腎透明細(xì)胞癌多層螺旋CT灌注成像血流灌注的定量診斷價(jià)值

牛玉軍 張祥林

(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 錦州 121001)

多層螺旋CT在腎癌診斷中發(fā)揮著重要的作用，其灌注成像是一種功能性影像學(xué)檢查方法，代表了影像醫(yī)學(xué)向反映器官形態(tài)與揭示微觀代謝及功能狀態(tài)相結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)。研究證明，腎癌灌注值與其臨床分期、病理分級(jí)之間存在著一定的相關(guān)性〔1，2〕。本組收集58例腎透明細(xì)胞癌CT灌注掃描資料，定量研究其血流灌注特點(diǎn)，并與正常腎皮質(zhì)進(jìn)行比較，為臨床治療提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般材料 選擇2007年10月至2009年9月在我院行腎臟CT灌注掃描，并有完整臨床及手術(shù)病理資料的腎透明細(xì)胞癌58例。男35例，女 23例，年齡 32～76〔平均(53.06±18.95)〕歲。均為單側(cè)發(fā)病，右腎21例，左腎37例。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用GE Lightspeed 16 slice螺旋CT機(jī)?；颊哐雠P，掃描前指導(dǎo)和訓(xùn)練患者呼吸，以使其在每個(gè)掃描序列中保持同樣的呼吸幅度，使感興趣區(qū)(region of interest，ROI)盡量保持在同一層面內(nèi)。先行雙腎區(qū)平掃，層厚5 mm，間隔5 mm。再選定包括腫塊最大直徑的相鄰4層為靶層面進(jìn)行固定多層(4層)連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描。層厚5 mm，掃描2 cm厚度。灌注掃描參數(shù):掃描模式 Cine Full，120 kv，100 mA，掃描速度2層/s，矩陣 512×512。使用非離子型對(duì)比劑歐乃派克(300 mg/ml)50 ml，用高壓注射器經(jīng)肘前靜脈快速團(tuán)注，注射速度4 ml/s，延遲8 s進(jìn)行同層動(dòng)態(tài)掃描，注射劑量50 ml，掃描時(shí)間50 s。由于動(dòng)態(tài)圖像的第一幅為對(duì)比劑首過(guò)前的圖像，以此作為基準(zhǔn)圖像，在對(duì)比劑首過(guò)時(shí)及首過(guò)后行4層連續(xù)的同層面動(dòng)態(tài)掃描，因此每層得到99幅連續(xù)圖像，共396幅圖像。

1.2.2 CT掃描參數(shù)測(cè)量 掃描所得原始數(shù)據(jù)輸入ADW4.2工作站，應(yīng)用 Perfusion 3軟件進(jìn)行圖像后處理，以同層面腹主動(dòng)脈為參照血管，選擇腫瘤實(shí)性部分為ROI測(cè)量灌注參數(shù);以對(duì)側(cè)正常腎皮質(zhì)為對(duì)照并測(cè)量其灌注參數(shù)，包括局部血流量(blood flow，BF)，局部血容量(blood volume，BV)，對(duì)比劑平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time，MTT)，毛細(xì)血管表面通透系數(shù)(capillary permeability surface area product，PS)。由于雙側(cè)腎臟不在同一高度，以包括腫塊最大直徑在內(nèi)的相鄰4層為中心灌注，對(duì)側(cè)正常腎臟可能未進(jìn)入灌注范圍內(nèi)，因此本組58例，取得對(duì)側(cè)正常腎灌注值實(shí)為49例。組織內(nèi)ROI的選擇要求包括盡可能多的確實(shí)可信的腫瘤生長(zhǎng)活躍部分，原始圖像盡量避開(kāi)血管、明顯的腫瘤壞死區(qū)和邊緣部分，每個(gè)層面取2～3個(gè)ROI，以取其平均值。為避免容積效應(yīng)，ROI盡可能大。本組58例腫瘤取ROI 129個(gè);正常腎皮質(zhì)49例取ROI 113個(gè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0軟件行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

