CT 灌注對(duì)表現(xiàn)為局限性低密度的腦腫瘤與非腫瘤性病變的鑒別診斷

全冠民，趙寧，袁濤，高麗娟，張微

CT 平掃是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病最常使用的影像學(xué)檢查方法，中樞神經(jīng)系統(tǒng)多種疾病可表現(xiàn)為顱內(nèi)局限性低密度影（以下簡稱低密度病變），且增強(qiáng)掃描有時(shí)缺乏特異性，定性診斷較困難。CT 灌注（CT perfusion imaging，CTP）是一種功能成像，可反映器官局部組織灌注情況［1］，為顱內(nèi)病變的診斷提供了一條新途徑。本研究對(duì)60 例局限性低密度病變進(jìn)行CTP 檢查，旨在探討腦灌注參數(shù)在鑒別腫瘤與非腫瘤性疾病方面的價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

搜集2009年6月-2010年6月間CT 平掃表現(xiàn)為局限性低密度病變且資料完整的患者60例，其中男34例，女26例，年齡21～81 歲，平均48.6歲。根據(jù)手術(shù)病理及隨訪結(jié)果分為腫瘤組及非腫瘤組。其中腫瘤組29例，包括低級(jí)別星形細(xì)胞瘤13例（Ⅰ級(jí)1例、Ⅱ級(jí)12例）、高級(jí)別星形細(xì)胞瘤7例（Ⅲ級(jí)2例，Ⅳ級(jí)5例）、轉(zhuǎn)移瘤7例（肺癌5例，乳癌1例）、顱內(nèi)原發(fā)淋巴瘤2例（大B細(xì)胞淋巴瘤）。非腫瘤組31例，包括腦梗死21例（急性期7例、亞急性期14例）、多發(fā)性硬化3例、外傷后腦軟化2例、放射治療后腦損傷5例。腫瘤組患者均于手術(shù)前7天內(nèi)檢查，非腫瘤組患者均為首診時(shí)檢查。所有患者均行常規(guī)CT 平掃、CT 增強(qiáng)及CTP檢查。檢查前所有患者被告知檢查詳情，簽署知情同意書。

2.檢查方法

CT 檢查采用GE LightSpeed 16 層螺旋CT 機(jī)，患者取仰臥位，先行常規(guī)CT 平掃，確定病變最大層面，然后行CTP檢查，檢查最后行常規(guī)全腦CT 軸面增強(qiáng)掃描。CTP 掃描參數(shù)：電影掃描，球管旋轉(zhuǎn)速度1r／s，采集方式4×5mm，電壓80kV，電流200mA，矩陣512×512，視野20cm×20cm～23cm×23cm。使用高壓注射器經(jīng)前臂靜脈注射對(duì)比劑碘比醇（300mg I／mL），注射流率3.5mL／s，總量50mL，注藥開始后5s開始掃描，掃描時(shí)間60s，共得到240幀源圖像。

3.圖像分析

源圖像傳送到工作站（ADW 4.2），應(yīng)用Perfusion 2軟件進(jìn)行后處理，流入動(dòng)脈常規(guī)選擇大腦前動(dòng)脈，流出靜脈常規(guī)選擇上矢狀竇，如病變位于小腦，流入動(dòng)脈則選擇基底動(dòng)脈，流出靜脈則選擇橫竇，獲得腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平 均 通 過 時(shí) 間（mean transit time，MTT）及腦血管表面通透性（permeability surface，PS）圖像。每個(gè)部位測量3～5 次，取平均值，避開骨骼、腦室、血管、出血、氣體及鈣化等結(jié)構(gòu)。

