Zusammenfassung
Ziel: Bei zahlreichen hepatobiliären Eingriffen, insbesondere der Leberlebendspende (LDLT),
ist die exakte präoperative Bestimmung des Lebervolumens von entscheidender Bedeutung.
In der Literatur werden gute Korrelationen zwischen präoperativ ermitteltem und intraoperativ
gemessenem Volumen beschrieben, was schon allein aufgrund des unterschiedlichen Durchblutungszustandes
kritisch zu bewerten ist. Ziel der Studie war es, den Einfluss des Durchblutungszustandes
der Leber auf das Organvolumen und damit auf die Zuverlässigkeit und die Aussagekraft
der präoperativen Lebervolumetrie vor geplanter LDLT zu evaluieren. Methode: In einer tierexperimentellen Studie wurden 20 Schweinelebern untersucht. Die Lebern
wurden im unperfundierten und bis zu einem physiologischen Organdruck perfundierten
Zustand mithilfe der Wasserverdrängungsmethode volumetriert und gewogen. Die Volumina
der unterschiedlichen Perfusionszustände wurden mittels eines Softwaretools auf der
Basis von CT-Datensätzen berechnet und mit den verdrängungsvolumetrisch bestimmten
Werten verglichen. Ergebnisse: Zwischen den berechneten CT-Lebervolumina und den Verdrängungsvolumina zeigte sich
eine hohe Übereinstimmung, die mittlere Abweichung betrug 4 ± 5 %. Es zeigten sich
jedoch deutliche Volumendifferenzen zwischen nicht perfundierten und perfundierten
Organen von durchschnittlich 350 ± 150 ml, entsprechend einer Differenz von 33 ± 8
% bezogen auf das perfundierte Leberparenchym. Schlussfolgerung: Unabhängig vom Perfusionszustand korrelieren die computertomographisch kalkulierten
Volumina sehr gut mit den experimentell bestimmten Verdrängungsvolumina. Allerdings
zeigen sich erhebliche Differenzen zwischen den verschiedenen Perfusionszuständen,
die auch bei der klinischen Volumetrie nicht vernachlässigt werden sollten.
Abstract
Purpose: Exact preoperative determination of the liver volume is of great importance prior
to hepatobiliary surgery, especially in living donated liver transplantation (LDLT).
In the current literature, a strong correlation between preoperatively calculated
and intraoperatively measured liver volumes has been described. Such accuracy seems
questionable, primarily due to a difference in the perfusion state of the liver in
situ versus after explantation. Purpose of the study was to asses the influence of
the perfusion state on liver volume and the validity of the preoperative liver volumetry
prior to LDLT. Methods: In an experimental study, 20 porcine livers were examined. The livers were weighted
and their volumes were determined by water displacement prior and after fluid infusion
to achieve a pressure physiologically found in the liver veins. The liver volumes
in the different perfusion states were calculated based on CT-data. The calculated
values were compared with the volume measured by water displacement and the weight
of the livers. Results: Assessment of calculated CT volumes and water displacements at identical perfusion
states showed a tight correlation and differed on average by 4 ± 5 %. However, livers
before and after fluid infusion showed a 33 ± 8 % (350 ± 150 ml) difference in volume.
Conclusion: CT-volumetry acquires highly accurate data as confirmed by water displacement studies.
However, the perfusion state has major impact on liver volume, which has to be accounted
for in clinical use.
Key words
Liver volume - liver volumetry - CT - multislice-CT - living donated liver transplantation
Literatur
1
Emond J C, Renz J F, Ferrell L D, Rosenthal P, Lim R C, Roberts J P, Lake J R, Ascher N L.
Functional analysis of grafts from living donors. Implications for the treatment of
older recipients.
Ann Surg.
1996;
224
544-554
2
Heymsfield S B, Fulenwider T, Nordlinger B, Barlow R, Sones P, Kutner M.
Accurate measurement of liver, kidney, and spleen volume and mass by computerized
axial tomography.
Ann Intern Med.
1979;
90
185-187
3
Schiano T D, Bodian C, Schwartz M E, Glajchen N, Min A D.
Accuracy and significance of computed tomographic scan assessment of hepatic volume
in patients undergoing liver transplantation.
Transplantation.
2000;
69
545-550
4
Lemke A J, Hosten N, Neumann K, Muller B, Neuhaus P, Felix R, Langer R.
CT-Volumetrie der Leber vor Transplantation.
Fortschr Röntgenstr.
1997;
166
18-23
5
Cheng Y F, Chen C L, Huang T L, Chen T Y, Lee T Y, Chen Y S, Wang C C, de Villa V,
Goto S, Chiang Y C, Eng H L, Jawan B, Cheung H K.
