综述：动态SPECT评估肝病患者肝功能：系统综述与荟萃分析

《Journal of Medical Imaging and Radiation Oncology》：Dynamic SPECT Assessment of Hepatic Function in Patients With Liver Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis

　　

摘要

引言
动态单光子发射计算机断层扫描（dynSPECT）是一种先进的功能成像方式，能够估计放射性药物分布和生理功能的时间变化。虽然dynSPECT已应用于多个临床领域，但尚未广泛用于肝脏成像。该综述旨在探讨dynSPECT在评估肝功能中的作用和有效性。

方法
遵循PRISMA指南，在MEDLINE、PubMed、Scopus、Embase、IEEE和Web of Science中进行文献检索，包括截至2025年12月所有使用dynSPECT成像、标准实验室功能测试和临床评分系统评估肝功能的已发表研究。搜索结果由两位研究人员筛选。使用QUADAS-2质量评估工具评估纳入研究的偏倚风险。

结果
该综述纳入了16项符合条件的研究，涉及715名参与者，其中87%（624名）患有肝脏疾病。荟萃分析显示dynSPECT测量的肝功能指标与实验室测试之间存在相关性，包括Hepaplastin（r=0.5471；95% CI：0.4523至0.6418）、吲哚菁绿（ICG）（r=?0.461；95% CI：?0.831至?0.081）和胆红素（r=?0.425；95% CI：?0.714至?0.14）。此外，两个dynSPECT参数与临床评分系统（包括Child-Pugh评分、MELD和组织学活动指数（HAI））之间的比较对肝脏疾病评估有显著影响，合并p值<0.001。

结论
DynSPECT是评估肝功能不全患者肝功能的有用工具，提供的结果与临床实验室功能测试和评分系统相当。

1 Introduction

肝脏疾病治疗选项包括肝手术、经动脉化疗栓塞（TACE）、选择性内放射治疗（SIRT）和靶向放射治疗，选择合适的肝脏评估方法对于确定疾病类型、制定治疗方案和预测患者结局至关重要。人类肝脏包含肝细胞、肝窦内皮细胞和库普弗细胞（KCs）等多种细胞类型，各自执行复杂的生化过程。肝脏功能评估实际上并非直接测量肝脏功能，而是通过细胞功能改变导致的临床结局来反映。计算机断层扫描容积测量（CT-volumetry）通过测量术后预计体积或未来肝残余（FLR）来间接估计区域肝功能，但假设肝实质功能均匀，在受损肝脏中可能不准确。磁共振成像（MRI）功能与容积成像，特别是使用Gd-乙氧基苄基二乙烯三胺五乙酸（Gd-EOB-DTPA）造影剂，可提供解剖和功能信息，但其摄取受肝功能损害影响。标准实验室肝功能测试通过测量血液中酶水平（如胆红素、白蛋白）或吲哚菁绿（ICG）清除率来评估肝功能。临床分级系统如Child-Pugh评分、组织学活动指数（HAI）、梅奥风险评分（MRS）和终末期肝病模型（MELD）评分，结合生化参数和临床症状，提供整体肝功能评估。核医学显像使用不同生物分布机制的放射性示踪剂，如^99mTc-半乳糖基人血清白蛋白（^99mTc-GSA）和^99mTc-mebrofenin，分别通过肝细胞膜上的去唾液酸糖蛋白受体和有机阴离子转运多肽（OATP）摄取，评估肝功能。动态单光子发射计算机断层扫描（dynSPECT）是一种非侵入性三维成像技术，通过测量放射性药物浓度的时间变化来研究器官内的代谢和生理过程。结合CT作为混合模态（SPECT/CT）可提供解剖和衰减图，辅助肝脏体积分割和精确定量。dynSPECT已用于脑、心脏、肾脏和肺部功能测量，并可用于测量肝脏功能参数如肝脏摄取比和摄取密度，预测术后结局。该系统综述旨在探讨dynSPECT在量化肝功能中的作用及其与实验室测试和临床评分系统的相关性。