4.病理檢查及臨床診斷

腫瘤均行手術(shù)切除，病理結(jié)果按2007 年發(fā)布的WHO 神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤組織學(xué)分類（第四版）標(biāo)準(zhǔn)，由兩位神經(jīng)病理醫(yī)師進(jìn)行診斷。腦梗死患者2例經(jīng)手術(shù)證實(shí)，其余19例符合全國第4屆腦血管病會(huì)議修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］。多發(fā)性硬化3例：1例經(jīng)手術(shù)證實(shí)，2例符合2005年修訂的McDonald診斷標(biāo)準(zhǔn)。外傷及放療導(dǎo)致腦損傷患者結(jié)合病史及復(fù)查，病灶無變化或病灶范圍縮小證實(shí)。以上病例隨訪6個(gè)月。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件包。CTP參數(shù)采用中位數(shù)與四分位間距表示，采用獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)對(duì)腫瘤組及非腫瘤組CT 灌注各參數(shù)值進(jìn)行比較；采用配對(duì)四格表χ2檢驗(yàn)對(duì)常規(guī)CT 增強(qiáng)掃描及CTP鑒別診斷腫瘤組與非腫瘤組的準(zhǔn)確率進(jìn)行比較，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.CT 平掃

60例患者CT 值平均值為（15.2±4.9）HU 。29例腫瘤均為單發(fā)，位于額葉13 例、顳葉3 例、頂葉5例、胼胝體區(qū)2例、三角區(qū)周圍白質(zhì)2例、丘腦1例、小腦3例，29例病灶均呈局限性低密度影，部分可見不規(guī)則稍高密度影（34%，10／29），病變邊緣多不清晰（72%，21／29）。31例非腫瘤病變中位于額葉10 例、顳葉4例、頂葉4例、枕葉3例、基底節(jié)-丘腦區(qū)4例、小腦2例，另外4例為多發(fā)病灶，其中2例為單側(cè)多發(fā)性病灶，2例為對(duì)稱性分布。

2.CT 增強(qiáng)掃描

腫瘤組增強(qiáng)掃描10例（34%）可見強(qiáng)化表現(xiàn)，其中結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化2例、環(huán)形強(qiáng)化3例、不均勻強(qiáng)化5例。非腫瘤組增強(qiáng)掃描后6例（19%）可見強(qiáng)化表現(xiàn)，呈腦回狀及斑片狀強(qiáng)化各1例，不均勻強(qiáng)化4例。兩名5～10年神經(jīng)影像經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師根據(jù)強(qiáng)化表現(xiàn)共同判斷病變?yōu)槟[瘤組或非腫瘤，腫瘤組：診斷為腫瘤13例，非腫瘤16例，診斷符合率45%（13／19）。非腫瘤組：診斷為非腫瘤20例，腫瘤11例，診斷符合率為64%（20／31）。常規(guī)CT 增強(qiáng)掃描診斷腫瘤及非腫瘤組總的符合率為55%（31／60）。

3.CTP表現(xiàn)

腫瘤組及非腫瘤組各參數(shù)中位數(shù)與四分位間距值為：兩組CBF值分別為42.18mL／（min·100g）、32.12和10.15mL／（min·100g）、2.56；兩組CBV 值分別為3.54mL／100g、2.85和0.99mL／100g、0.59；兩組PS值分別為3.79mL／（min·100g）、2.24和0.46mL／（min·100g）、0.28；兩組MTT 值分別為9.22s、5.97和11.21s與8.53（表1）。腫瘤組的CBF、CBV、PS值高于非腫瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），非腫瘤組MTT 值高于腫瘤組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表2）。選取CBV 閾值用于區(qū)分腫瘤組及非腫瘤組，當(dāng)以CBV ＝1.44 mL／100g 為截?cái)帱c(diǎn)時(shí)，即當(dāng)CBV≥1.44mL／100g時(shí)診斷為腫瘤性病變，否則為非腫瘤性病變，其靈敏度（0.724）與特異度（0.806）之和最大（表3），以此為閾值診斷符合率為77%。