Single imaging modality evaluation of living donors in liver transplantation: magnetic
resonance imaging.
Transplantation.
2001;
72
1527-1533
6
Schroeder T, Nadalin S, Stattaus J, Debatin J F, Malago M, Ruehm S G.
Potential living liver donors: evaluation with an all-in-one protocol with multi-detector
row CT.
Radiology.
2002;
224
586-591
7
Selle D, Preim B, Schenk A, Peitgen H O.
Analysis of vasculature for liver surgical planning.
IEEE Trans Med Imaging.
2002;
21
1344-1357
8
Barrett W A, Mortensen E N.
Interactive live-wire boundary extraction.
Med Image Anal.
1997;
1
331-341
9
Falcao A X, Udupa J K, Miyazawa F K.
An ultra-fast user-steered image segmentation paradigm: Live wire on the fly.
IEEE Trans Med Imaging.
2000;
19
55-62
10
Schenk A, Bourquain H, Frericks B B, Caldarone F C, Galanski M, Peitgen H O.
Evaluierung von Gefäßanalyse und Volumetrie für die Planung von Leberlebendspenden.
Bildverarbeitung für die Medizin.
2002;
1
397-400
11
Bland J M, Altmann D G.
Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement.
Lancet.
1986;
1
(8476)
307-310
12
Van Thiel D H, Hagler N G, Schade R R, Skolnick M L, Heyl A P, Rosenblum E, Gavaler J S,
Penkrot R J.
In vivo hepatic volume determination using sonography and computed tomography. Validation
and a comparison of the two techniques.
Gastroenterology.
1985;
88
1812-1817
13
Raia S, Nery J R, Mies S.
Liver transplantation from live donors.
Lancet.
1989;
2
(8661)
497
14
Lo C M, Fan S T, Liu C L, Chan J K, Lam B K, Lau G K, Wei W I, Wong J.
Minimum graft size for successful living donor liver transplantation.
Transplantation.
1999;
68
1112-1116
15
Urata K, Kawasaki S, Matsunami H, Hashikura Y, Ikegami T, Ishizone S, Momose Y, Komiyama A,
Makuuchi M.
Calculation of child and adult standard liver volume for liver transplantation.
Hepatology.
1995;
21
1317-1321
16
DeLand F H, North W A.
Relationship between liver size and body size.
Radiology.
1968;
91
1195-1198
17
Kamel I R, Kruskal J B, Warmbrand G, Goldberg S N, Pomfret E A, Raptopoulos V.
Accuracy of volumetric measurements after virtual right hepatectomy in potential donors
undergoing living adult liver transplantation.
AJR.
2001;
176
483-487
18
Hogemann D, Stamm G, Shin H, Oldhafer K J, Schlitt H J, Selle D, Peitgen H O.
Individuelle Planung leberchirurgischer Eingriffe an einem virtuellen Modell der Leber
und ihrer Leitstrukturen.
Radiologe.
2000;
40
267-273
19
Damman F.
Bildverarbeitung in der Radiologie.
Fortschr Röntgenstr.
2002;
174
541-550
20
Rasmussen S N.
Liver volume determination by ultrasonic scanning.
Dan Med Bull.
1978;
1925
1-46
21
Leung N W, Farrant P, Peters T J.
Liver volume measurement by ultrasonography in normal subjects and alcoholic patients.
J Hepatol.
1986;
2
157-164
22
Kawasaki S, Makuuchi M, Matsunami H, Hashikura Y, Ikegami T, Chisuwa H, Ikeno T, Noike T,
Takayama T, Kawarazaki H.
Preoperative measurement of segmental liver volume of donors for living related liver
transplantation.
Hepatology.
1993;
18
1115-1120
23
Kamel I R, Kruskal J B, Pomfret E A, Keogan M T, Warmbrand G, Raptopoulos V.
Impact of multidetector CT on donor selection and surgical planning before living
adult right lobe liver transplantation.
AJR.
2001;
176
193-200
24
Stapakis J, Stamm E, Townsend R, Thickman D.
Liver volume assessment by conventional vs. helical CT.
Abdom Imaging.
1995;
20
209-210
25
Pienaar B H, Stapleton G N, Bracher M, Lotz Z, Innes C R, Fourie J, Hickman R.
Six-hour porcine liver storage without flushing or perfusion.
Transplantation.
1991;
52
38-43
Dr. med. Bernd Frericks
Klinik und Poliklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Charité - Universitätsmedizin
Berlin - Campus Benjamin Franklin
Hindenburgdamm 30
12200 Berlin
Phone: ++49/30-8445-3041
Fax: ++49/30-8445-4474
Email: bernd.frericks@ukbf.fu-berlin.de