人腦膠質(zhì)瘤256層CT灌注成像

陸娜 Haleena Ramsahye 馮曉源 強(qiáng)金偉 廖治河 蔣玲

(1.復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院放射科，上海 201508;2.復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院放射科，上海 200040;3.上海交通大學(xué)附屬中國福利會(huì)國際和平婦幼保健院放射科，上海 200030)

CT灌注成像(perfusion CT imaging，PCT)已成為目前診斷膠質(zhì)瘤、評(píng)估預(yù)后的重要方法［1-2］。256層PCT可以測量灌注參數(shù)的絕對(duì)值，且具有操作簡便、成像快、后處理簡單及容易獲取等優(yōu)點(diǎn)。而正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron-emission tomography，PET)檢查分辨率較低。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)僅能提供灌注參數(shù)的半定量分析，序列本身有高磁敏感性，易受顱腦結(jié)構(gòu)中骨-氣-腦界面以及病灶內(nèi)出血、鈣化等造成的磁敏感偽影的影響。因此PCT在診斷腦膠質(zhì)瘤時(shí)，較MRI或PET具有優(yōu)勢。本研究旨在探討人腦膠質(zhì)瘤患者256層PCT的可行性及膠質(zhì)瘤灌注成像的特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2010年1月—2012年2月在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院行腦256層PCT掃描的受檢者55例，其中膠質(zhì)瘤患者40例健康者15例(對(duì)照組)。40例膠質(zhì)瘤患者中，男性21例，女性19例;年齡18～73歲，平均42歲;所有膠質(zhì)瘤患者均為病理證實(shí);其中低級(jí)別膠質(zhì)瘤15例(低級(jí)別膠質(zhì)瘤組)，高級(jí)別膠質(zhì)瘤25例(高級(jí)別膠質(zhì)瘤組)。15例健康者中，男性11例，女性4例;年齡16～78歲，平均52歲;為無腦部病史及相關(guān)癥狀的健康志愿者，年齡、性別構(gòu)成與膠質(zhì)瘤患者接近。本研究獲得復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。

1.2 PCT 常規(guī)平掃定位:應(yīng)用256層 CT(Brilliance iCT 256，美國Philips公司)對(duì)受檢者進(jìn)行腦常規(guī)平掃定位。檢查時(shí)患者呈平臥位。掃描條件:層厚10 mm，電壓100 kV，管電流120 mAs。

灌注掃描:用套管針配合高壓注射器經(jīng)肘前靜脈團(tuán)注非離子型對(duì)比劑碘海醇(Omnipaque 300，美國GE公司)70 mL，注射速率5.0 mL/s。采用連續(xù)同層動(dòng)態(tài)掃描，序列如下:每2 s掃描1次，掃描30次;之后每30 s掃描1次，加掃5次;總掃描時(shí)間210 s。管電壓100 kV，管電流80 mAs。

1.3 影像學(xué)診斷 CT圖像由2名高年資醫(yī)師分別獨(dú)立進(jìn)行診斷，PCT數(shù)據(jù)由1名神經(jīng)影像診斷學(xué)醫(yī)師進(jìn)行測量并記錄。術(shù)后觀察病理結(jié)果，按照世界衛(wèi)生組織中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用MIStaR腦灌注軟件(澳大利亞Apollo公司)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。大腦中動(dòng)脈作為供血血管，在膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域選取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，記錄ROI的灌注參數(shù)。對(duì)照組分別在額、顳、頂、枕葉及基底節(jié)區(qū)選ROI，取平均值。在病灶最大層面選取ROI，每個(gè)部位重復(fù)3次，取平均值。獲得腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)圖、平均通過時(shí)間(mean transit time，MTT)圖及表面通透性圖。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用ANOVA檢驗(yàn)比較對(duì)照組、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組和高級(jí)別膠質(zhì)瘤組灌注參數(shù)的差異。在多重比較過程中，Bonferroni矯正后，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

高級(jí)別膠質(zhì)瘤組的CBF、CBV和表面通透性均高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤組，低級(jí)別膠質(zhì)瘤組的CBF、CBV和表面通透性均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);3組MTT差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;見表1、圖1。最佳臨界值:表面通透性為2.88 mL/(min·100 g)時(shí)，敏感度96%，特異度93%;CBV為3.91 mL/100 g時(shí)，敏感度92%，特異度93%;CBF為38.90 mL/(100 g·min)時(shí)，敏感度為92%，特異度86%，見圖2。

表1 對(duì)照組與膠質(zhì)瘤患者PCT參數(shù)比較()

表1 對(duì)照組與膠質(zhì)瘤患者PCT參數(shù)比較()

注:與對(duì)照組比較，#P ＜0.01，與低級(jí)別膠質(zhì)瘤組比較，*P ＜0.01

圖1 低級(jí)別膠質(zhì)瘤的PCT

圖2 CBV、CBF及表面通透性診斷膠質(zhì)瘤的ROC曲線

3 討 論

膠質(zhì)瘤的發(fā)生是一個(gè)長期、多因素、分階段的過程。研究膠質(zhì)瘤的血流動(dòng)力學(xué)變化對(duì)于判斷膠質(zhì)瘤的性質(zhì)、預(yù)后都具有重要的意義。PCT即靜脈快速團(tuán)注對(duì)比劑時(shí)，對(duì)選定層面進(jìn)行同層連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描，得出相應(yīng)ROI的CBF、CBV、MTT和表面通透性等參數(shù)，偽彩色處理得到CBF圖、CBV圖、MTT圖及表面通透性圖等，以此評(píng)價(jià)組織器官的血流狀態(tài);同時(shí)可獲得ROI內(nèi)每一像素的時(shí)間密度曲線，反映對(duì)比劑在器官中濃度的變化，并間接反映組織器官血流量的變化。PCT的理論基礎(chǔ)為核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律。PCT研究可以反映腦組織的功能及病理變化，達(dá)到形態(tài)學(xué)與功能學(xué)診斷的結(jié)合［3］。

