CT灌注成像結(jié)合動(dòng)態(tài)增強(qiáng)在孤立性肺結(jié)節(jié)鑒別診斷中的價(jià)值

張建偉

孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodule, SPN)是指一個(gè)不伴有肺不張或淋巴結(jié)腫大、直徑＜3cm的圓形或類圓形的肺實(shí)質(zhì)內(nèi)病變。SPN的診斷與鑒別診斷一直是影像學(xué)的難點(diǎn)。CT灌注成像是在注射對(duì)比劑的同時(shí)對(duì)選定成面進(jìn)行連續(xù)掃描獲取該成面的時(shí)間-密度曲線，根據(jù)時(shí)間-密度曲線計(jì)算病灶的血流參數(shù)，以此來評(píng)價(jià)灌注狀態(tài)[1-2]。肺部CT灌注成像(CT perfusion imaging),不僅能提供病灶的形態(tài)學(xué)特征,還可了解病灶的血流灌注狀態(tài)，進(jìn)而揭示其病理和病理生理改變,使得SPN的鑒別診斷更加準(zhǔn)確。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 SPN患者54例，其中男35例，女性19例，年齡37～72歲,平均54.3歲,病灶直徑1.9～3cm，所有病例均經(jīng)病理證實(shí)或臨床抗炎、抗結(jié)核治療后隨訪證實(shí)。54例患者中,原發(fā)性肺癌37例(腺癌16例、鱗癌10例、小細(xì)胞癌8例、肺泡細(xì)胞癌3例)、結(jié)核球10例、炎性結(jié)節(jié)7例。

1.2 掃描方法 應(yīng)用GE公司Hispeed/xi 32排螺旋C機(jī),AdvantageWorkstation 4.2后處理工作站,CT Perfusion 3處理軟件。CT平掃:層厚0.625mm,管電壓120kV,管電流200mA。高壓注射器和碘造影劑碘普羅胺(40ml),注射速度4ml·s-1。經(jīng)上肢淺靜脈注射,不設(shè)掃描延時(shí),采集數(shù)據(jù)40s。灌注掃描結(jié)束后立即再注射對(duì)比劑60ml，速率4ml·s-1，分別于注藥后30s、60s、120s、180s分別對(duì)病灶進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描。

1.3 影像分析 將所得到的系列圖像數(shù)據(jù)傳到Advantage Workstation 4.2后處理工作站進(jìn)行灌注參數(shù)成像,流入動(dòng)脈選擇病灶同層面的降主動(dòng)脈或頭臂干,CT Perfusion 3體部腫瘤灌注成像無需選擇流出靜脈。計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成以下數(shù)據(jù)及圖表:血流量BF、血容量BV、平均通過時(shí)間MTT、表面滲透系數(shù)PS及時(shí)間-密度曲線TAC，計(jì)算病變的強(qiáng)化值PH=增強(qiáng)后CT值-增強(qiáng)前CT值。取結(jié)節(jié)最大層面測(cè)量其CT值，范圍包括結(jié)節(jié)70%的區(qū)域，觀察動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前后的CT值變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 全部數(shù)據(jù)均使用SAS9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。所有數(shù)據(jù)均以x±s來表示,2組樣本均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn),以P＜0.05認(rèn)為差異有顯著性意義。

2 結(jié)果

2.1 本組54例SPN的灌注參數(shù)值見表1,兩兩比較結(jié)核瘤（圖1），BV、PS值明顯低于小肺癌（圖2）和炎性結(jié)節(jié)（圖3）(P=0.001,P=0.352;P=0.03,P=0.53),即結(jié)核瘤與小肺癌、炎性結(jié)節(jié)間BV、PS值有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＜0.05,BF值P=0.064,P=0.083無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＞0.05。炎性結(jié)節(jié)的BF、BV值略低于小肺癌,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＞0.05，但PS值明顯低于惡性結(jié)節(jié)，具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＜0.05。3組結(jié)節(jié)間BF及MTT值比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 54例SPN的灌注參數(shù)值測(cè)量結(jié)果

2.2 SPN強(qiáng)化特征參數(shù)值 見表2數(shù)據(jù)顯示,惡性結(jié)節(jié)和炎性結(jié)節(jié)的強(qiáng)化值高于結(jié)核瘤，分別為P=0.0001和P=0.001,而小肺癌與炎性結(jié)節(jié)的強(qiáng)化值P=0.203，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＞0.05。