2 Methods

该综述根据PRISMA指南进行，在Medline、PubMed、Scopus、Embase、IEEE和Web of Science数据库中检索，检索关键词包括（‘dynamic SPECT-CT’ OR ‘dynamic SPECT/CT’ OR ‘Dynamic single-photon emission computed tomography/computed tomography’ OR ‘dynamic SPECT’）AND（haemangiomas OR clearness OR measurement OR assessment OR function*）NOT（cardiac OR myocardi* OR phantom OR animal OR mice），纳入所有截至2025年12月的已发表研究。

2.1 Study Selection

数据库检索结果导出至Covidence系统评价软件。两位研究人员BA和PK对标题和摘要进行初步筛选。纳入标准包括：使用dynSPECT或dynSPECT/CT进行肝脏成像，包含SPECT或SPECT/CT采集，并将dynSPECT成像结果与实验室功能测试和/或临床评分结果进行比较。排除体模研究、临床前实验、非英文文章以及dynSPECT成像信息不足的研究（如会议摘要或简短报告）。随后审查剩余文献的全文，以确定最终符合条件的研究进行数据提取。此外，还检查了已识别研究的参考文献列表，以查找在初步检索中未发现的任何符合条件的文章。

2.2 Quality Assessment

BA和PK分别使用诊断准确性质量评估工具-2（QUADAS-2）评估符合条件研究的质量，该工具评估“偏倚风险”和“适用性关注”。

2.3 Data Extraction

数据提取至两个表格。第一个表格包含第一作者姓名、发表年份、研究类型、参与者基本特征（数量、年龄、性别）、肝脏疾病类型、dynSPECT参数、比较对象（实验室功能测试或临床评分系统）以及主要发现（dynSPECT参数与比较对象之间的相关性）。第二个表格包含动态成像方案，如放射性示踪剂类型和剂量、扫描仪类型、起始时间、采集时间、重建参数以及是否使用CT。

2.4 Statistical Analysis

使用Microsoft Excel和Jamovi软件进行统计分析。进行荟萃分析以评估肝脏dynSPECT与实验室肝功能测试之间的一致性。将研究分为亚组，比较dynSPECT肝功能参数平均相关系数与胆红素、白蛋白、ICG、Hepaplastin、凝血酶原时间、胆碱酯酶、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）。连续变量报告为均值，分类数据报告为百分比。使用森林图（95%置信区间）和Hedges模型合并dynSPECT参数的相关系数（r），并总结与实验室测试比较的效果大小。合并相关系数的解释：r≥0.90为非常强，0.70-0.89为强，0.50-0.69为中等，0.30-0.49为轻微，≤0.29为可忽略。使用Fisher r-to-z变换标准化各研究间相关系数的变异。使用Hedges估计量估计所有研究的异质性（tau²）。计算Cochran's Q检验和异质性百分比（I²），I²>75%视为高异质性。使用漏斗图对称性、Begg和Mazumdar秩相关检验以及Egger线性回归检验评估发表偏倚。使用学生化残差识别动态参数中的异常值，所有检验p<0.05视为显著。对于肝脏dynSPECT参数与临床评分系统的比较，选择Fisher's method，因为大多数研究仅报告p值，该方法结合独立研究的p值，结果表示为p_combine值和卡方（χ²）与自由度（df）。

