Die Bestimmung des arterio-portalen Durchblutungsverhältnisses der Leber- Ergebnisse mit ^99mTc-Hepatobida und Methoden-Übersicht^[*]

The arterial-to-portalvenous blood flow ratio (APV) has been determined routinely within liver bile studies carried out with ^99mTc-hepatobida. Out of 1300 patients studied since 1978, 80 were analysed in detail concerning the fixed time parameters to separate the arterial and the portalvenous phase. The arterial phase was assumed to end 4 s after the first aortal peak, immediately followed by a portalvenous phase of 12 s duration. The “triangular area approach” of Biersack (1977) and George (1974) developed for pertechnetate and colloid, was directly applied to hepatobida. The fixed phase limits of hepatic circulation described above were compared to circulation parameters obtained from the beginning of the right ventricular recirculation and from the first decline of the spleen curve (for the end of the arterial phase), and from the second left ventricular peak (for the end of the portal phase). Our 4 s of aortal to end-arterial time agreed excellently with a corresponding control value of 4.1 s, as did the duration of the portal phase with 12 s compared to a control value of 12.1 s. An upper normal value of 45% APV was established, based upon sensitivity, specificity and a classification of hepatic curves. The “triangular area approach” appears at first to be inconsistent from a methodological point of view. We present a critical typology of assessing the APV. Basically we distinguish between strictly intravasal and all other types of tracer. The former are studied adequately by deconvolution and subsequent “real” area approaches, reflecting the full tracer passage through the liver. All not strictly intravasal tracers (pertechnetate, colloid, hepatobida) are subjected to a model assumption of a pure uptake without relevant tracer elimination during the first pass. We conclude that the Biersack-George method may be regarded as a heuristic correction of an amplitude approach within our typology, and that our fixed phase limits are justified by circulation analysis.

Zusammenfassung

Das arterio-portale Durchblutungsverhältnis der Leber (APV) wurde im Rahmen von hepatobiliären Funktionsszintigraphien mit 99^mTc-Hepato- bida bestimmt. Von 1300 Patienten, die seit 1978 untersucht wurden, sind 80 Patienten einer detaillierten Analyse unterzogen worden. Unsere APV- Bestimmung benutzt feste Zeitgrenzen für die Phasentrennung: die arterielle Phase wird bis 4 s nach dem Aortenmaximum gerechnet, die portale Phase schließt sich unmittelbar an mit einer angenommenen Dauer von 12 s. Der Dreiecksflächenansatz, der von Biersack (1977) und George (1974) für Pertechnetat und Kolloid entwickelt worden war, wurde von uns für Hepatobida übernommen. Die oben beschriebenen festen Zeitgren-zen wurden mit Kreislaufparametern verglichen: dem Beginn der rechtsventrikulären Rezirkulation und dem Beginn des Abfalls der Milzkurve (für das Ende der arteriellen Phase) sowie dem zweiten linksventrikulären Peak (für das Ende der portalen Phase). Mit 4,1 s und 12,1 s lagen diese Kontroll- werte im Mittel exzellent bei den oben genannten Werten. Als obere Normgrenze des arteriellen APV-%-Werts wurden 45% auf der Basis einer Kurventypologie und der Berechnung von Sensitivität und Spezifität ermittelt. Das Dreiecksflächenverfahren erscheint primär methodologisch inkonsistent. Wir belegen das auf der Basis einer kritischen Typologie der Bestimmung des APV. Im wesentlichen unterscheiden wir zwischen steng intravasalen und allen übrigen Tracern. Erstere werden adäquat durch eine Dekonvolution beschrieben mit anschließender echter Flächenauswertung, die eine volle Tracerpassage durch die Leber widerspiegelt. Von allen nicht streng intravasalen Tracern (Pertechnetat, Kolloid, Hepatobida) wird die erstere Passage im Modell als Uptake ohne nennenswerte Elimination angenommen. Zusammenfassend kann das von uns für Hepatobida verwendete Dreiecksflächenverfahren nach Biersack als heuristisch korrigierter Amplitudenansatz eingestuft werden, wobei die verwendeten festen Zeitgrenzen anhand einer Kreislaufanalyse validiert wurden.

^* Herrn Prof. Dr. U. Feine zum 65. Geburtstag.