圖1 男性患者，右上肺結(jié)核球灌注參數(shù)及TDC圖。a:血流量27.034ml/(min·g)b:血容量1.1683ml/g；c:平均通過時(shí)間 7.63s；d：表面滲透系數(shù)0.753ml/(min·g)。

圖2 女性患者，右下肺背段肺癌灌注參數(shù)及TDC圖。a:血流量125.83ml/(min·g)；b血容量12.027ml/g；c平均通過時(shí)間 12.203s；d表面滲透系數(shù)16.673ml/(min·g)。

2.3 SPN時(shí)間-密度曲線小肺癌、炎性結(jié)節(jié)、結(jié)核瘤三者的平掃CT值無顯著差異(P＞0.05);對(duì)于增強(qiáng)CT值,自120s開始,三者之間比較均有顯著性差異(P＜0.05),在180s差異最顯著。小肺癌、炎性結(jié)節(jié)在30、60s無顯著性差異(P＞0.05)。曲線形態(tài)：小肺癌在0～30s有明顯的上升支,30s達(dá)到平衡,之后直至180s位于一個(gè)平臺(tái),峰值持續(xù)時(shí)間30～180s。結(jié)核瘤的時(shí)間密度曲線呈平坦型，沒有明顯高峰。炎性結(jié)節(jié)的時(shí)間密度曲線呈快速升高型，60s達(dá)高峰,仍有升高趨勢(shì),見圖4。

3 討論

灌注是指血流通過毛細(xì)血管網(wǎng)將攜帶的氧和營養(yǎng)物質(zhì)輸送給組織細(xì)胞的過程,它反映了組織和器官的血流動(dòng)力學(xué)和功能

表2 病灶平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描平均CT值比較（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）

狀況。利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)方法顯示活體組織、器官灌注過程的方法稱為灌注成像（Perfusion imaging）。CT灌注成像是在靜脈注射對(duì)比劑的同時(shí)，對(duì)選定層面進(jìn)行連續(xù)掃描,以獲得該層面每一像素的時(shí)間-密度曲線（Time-attenuation curve,TAC），反映了對(duì)比劑在組織、器官內(nèi)的濃度變化,間接顯示了其灌注量變化[1,3]。根據(jù)TAC,利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出BF、BV、MTT和對(duì)比劑到達(dá)峰值時(shí)間（Time to peak,TTP）等灌注參數(shù)。因此,CT灌注成像可以對(duì)組織、器官的灌注狀態(tài)進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

圖3 男性患者，右肺中葉炎性結(jié)節(jié)灌注參數(shù)及TDC圖。a:血流量144.24ml/(min·g)；b血容量12.168 ml/g；c平均通過時(shí)間5.76s；d表面滲透6.773ml/(min·g)。

圖4 SPN的總體時(shí)間－密度曲線The time-density curve of SPN

3.1 灌注成像在SPN鑒別診斷中的理論依據(jù)：CT灌注參數(shù)的差異是由于腫瘤自身新生血管和宿主的正常血管在結(jié)構(gòu)和功能上不同所致。惡性腫瘤的新生血管往往發(fā)育不成熟,血管基底膜不完整、血管壁薄并缺乏外皮細(xì)胞和平滑肌,并且惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的多種血管生成因子可引起微血管通透性顯著增加[4]，這些新生血管的結(jié)構(gòu)和功能狀況與組織血容積、血流量及毛細(xì)血管通透性密切相關(guān)?；顒?dòng)性炎性病變因受炎癥刺激,致使血管增多、擴(kuò)張,微血管通透性有所升高,但血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜完整且走行較直,所以能夠解釋炎性組血流較快、血容量亦較大,但其通透性不如惡性腫瘤的高。急性炎癥在向慢性炎癥轉(zhuǎn)化的過程中,其纖維化成分越來越多,而血管成分越來越少,血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜仍完整,另外,良性腫瘤或腫瘤樣變通常也為乏血供病變,生長緩慢,因此,慢性炎癥和良性腫瘤的血流速度、血流速度及血管通透性顯著低于惡性腫瘤和活動(dòng)性炎癥。