灌注自動(dòng)生成偽彩圖，表現(xiàn)為腫瘤生長(zhǎng)活躍部分為紅色高灌注區(qū)，邊緣清楚，瘤內(nèi)壞死呈紫藍(lán)色低灌注區(qū)。12例灌注較均勻，46例灌注不均勻;對(duì)側(cè)正常腎皮質(zhì)血流灌注明顯，呈紅色明顯高灌注區(qū)。腎透明細(xì)胞癌與對(duì)側(cè)正常腎皮質(zhì)的各項(xiàng)灌注參數(shù)比較。見(jiàn)表1，圖1。腎癌組織BF、PS平均值均明顯低于正常腎皮質(zhì)，而B(niǎo)V、MTT平均值均明顯高于正常腎皮質(zhì)，其差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.01)。表明腫瘤生長(zhǎng)活躍部分的血流量及表面通透性低于正常腎皮質(zhì)，血容量高于正常腎皮質(zhì)，對(duì)比劑平均通過(guò)時(shí)間較正常腎皮質(zhì)長(zhǎng)。x±s)

圖1 CT掃描參數(shù)測(cè)量

表1 兩組CT掃描各項(xiàng)灌注參數(shù)比較(

3 討論

3.1 腎透明細(xì)胞癌的病理特點(diǎn)及其灌注優(yōu)勢(shì) 正常腎臟血管豐富，血流量大，血供不復(fù)雜，而且為實(shí)質(zhì)性對(duì)稱性臟器，受呼吸運(yùn)動(dòng)影響較小，很適合CT灌注成像。腎皮質(zhì)大部分由腎小球組成，血管分布密集，血流豐富;腎髓質(zhì)主要由腎小管組成，血容量少，腎皮質(zhì)血流灌注量的測(cè)定是判斷腎臟血流的直接指標(biāo)，因此，本組僅將透明細(xì)胞癌各項(xiàng)灌注參數(shù)與對(duì)側(cè)正常腎皮質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比分析。腎透明細(xì)胞癌起源于腎近曲小管上皮細(xì)胞。大部分腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)透明，常同時(shí)含有實(shí)性和囊性結(jié)構(gòu)，腫瘤內(nèi)血管豐富，具有典型的惡性腫瘤血管特征:即血管數(shù)量明顯增加;血管形態(tài)異常、扭曲、不規(guī)則，異常的網(wǎng)狀血管;血管基底膜不完整，外周間隙增加，通透性增加，腫瘤細(xì)胞容易進(jìn)出血管造成遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;血流量較大而血流阻力較低〔3，4〕。這些血流特點(diǎn)使得腫瘤灌注表現(xiàn)不同于正常腎皮質(zhì)，有助于進(jìn)行定量分析。由于腎透明細(xì)胞癌多為富血供，有獨(dú)特灌注優(yōu)勢(shì)，而其他病理亞型，如乳頭狀癌、嫌色細(xì)胞癌瘤內(nèi)血管較豐富或不豐富，灌注特點(diǎn)不同于透明細(xì)胞癌，因此，為了取得更準(zhǔn)確的灌注值，凸顯灌注特點(diǎn)，進(jìn)行定量研究，本組收集58例均為腎透明細(xì)胞癌。

3.2 腫瘤生長(zhǎng)活躍部分及正常腎皮質(zhì)灌注參數(shù)定量分析 CT增強(qiáng)所用的非離子型碘劑因其水溶性和低滲透而對(duì)腎皮質(zhì)的灌注影響較小，CT灌注掃描中密度和對(duì)比劑濃度呈線性關(guān)系而且不受血流流動(dòng)干擾，另外CT成像速度快，時(shí)間和空間分辨力高，可追蹤對(duì)比劑首次通過(guò)腎循環(huán)的時(shí)間，從而產(chǎn)生組織灌注成像的多個(gè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如BF、BV、MTT及PS等，用來(lái)評(píng)價(jià)活體組織的灌注狀態(tài)，并給色階附值，形成直觀的灌注圖，反映腫瘤的異質(zhì)性及組織灌注量的變化，獲得局部組織的血流灌注量，從而實(shí)現(xiàn)了組織血液灌注的三維定量分析，客觀的評(píng)價(jià)腎臟組織微循環(huán)的血流動(dòng)力學(xué)變化〔4〕。