本研究發(fā)現(xiàn)，高級(jí)別膠質(zhì)瘤組患者的CBF、CBV和表面通透性均高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤組，低級(jí)別膠質(zhì)瘤組患者的CBF、CBV和表面通透性均高于對(duì)照組。這與CT增強(qiáng)圖像中高級(jí)別膠質(zhì)瘤強(qiáng)化高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤基本相符，因?yàn)楦呒?jí)別膠質(zhì)瘤血供更豐富。膠質(zhì)瘤的CBF和CBV高，說明血流速度較快，可能與膠質(zhì)瘤導(dǎo)致腫瘤血管擴(kuò)張有關(guān)。Xyda等［4］研究認(rèn)為，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的CBF、CBV和表面通透性明顯高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，本研究結(jié)果與之基本一致。Fainardi等［5］的研究也表明，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的CBV高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中高級(jí)別膠質(zhì)瘤表面通透性高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，表明對(duì)比劑在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中經(jīng)由毛細(xì)血管內(nèi)皮進(jìn)入組織間隙的傳遞速率較低級(jí)別膠質(zhì)瘤快。這可能是由于低級(jí)別膠質(zhì)瘤主要是在腦組織已有正常血管的基礎(chǔ)上誘導(dǎo)發(fā)生一些微循環(huán)改變，血管屏障功能基本未被破壞;而高級(jí)別膠質(zhì)瘤間質(zhì)內(nèi)腫瘤新生血管較豐富，腫瘤血管內(nèi)皮往往不完整，存在缺陷，容易滲漏。Schramm［6］等對(duì)4例低級(jí)別膠質(zhì)瘤和31例高級(jí)別膠質(zhì)瘤的PCT圖像進(jìn)行研究認(rèn)為，雖然高級(jí)別膠質(zhì)瘤CBF和CBV升高，但是低級(jí)別膠質(zhì)瘤的CBF和CBV與正常組織差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;該結(jié)論與本研究不一致，這可能和該研究低級(jí)別膠質(zhì)瘤樣本量較少有關(guān)。PCT相對(duì)簡單易行，成像迅速，密度變化與對(duì)比劑濃度呈線性關(guān)系，因此PCT可以無創(chuàng)地完全定量評(píng)價(jià)膠質(zhì)瘤的血供情況，有望應(yīng)用于臨床。

本研究優(yōu)點(diǎn):(1)采用256層PCT，較CT具有更高的時(shí)間分辨率和空間分辨率，且圖像質(zhì)量更高，可用于研究局部組織灌注的變化，得到的灌注數(shù)據(jù)較精確;(2)256層PCT能更準(zhǔn)確地反映活體膠質(zhì)瘤腫瘤微血管的功能情況，尤其適用于評(píng)價(jià)膠質(zhì)瘤的預(yù)后、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)情況以及抗血管生成治療的療效;(3)256層PCT的Z軸覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，彌補(bǔ)了以往灌注成像覆蓋范圍小的不足，大大減小了漏診率。

本研究存在的問題:(1)本研究發(fā)現(xiàn)PCT的個(gè)體差異較大，因此如果PCT灌注后處理軟件能夠直接提供灌注參數(shù)較對(duì)側(cè)正常組織改變的百分比，則可減小不同患者之間灌注參數(shù)的個(gè)體差異，從而有利于臨床進(jìn)一步總結(jié)、分析灌注成像參數(shù)的意義;(2)本研究中關(guān)于MTT參數(shù)未得到較明確的結(jié)論，可能跟樣本量較小有關(guān)，有待于進(jìn)一步增加樣本量后深入研究;(3)ROI的選擇，一般認(rèn)為，ROI應(yīng)盡量遠(yuǎn)離膠質(zhì)瘤邊緣及血管，以減輕部分容積效應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤邊緣CBF、CBV和表面通透性高于腫瘤實(shí)質(zhì)，因?yàn)槟z質(zhì)瘤腫瘤邊緣有大量新生血管形成，必然會(huì)對(duì)灌注值產(chǎn)生影響，因此所測得的灌注參數(shù)能否反映膠質(zhì)瘤腫瘤本身的灌注狀態(tài)有待深入研究;(4)本研究為降低輻射劑量，采用較低的管電流和較長時(shí)間的采樣間隔，雖然膠質(zhì)瘤患者圖像質(zhì)量均較好，但肉眼分辨不出的噪聲增加，如何更好地減少患者輻射劑量有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究通過對(duì)膠質(zhì)瘤256層PCT灌注參數(shù)的分析，為臨床提供了一種無創(chuàng)的檢查方法，它可輔助評(píng)價(jià)膠質(zhì)瘤腫瘤血流動(dòng)力學(xué)情況。

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