晰的三维重建的模型显示出这些结构的位置情况。 该模型提供了全维旋转动态图像。 这些图像可以放大缩小、任意重组以及目标器官模型的透明化和隐藏。可旋转的模型动态图像清晰地定义了重要血管的形状,起源和分叉,以及门静脉,肝静脉和肝动脉之间的3D解剖学关系。 图1是肝和血管用海信CAS计算机辅助手术系统三维重建模型。

 

正常肝体积的标准范围(表1

 

正常肝脏体积分组中的性别差异(表2

    小于72个月:各组性别比较差异无统计学意义(P> 0.05),年龄x(月)与肝体积ycm3)的相关性呈线性关系(y = 6.9452x + 229.53R = 0.9005P <0.05;图2-1)。6-18岁:各组间性别差异无统计学意义(P> 0.05),年龄x()与肝体积y(cm3)的相关性呈线性关系(y = 68.975x + 303.44 R =0.8998P <0.05;2 -2)。40-50岁是高峰时期。 18-60岁:性别差异有统计学意义(P <0.05,无明显线性关系;2-3,4,5)。 60-100岁:性别重要差异(P <0.05),该组年龄x(年)与肝体积ycm3)呈负相关,呈线性关系(y = -15.301x + 2231.5R = 0.7988P <0.05;2-6 )。

 

讨论

    活肝体积的精确测量具有许多临床和科学应用。已知用于测量离体肝脏体积的金标准是水测法,但该方法不能应用于活体。很多影像检查如B超、CTMRSPECT等都已被应用于肝体积的测量。早在上世纪六、七十年代,Kardel等利用B超进行肝脏体积的测量,结果显示健康成年人肝脏体积均值为1611 cm3。而Gladisch等在测量了70例健康成年人肝脏体积后得出男、女体积均值分别为1402 cm3和1257 cm3。1982年,Georgr W Rylance等研究了14名正常健康儿童,其中包括514岁的5名男孩和9名女孩。1979Heymsfield运用CT对离体肝脏进行了体积测量,成人肝脏体积被认为是评估各种肝脏疾病的重要临床标志。在20世纪90年代,Stapakis 等用螺旋CT分别测量22例终末期肝病患者的体积,结果为(1328 ± 405)cm3。Abdalla等测量102例正常成年人(无肝胆系统相关疾病以及无已知肝脏疾病如肝硬化、肝脏纤维化和脂肪肝)得出的结果为该研究队列中肝脏总体积范围为9112729cm3。然而,上述方法有其局限性,因此迫切需要一种测量肝体积的新方法。

    关于儿童肝脏体积精确测量的报道很少。儿童肝脏体积的测量或预测可能有助于评估各种肝脏疾病或移植。在本研究中,我们采用海信CAS计算机辅助手术系统对1456名中国人进行准确测量正常肝量。为了证明该系统的准确性,我们进行了大量的动物实验和临床实践。结果表明,海信CAS计算机辅助手术系统与CT扫描测量肝脏体积差异无统计学意义(P 0.05)。同时,海信CAS计算机辅助手术系统可以很好地兼容不同厚度的CT设备和CT扫描文件,可以更好地证明该系统在肝脏体积测量方面的准确性。

    我们初步建立了中国肝脏体积标准范围,为临床实践和科学研究服务。比如在肝移植中,肝移植物的大小已经成为决定肝移植术后预后的重要指标,对于接受者而言太小的肝移植物可能会损害移植的结果[14]肝脏是清除体内绝大多数药物和异质的主要器官,肝脏体积大小对个人来说是这些物质清除能力的重要决定因素。我们建立的肝脏体积模型可以用来参与构建药物代谢动力学模型等。从这项研究所得到的肝脏体积和年龄之间的明显的线性关系可以看出,婴儿期肝体积的快速增长可能是由于适应以满足复杂的宫外功能需求。受地区和人种等的限制,可能会存在因人种不同导致的研究对象身材等的差别。本研究将为今后中国肝脏体积模型的改善和完善奠定基础,人体数字化肝脏数据库将更好地服务于临床实践科学研究。