3.2.1 BF BF指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)每100 g組織的脈管系統(tǒng)血液的量。本組腫瘤生長(zhǎng)活躍部分BF低于正常腎皮質(zhì)BF。由于正常腎臟血流豐富，每分鐘腎臟血流量約為每分鐘心臟排血量的五分之一。而透明細(xì)胞癌組織結(jié)構(gòu)異型，存在大量異常血管，缺乏正常的腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)，血流動(dòng)力學(xué)紊亂;同時(shí)腫瘤生長(zhǎng)受到多種因素的影響，如營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足、機(jī)體抗腫瘤反應(yīng)等，腫瘤壞死較常見(jiàn)。本組58例腎癌中，46例(79.31%)見(jiàn)明顯的腫瘤壞死，顯示灌注不均勻。這些因素均降低了腫瘤組織的BF〔3，5〕。本組血流灌注量的測(cè)定，最終定量反映兩者血流情況，從數(shù)值和統(tǒng)計(jì)處理上表明正常腎皮質(zhì)的灌注量，明顯高于腫瘤的血流灌注量。

3.2.2 BV BV指存在于100 g組織內(nèi)脈管系統(tǒng)的血液容量。本組腫瘤生長(zhǎng)活躍部分BV高于正常腎皮質(zhì)BV。這是由于腫瘤血管數(shù)量明顯增加，血管形態(tài)異常、扭曲、不規(guī)則以及異常的網(wǎng)狀血管，使血液積聚在腫瘤組織內(nèi)，增加了BV值。又基于核醫(yī)學(xué)放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律，腫瘤MTT的延長(zhǎng)，亦使腫瘤組織的BV較正常腎皮質(zhì)增多〔2～4〕。

3.2.3 MTT MTT指血流從動(dòng)脈流入到從靜脈流出的平均時(shí)間。本組腫瘤生長(zhǎng)活躍部分MTT高于正常腎皮質(zhì)MTT。由于血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)時(shí)，包括動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈竇、靜脈，所經(jīng)過(guò)的路徑不同，不同血管所走行的長(zhǎng)度亦不同，其通過(guò)時(shí)間也不同，即從動(dòng)脈流入到從靜脈流出很難有統(tǒng)一的時(shí)間，因此用MTT表示，主要反映的是對(duì)比劑通過(guò)毛細(xì)血管的時(shí)間。腫瘤組織BV增加以及血液的積聚，均使其MTT延長(zhǎng)〔1，6〕。

3.2.4 PS PS指對(duì)比劑經(jīng)毛細(xì)血管內(nèi)皮進(jìn)入細(xì)胞間隙的單向傳輸速率。本組腫瘤生長(zhǎng)活躍部分的PS低于正常腎皮質(zhì)。正常腎臟的特殊結(jié)構(gòu)和生理功能均有助于腎小球毛細(xì)血管的對(duì)比劑在腎小球的高濾過(guò)壓下，通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)膜而進(jìn)入腎球囊;腫瘤血管盡管基底膜不完整，外周間隙增加，通透性增加，血流量較大而血流阻力較低。但無(wú)正常腎小球的濾過(guò)結(jié)構(gòu)，因而 PS 值較正常組織低〔3，6〕。

3.3 腫瘤血流灌注定量檢測(cè)的臨床意義 CT腫瘤灌注成像能直觀反映灌注參數(shù)的改變，客觀量化反映腫瘤組織內(nèi)部血流動(dòng)力學(xué)的改變，且在一定程度上評(píng)價(jià)腎功能〔8〕，是一種同時(shí)顯示形態(tài)和功能的成像方法。近來(lái)腎腫瘤的治療向多元化、綜合性方向發(fā)展，如保留腎單位的腹腔鏡下腎部分切除術(shù)、腫瘤切除術(shù)、冷凍治療、射頻消融、抗血管生成治療等，使得活體的治療療效評(píng)價(jià)顯得格外重要〔3，9〕。腎腫瘤灌注成像僅需外周靜脈注入造影劑，就可進(jìn)行腎臟血流及腫瘤灌注的定量研究，提供腫瘤血管及血流動(dòng)力學(xué)的信息，將在活體評(píng)價(jià)療效的應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，尤其適合腫瘤病人的檢出和放、化療后的動(dòng)態(tài)隨訪觀察，對(duì)腎腫瘤定性診斷和鑒別有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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