3 Results

3.1 Studies and Patient Characteristics

初步检索获得680篇潜在研究，去除重复后452篇进入标题和摘要筛选，其中53篇肝脏成像研究符合全文筛选条件。从符合条件研究的参考文献中添加了2篇。全文筛选确定16篇符合纳入和排除标准的文章，包括13篇前瞻性（81%）和3篇回顾性（19%）研究，发表年份为1997至2025年。涉及715名参与者，年龄18-83岁，包括354名男性和154名女性。大多数参与者（87%，n=624）患有肝脏疾病。肝细胞癌（HCC）是最常见的肝脏疾病，占12项研究参与者的52%（n=327）。10项研究涉及转移性肝癌（MLC），占13%（n=83）；9项研究包含胆管癌（CCA），占8%（n=48）。胆囊癌（GBC）在3项研究中占3%（n=21）。肝衰竭（LF）、原发性硬化性胆管炎（PSC）、血管瘤和良性肿瘤（BT）分别在2项研究中出现，占9%（n=53）、4%（n=23）、2%（n=12）和2%（n=10）。此外，慢性肝病（CLD）、布-加综合征（BCS）和胆管结石（BDs）在个别研究中报告。肝炎和肝硬化分别出现在7项和6项研究中，占23%（n=138）和21%（n=128）。dynSPECT肝功能参数和参考比较对象列于表1。8项研究（50%）将dynSPECT参数与实验室功能测试和临床评分系统进行比较；7项研究（44%）仅与实验室功能测试比较；1项研究（6%）仅与临床评分系统比较。

3.2 DynSPECT Imaging Factors

符合条件的研究使用了不同的设备和采集参数。SPECT相机配置包括单探头（1项，6%）、双探头（7项，44%）和三探头（8项，50%）。13项研究报告了采集矩阵大小，分别为64×64（8项，50%）或128×128（5项，31%），3项研究未指定。6项研究使用了SPECT/CT。符合条件的研究使用了四种不同的放射性药物，最常见的是^99mTc-GSA（10项），平均活度180MBq；^99mTc-HIDA（2项）和^99mTc-mebrofenin（3项）平均注射活度分别为120和347MBq；^99mTc-Sn胶体（1项）注射活度185MBq。大多数研究在放射性药物注射后立即或1分钟开始成像，总动态成像时间范围为6至60分钟。滤波反投影（FBP）是最常见的重建方法（9项研究），使用多种滤波器，如Ramp+Butterworth（5项，33%）、Shepp和Logan（3项，20%）、Ramp+2-D Hamming（2项，13%）、Shepp & Logan+Butterworth（7%）和Butterworth单独（7%），其余研究未指定。6项研究（38%）进行了衰减校正。

3.3 Quality Assessment

使用QUADAS-2工具评估偏倚风险和适用性关注的结果显示，指标测试问题的结果在低和高之间约为47%。患者选择和参考标准显示偏倚风险最小，适用性关注低，分别占88%和81%。流程和时机领域偏倚风险低，约75%的研究符合标准。

3.4 DynSPECT Functional Parameters Compared With Clinical Scoring Systems

在数据提取过程中，8项符合条件的研究报告了临床评分系统，这些系统在肝脏评估中的功能和作用详见表3。使用Fisher's combined probability test评估dynSPECT肝功能指标与临床评分系统指标（包括Child-Pugh分级A、B、C和组织学活动指数HAI评分）之间的关联。APRI和梅奥风险评分系统各仅用于一项研究，无法应用Fisher法。Fisher method结果显示，dynSPECT参数与Child-Pugh的关联为χ²(10)=61.15，p<0.00001；与HAI的关联为χ²(6)=35.1，p<0.000004；与MELD的关联为χ²(6)=19.52，p<0.0034。这些发现表明dynSPECT功能参数和临床评分系统对肝脏疾病评估均有显著影响。

3.5 Meta-Analysis of Liver DynSPECT Functional Parameters Compared With Laboratory Function Tests

进行荟萃分析以评估dynSPECT衍生的肝功能指标与实验室功能测试的比较效果。dynSPECT肝功能参数与Hepaplastin（p<0.0001）、ICG（p=0.010）和胆红素（p<0.004）显著相关，而与其他实验室功能测试的相关性不显著。Hepaplastin与dynSPECT肝功能参数的合并相关系数为正，ICG和胆红素为负。Cochran's Q检验显示Hepaplastin组内异质性低，而ICG和胆红素组存在异质性（I²=96%和92%）。学生化残差法未在Hepaplastin、ICG和胆红素组中检测到异常值，所有研究均在阈值范围内。使用秩相关和回归检验评估发表偏倚，Hepaplastin漏斗图不对称表明存在发表偏倚（秩相关p=0.0390），但回归检验未检测到偏倚（p=0.3967）。ICG和胆红素漏斗图无发表偏倚证据。