• LITERATUR

• 1 Biersack H J, Thelen M, Schulz D. et al. Die sequentielle Hepatospleno-Szintigraphie zur quantitativen Beurteilung der Leberdurchblutung. Fortsch Röntgenstr 1977; 126: 47-52.
• 2 Biersack H J, Janson R, Malotki D. Leber- perfusions-Szintigraphie nach experimenteller Ligatur von A. hepatica bzw. V. portae beim Hund 1979; 10: 76-9.
• 3 Biersack H J. Die quantitative Leberperfusions-Szintigraphie – Tierexperimente und klinische Untersuchung bei normaler und pathologischer Leberdurchblutung. Langen- becks Arch Chir 1980; 23: 381-95.
• 4 Boyd R O, Stadalnik R C, Barnett C A, Hines H H. Quantitative hepatic scintiangiography. Clin Nucl Med 1978; 03: 478-84.
• 5 Buchali K, Biersack H J, Johannsen B, Sydow K. Estimation of liver circulation with the perfusion agents ^99mTc-HMPAO, ^99mTc-DMPE, and ²⁰¹T1. NUC-Comp 1987; 18: 308-11.
• 6 Carl I. Untersuchung der Verteilung der arteriellen und portalvenösen Leberdurchblutung. Med Dissertation, Universität Tübingen 1987
• 7 Chiandussi L, Greco F, Sardi G. et al. Estimation of hepatic arterial and portal venous blood flow by direct catheterization of the vena porta through the umbilical cord in man. Acta hepato-splenol (Stuttg) 1968; 15: 166-71.
• 8 Creutzig H, Brölsch C, Neuhaus P, Pichlmayr R, Hundeshagen H. Leberdurchblutung nach Transplantation. In: Höfer R, Bergmann H. Hrsg. Radioaktive Isotope in Klinik und Forschung, Bd. XIV. Wien: Egermann; 1980: 107-10.
• 9 Creutzig H, Schober O, Brölsch Ch, Pichlmayr R, Hundeshagen H. Der arterielle Anteil an der Lebergesamtperfusion. Nucl Med 1981; 20: 25-9.
• 10 Fleming J S, Humphries N L M, Karran S J, Goddard B A, Ackery D M. In vivo assessment of hepatic-arterial and portal-venous liver perfusion. J Nucl Med 1981; 22: 18-21.
• 11 Fleming J S, Ackery D M, Walmsley B H, Karran S J. Scintigraphic estimation of arterial and portal blood supplies to the liver. J Nucl Med 1983; 24: 1108-13.
• 12 George E A, Shields J B, Cabal E C, Herbig F K, Donati R M. First transit hepatic deposit of ^99mTc-sulfur colloid (tsc) - an indicator of hepatic wedge pressure?. J Nucl Med 1974; 15: 493.
• 13 George E A, Shields J B, Cabal E C, Schultz R C, Donati R M. Hepatic kinetics of ^99mTc- sulfur colloid in cirrhosis. J Nucl Med 1977; 21: 107-12.
• 14 Goresky C A. A linear method for determing liver sinusoidal and extravascular volumes. Am J Physiol 1963; 204: 626-40.
• 15 Goresky C A. Kinetic interpretation of hepatic multiple-indicator dilution studies. Am J Physiol 1983; 245: G 1-G 12.
• 16 Huet P M, Lavoi P, Viallet A. Simultaneous estimation of hepatic and portal blood flows by an indicator dilution technique. J Lab Clin Med 1973; 82: 836-46.
• 17 Juni J E, Gross M G. Quantitative analysis of hepatic artery and portal vein blood flow by deconvolution analysis. In: Schmidt H E A, Ell P J, Britton K E. Hrsg. Nuklearmedizin. Stuttgart – New York: Schattauer; 1986: 302-4.
• 18 Lautt W W, Greenway C V. Conceptual review of the hepatic vascular bed. Hepatology 1987; 07: 952-63.
• 19 Leveson S H, Wiggins P A, Gilles G R, Parkin A, Robinson P J. Deranged liver blood flow patterns in the detection of liver metastases. Br J Surg 1985; 72: 128-30.
• 20 Magrini A, Izzo G, Guerrisi M. et al. A new approach to non-invasive quantitative study of hepatic haemodynamics using radiocolloids in vivo. Clin Phys Physiol Meas 1985; 06: 179-204.
• 21 McLaren M I, Fleming J S, Walmsley B H. et al. Dynamic liver scanning in cirrhosis. Br J Surg 1985; 72: 394-6.