3.2 灌注參數(shù)在SPN鑒別診斷中的價(jià)值 BF:指在單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)一定量組織血管結(jié)構(gòu)血流量,單位為ml/（100 mg·min）;BV:指存于一定量組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)的血容量,BV所代表的是血液的相對(duì)容積率,組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)的血容量;MTT為血液流經(jīng)組織血管結(jié)構(gòu)的平均通過時(shí)間,其主要反映的是對(duì)比劑通過毛細(xì)血管的時(shí)間。本研究結(jié)果表明,惡性結(jié)節(jié)及炎性結(jié)節(jié)灌注參數(shù)值BV、PS明顯高于良性結(jié)節(jié),有顯著性差異(P＜0.05)。惡性結(jié)節(jié)與炎性結(jié)節(jié)之間BF、BV無明顯差異，而PS具有明顯差異，惡性結(jié)節(jié)及PS明顯高于炎性結(jié)節(jié)。

3.3 SPN 動(dòng)態(tài)CT增強(qiáng)掃描特點(diǎn) 小肺癌多數(shù)強(qiáng)化明顯，峰值范圍33.00～78.97HU,強(qiáng)化值范圍20.30～66.31HU。時(shí)間-密度曲線為快速上升,30s左右達(dá)峰值后,在180s范圍內(nèi)為較長的平臺(tái)期。曲線形態(tài)反映了小肺癌的病理特點(diǎn),肺癌的血供為支氣管動(dòng)脈,供血?jiǎng)用}大小及數(shù)量的增加,造成微循環(huán)容量的增加,使造影劑迅速進(jìn)入病灶內(nèi),故呈現(xiàn)曲線較陡的上升支。造影劑的流出主要經(jīng)支氣管靜脈,因小肺癌缺乏支氣管靜脈系統(tǒng)及淋巴回流系統(tǒng),淋巴回流受阻[5],故出現(xiàn)峰值后較長的平臺(tái)期。肺炎性結(jié)節(jié)有明顯強(qiáng)化，峰值范圍32.33～103.62 HU,強(qiáng)化值范圍為31.02～99.91 HU,時(shí)間-密度曲線為上升支較明顯,60s達(dá)高峰,之后仍有升高趨勢(shì)。形成原因?yàn)檠仔圆∽兊难髁吭黾蛹傲魉偌涌?血管數(shù)量、大小的增加,致使造影劑流入增加,形成上升支[5]。肺結(jié)合瘤的強(qiáng)化特點(diǎn):均無明顯強(qiáng)化,強(qiáng)化值＜20HU,時(shí)間-密度曲線低平,無峰值出現(xiàn),原因?yàn)椴≡钍欠ρ苄圆∽?其強(qiáng)化特點(diǎn)反映了肺結(jié)合瘤病理特征。

3.4 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT掃描的鑒別診斷價(jià)值 小肺癌多呈不均勻強(qiáng)化及均勻強(qiáng)化，而炎性結(jié)節(jié)強(qiáng)化程度較小肺癌更高，雖然在30、60s時(shí)兩者強(qiáng)化值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但自120s始,兩者強(qiáng)化值差異即有顯著性，且在180s時(shí)差異最顯著。由時(shí)間-密度曲線顯示:在120～180s炎性結(jié)節(jié)強(qiáng)化值仍有升高趨勢(shì)，而小肺癌強(qiáng)化值則處于平臺(tái)期，與文獻(xiàn)[4]一致。故筆者認(rèn)為由時(shí)間-密度曲線有助于鑒別炎性結(jié)節(jié)與小肺癌[6]。結(jié)核瘤的時(shí)間密度曲線呈平坦型，有助于鑒別與惡性結(jié)節(jié)及炎性結(jié)節(jié)的鑒別。

總之，3種結(jié)節(jié)具有不同的時(shí)間-密度曲線，惡性及炎性結(jié)節(jié)強(qiáng)化明顯，而結(jié)核瘤無強(qiáng)化；惡性及炎性結(jié)節(jié)的BV值明顯高于結(jié)核瘤，而惡性結(jié)節(jié)的PS值明顯高于炎性結(jié)節(jié)。這種方法將CT灌注與常規(guī)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描相結(jié)合,在一次檢查中既可以得到病灶的精確灌注值,又可以得到病灶的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的TDC等參數(shù),有利于提高鑒別診斷的準(zhǔn)確性。

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