4 Discussion

该系统综述首次检验dynSPECT成像在肝功能评估中相对于实验室测试和临床评分系统的有效性。过去二十年探索了多种评估肝功能的方法，包括CT容积测量、MRI结合功能和容积评估、肝胆闪烁显像（HBS）、肝功能血液测试和临床评分系统。该综述聚焦于dynSPECT，已证明其可靠性和临床有效性，可用于量化多种肝脏疾病患者的整体和区域肝功能，并用于多种临床评估目的。dynSPECT在符合条件的研究中用于多种目的，例如术前肝脏评估、术后功能估计、化疗栓塞后区域储备评估、移植受者移植物功能评估和供体再生评估，以及预测放疗后肝功能。该综述显示，dynSPECT成像获得的多种动态参数有助于肝功能评估。K-value，代表放射性药物从肝细胞清除的速率，与ICG和多项实验室功能测试显著相关，结合功能肝脏体积（FV）可估计术后预测指数，安全肝脏切除的阈值被认为是0.35以上。肝脏过滤功能参数（如总肝脏功能TLF）可进行术前评估，与ICG-R15强相关。结合速率常数（KU）反映放射性药物从肝脏清除的速率和去唾液酸糖蛋白（ASGP）受体的丰度，在评估区域功能障碍和预测术后残余肝功能方面有显著发现。LHL15表示放射性药物在肝叶中的积聚，评估整体和区域功能，用于评估移植物再生和功能储备，与KU和标准实验室测试显著相关。肝脏摄取比（LUR）和体积肝提取分数（HEF）是额外的动态指标，LUR提供功能性肝细胞数量信息，HEF通过逐体素空间分布评估肝功能，两者均与ICG显著相关，LUR还与Child-Pugh评分相关且随时间及疾病严重程度变化。时间-活性曲线（TAC）的定量测量如峰值计数、达峰时间和排泄半衰期（T_1/2）可用于监测肝脏血流。动态参数与实验室测试（胆红素、ICG、Hepaplastin）的相关性为中度至轻微，表明dynSPECT可通过测量动态放射性药物摄取或清除提供肝功能信息。与临床评分系统（Child-Pugh、MELD、HAI）的联合p值显著（<0.001），表明dynSPECT有助于识别肝脏疾病类型和评估肝实质状况。dynSPECT/CT融合显著增强了区域评估能力。不同放射性药物对应不同细胞功能，理解其路径对准确评估至关重要。dynSPECT可提供3D动态参数，克服2D平面显像的局限性。该综述存在局限性：QUADAS-2显示指标测试领域中等偏倚风险（约47%），可能影响结果可靠性；研究间异质性高（如疾病原因、动态参数、技术差异），无法进行进一步亚组分析；多数研究约二十年前开展，缺乏近期高质量前瞻性研究；未来需标准化方法并考虑新技术如镉锌碲（CZT）探测器以提高分辨率和采集速度。

5 Conclusion

DynSPECT是评估肝功能的有前景模态，提供多种动态参数，可用于量化整体和区域肝功能。DynSPECT参数与常规肝功能评估方法（如Hepaplastin、ICG、胆红素等实验室测试，以及Child-Pugh、MELD和HAI临床评分系统）显示出良好相关性。混合dynSPECT/CT技术还可进行肝脏体积的形态学评估，并提供定量SPECT的校正。建议进一步研究探索dynSPECT在肝脏评估中的能力，特别是针对新的断层成像技术和设备。