《Technovation》：ROLE OF LIVER FUNCTION ASSESSMENT IN PORTAL VENOUS INTERVENTIONS AND LOCOREGIONAL THERAPIES FOR LIVER TUMORS
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功能性肝脏评估在近30年经历了重大进展，从生化指标发展到核医学显像、肝细胞特异性MRI等先进技术，实现从整体到精准分段的评估转变，直接影响肝叶切除、移植及介入治疗决策。
莫妮卡·尼尔（Monika Neale）| 吉拉帕·昌桑格拉特（Jirapa Chansangrat）| 阿姆里特·库布拉尔（Amrit Khooblall）| 尼古拉斯·奥斯汀（Nicholas Austin）| 查斯·J·韦尔勒（Chase J. Wehrle）| 费德里科·奥塞霍（Federico Aucejo）| 萨米尔·加达尼（Sameer Gadani）| 拉曼普里特·辛格（Ramanpreet Singh）
血管成像与介入放射学部门，克利夫兰诊所诊断研究所，欧几里得大道9500号，克利夫兰，俄亥俄州44195，美国
摘要
在过去30年里，肝脏功能评估经历了重大发展。评估技术从生化标志物进步到先进的成像技术，尤其是核医学成像，以提高准确性。评估的重点也从整体肝功能转向精确的节段性评估。这种范式的转变极大地影响了肝脏定向治疗，如肝切除术、肝脏增强术、移植和介入放射学。本文旨在综合肝脏功能评估的关键进展，包括核医学技术、肝细胞特异性磁共振成像（MRI）以及新兴的多模态和人工智能（AI）驱动方法。回顾了过去三十年的相关文献，重点关注创新、验证研究和临床应用。将Tc-99m美罗芬宁肝胆闪烁扫描（HBS）纳入肝脏功能评估，实现了肝细胞功能的定量和区域映射。钆迪氧酸盐增强动态MRI为高对比度图像和非侵入性评估肝细胞摄取和排泄提供了可能。新型正电子发射断层扫描示踪剂（如C-11醋酸盐）使得能够同时评估肝实质功能和肿瘤生物学特性。目前正在进行多项研究，探索多模态融合、AI辅助图像处理以及将深度学习应用于个性化风险评估模型。总体而言，整合解剖和功能数据变得越来越普遍，从而能够更精确地评估肝脏功能并改善治疗结果。然而，可重复性、标准化和可及性仍然是广泛应用的潜在障碍。未来的研究方向包括前瞻性验证研究、多模态融合、在风险分层中利用深度学习，以及根据患者特定风险特征制定个性化治疗策略。
章节摘录
引言
随着外科技术的进步，越来越多的患者有资格接受活体肝移植或肝脏肿瘤或肝叶的手术切除。同样，也有更多患者能够获得定制的介入和放射肿瘤学治疗。成像在这些复杂的手术和非手术程序中起着关键作用。传统成像提供了关于肿瘤大小、位置和特征的重要信息
肝脏功能评估中的生物标志物
早期用于评估肝脏功能和手术风险的生物评分系统包括Child-Pugh分类和终末期肝病模型（MELD）评分。多年来，人们对Child-Pugh和MELD评分系统在预测肝衰竭（PHLF）方面的准确性进行了广泛研究；然而，全面回顾这些文献超出了本文的范围。因此，仅引用了一些相关研究以突出与当前讨论相关的发现。动态肝胆闪烁扫描在功能性肝脏评估中的应用
自20世纪90年代末以来，动态肝胆闪烁扫描（HBS）已成为动态功能性肝脏评估的宝贵工具，特别是在重大肝切除术的术前规划中。这是一种高度专业化的核医学技术，能够对肝脏功能进行定量和区域评估，提供了超越传统肝脏生化检测和横截面成像的独特视角。此外，动态HBS在某些患者中也被证明具有价值11C-醋酸盐正电子发射断层扫描
结合FDG和C-11醋酸盐的双示踪剂正电子发射断层扫描（PET）成像在异质性肝实质的功能评估方面显示出巨大潜力，同时还能非侵入性地评估肿瘤分化。C-11醋酸盐被肝细胞选择性摄取并通过三羧酸循环代谢，作为肝细胞活力的标志物，同时反映恶性细胞的膜合成[34]。当与FDG结合使用时，这种方法肝脏切除术和增强术中的功能性成像
功能性成像已成为接受肝脏切除术患者的术前评估的关键辅助手段。传统的横截面成像提供了详细的解剖信息，而HBS或含肝胆对比剂的MRI等功能性成像则提供了生理学见解，包括绝对的肝细胞摄取率（例如，美罗芬宁摄取率，%/分钟/平方米）。这些技术能够量化异质性肝实质（如肝硬化、化疗相关损伤、门脉高压）的区域功能功能性成像在肝脏捐献者移植中的作用
功能性肝脏成像在肝脏捐献者移植（LDLT）中发挥着越来越重要的作用，以确保捐献者和受者的安全。对于捐献者而言，功能性成像有助于确定其肝脏是否有足够的储备功能来满足术后代谢需求，从而降低捐献者发生PHLF的风险（图1）。对于受者而言，准确评估移植肝段的功能能力可以确保移植后的肝段能够提供足够的代谢支持接受介入肿瘤学和放射肿瘤学治疗的患者的功能性成像
对于接受动脉内治疗（如经动脉化疗栓塞、经动脉放射栓塞）或基于放射的治疗的患者来说，准确评估未治疗的肝脏体积和功能也至关重要，因为这些治疗可能会损害健康的肝实质和剩余的肝脏储备[47]。对于肝硬化患者而言，保持肝脏功能尤为重要，因为它影响患者的安全性和长期预后[48]。由于许多肝癌患者不适合接受根治性手术人工智能在功能性成像中的作用
初步观察表明，人工智能有潜力提升整个HBS流程。例如，在图像采集阶段，深度学习衰减校正可以生成无需CT校正的图像并提高诊断准确性[54]；监督去噪模型可以降低辐射剂量或加快扫描速度[55,56]；学习到的运动补偿技术可以减轻呼吸引起的模糊[57]。在分析阶段，人工智能可以帮助分割肝脏/肝叶/节段未来方向
将新兴的功能性成像技术整合到临床实践中需要进一步评估其安全性、成本效益和长期效果。尽管如此，HBS协议的标准化、将其纳入多参数风险模型以及支持HBS引导的手术规划的证据已经改善了患者选择和决策过程。正在进行的研究旨在改进SPECT/CT的节段映射，应用AI进行自动ROI定位和预测分析结论
对于需要手术和微创介入放射学治疗的肝脏，功能性评估至关重要。对于接受肝脏恶性肿瘤切除术的患者，功能性肝脏成像可用于确定最佳切除时机，以减少术后并发症和死亡率。同样，对于接受介入肿瘤学治疗（特别是经动脉放射栓塞和立体定向放射治疗）的患者，功能性肝脏成像可以帮助优化治疗方案致谢
作者感谢梅根·格里菲斯（Megan Griffiths）在编辑方面的协助。