• 22 Mena I, Bennet L R, Kivel R, Scallon J, Melinkoff S M. Determination of cardioportal circulation time by external scintillation counting. Am J Dig Dis 1959; 04: 19-28.
• 23 O’Connor M K, MacMathuna P, Keeling P W N. Hepatic arterial and portal venous components of liver blood flow: A dynamic scintigraph study. J Nucl Med 1988; 29: 466-72.
• 24 Parkin A, Robinson P J, Baxter P. et al. Liver perfusion scintigraphy – method, normal range and laparatomy correlation in 100 patients. Nucl Med Comm 1983; 04: 395-402.
• 25 Pugh R N, Murray-Lyon I M, Pawson J L. et al. Transection of the oesophagus for bleeding oesophageal varices. Br J Surg 1973; 60: 646-9.
• 26 Sauerbruch T, Moser E. Influence of longterm injection sclerotherapy. on portal venous component of total liver perfusion measured by hepatosplenic radionuclide angiography. Hepato-gastroenterol 1986; 33: 17-9.
• 27 Sarper R, Fajman W A, Tarcan Y A, Dixon D W. Enhanced detection of metastatic liver disease by computerized flow scintigrams. J Nucl Med 1981; a 22: 318-21.
• 28 Sarper R, Fajman W A, Rypins E B. et al. A noninvasive method of measuring portal venous / total hepatic blood flow by hepatosplenic radionuclide angiography. Radiology 1981; b 141: 179-84.
• 29 Sarper R, Tarcan YA. An improved method of estimating the portal venous fraction of total hepatic blood flow from computerized radionuclide angiography. Radiology 1983; 147: 559-62.
• 30 Schindler G. Radiologische Gallenwegsdiagnostik nach Cholezystektomie. I. Quantitative hepatobiliäre Funktionsszintigraphie (HBFS). Fortschr Röntgenstr 1981; 135: 181-7.
• 31 Schindler G, Küper K. Radiologische Gallenwegsdiagnostik nach Cholezystektomie. II. Klinische Untersuchungen. Fortschr Röntgenstr 1982; 136: 64-74.
• 32 Schindler G, Küper K, Müller-Schauenburg W. Radiologische Gallenwegsdiagnostik nach Cholezystektomie. III. Die nuklearmedizinische Weitenbestimmung des Hauptgallengangs. Fortschr Röntgenstr 1982; 136: 254-60.
• 33 Schümichen C, Gaede J, Herz R. et al. Bestimmung der arteriellen und portalen Durchblutungsanteile der Leber; Vergleich verschiedener Methoden. In: Schmidt H A E, Wolf F, Mahlstedt J. Hrsg. Nuklearmedizin. Stuttgart – New York: Schattauer; 1981: 675-9.
• 34 Szabo Z. Dekonvolutionsanalyse nuklearmedizinischer Meßdaten zur Beurteilung der Organperfusion und -funktion. Habilitationsschrift, Med Fakultät der Univ Düsseldorf 1987
• 35 Szabo Z, Torsello G, Reifenrath C, Porschen R, Vosberg H. Experimentelle Untersuchung der Leberperfusion mit nichtdiffundierenden Radiotracern: Differenzierung der arteriellen und portalvenösen Perfusionskomponente durch Dekonvolutionsanalyse von First-Pass-Zeitaktivitätskurven. Nucl-Med 1988; 27: 209-18.
• 36 Townsend A A, Kelso A F. Influence of dual inflows on canine hepatic circulation studies made with external scintillation detectors. J Nucl Med 1968; 09: 192-7.
• 37 Ueda H. Circulation of hepatic artery and portal vein. In: Martini G. Hrsg. Aktuelle Probleme der Hepatologie. Stuttgart: Thieme; 1962: 58-62.
• 38 Wraight E P, Barber R W, Ritson A. Relative hepatic arterial and portal flow in liver scintigraphy. Nucl-Med Comm 1982; 03: 273-9.
• 39 Zatta G, Santambrogio R, Boccolari S. et al. Angioscintigraphic assessment of arterial and portal liver blood flow: Comparison with splanchnic angiography. Nucl-Med 1987; 26: 83-6.
• 40 Zierler K L. Equations for measuring blood flow by external monitoring of radioisotopes. Circulation Res 1965; 16: 309-21.