圖1 女，54歲，右額葉II級(jí)星形細(xì)胞瘤。a）CT 平掃示右額葉片狀低密度病灶，邊界不清；b）CT 增強(qiáng)掃描示病灶未見強(qiáng)化；c）CBF圖像，CBF值為18.14mL／（min·100g）；d）CBV 圖像，CBV 值為0.93mL／100g；e）MTT 圖像，MTT 值為3.82s；f）PS圖像，PS值為0.56mL／（min·100g）。

表1 腫瘤組與非腫瘤組各CT灌注參數(shù)值

表2 腫瘤組與非腫瘤組CT灌注各參數(shù)值比較

表3 CBV 閾值區(qū)分腫瘤組及非腫瘤組

4.病理表現(xiàn)

腫瘤組：星形細(xì)胞瘤可見異形性腫瘤細(xì)胞及不同程度異常增生的腫瘤血管結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)移瘤可見與原發(fā)灶相似的腫瘤細(xì)胞及血管結(jié)構(gòu)；淋巴瘤可見腫瘤細(xì)胞圍繞血管呈“套袖”狀排列。非腫瘤組：腦梗死可見膠質(zhì)細(xì)胞腫脹，部分破裂伴水腫；多發(fā)性硬化可見髓鞘脫失、血管周圍炎性細(xì)胞。

圖2 女，68歲，左側(cè)顳葉腦梗死。a）CT 平掃示左顳葉矩形低密度影；b）CT 增強(qiáng)掃描示病灶未見強(qiáng)化；c）CBF圖像，CBF值為0.83mL／（min·100g）；d）CBV 圖 像，CBV 值 為0.096mL／100g；e）MTT 圖 像，MTT 值 為20.23s；f）PS 圖 像，PS 值 為0.06mL／（min·100g）。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

兩組間各CTP 參數(shù)值比較：CBF 的Z值為-5.88，P＜0.05；CBV 的Z值為-6.34，P＜0.05；PS的Z值為-5.63，P＜0.05，即腫瘤組的CBF、CBV 及PS值（圖1）均高于非腫瘤組（圖2、3），但兩組MTT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CT 增強(qiáng)掃描與CTP 診斷腫瘤與非腫瘤性病變的符合率比較結(jié)果見表4，經(jīng)χ2檢驗(yàn)，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），即CTP 鑒別診斷腫瘤組和非腫瘤組的準(zhǔn)確率高于CT 增強(qiáng)掃描。

表4 CT增強(qiáng)掃描和CTP鑒別診斷兩組病變結(jié)果分析 （例）

討 論

本研究表明，腫瘤組CBF、CBV 及PS值均高于非腫瘤組，CTP鑒別診斷腦腫瘤與非腫瘤組的符合率高于CT 增強(qiáng)掃描，因此CTP在鑒別腫瘤及非腫瘤病變中有一定價(jià)值，說明CTP可為低密度病變鑒別診斷提供有價(jià)值的信息。

1.CT 平掃及增強(qiáng)掃描在鑒別低密度病變中的局限性

本研究中兩組病灶CT 平掃均表現(xiàn)為局限性低密度灶，僅從形態(tài)和密度上很難進(jìn)行鑒別。顱內(nèi)病變增強(qiáng)常表示血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）破壞導(dǎo)致的對(duì)比劑聚集，原因可為腫瘤破壞毛細(xì)血管、病理性血管、缺血再灌注損傷、放射及手術(shù)損傷等所致。無強(qiáng)化的低密度病變并不能除外惡性腫瘤，如Scott等［3］發(fā)現(xiàn)20%低級(jí)別膠質(zhì)瘤有強(qiáng)化，但不強(qiáng)化者中約30%為惡性膠質(zhì)瘤。有無增強(qiáng)也不能可靠地區(qū)別腫瘤與非腫瘤，本研究腫瘤組34%增強(qiáng)、非腫瘤組19%增強(qiáng)，根據(jù)增強(qiáng)掃描所見判別兩者的準(zhǔn)確率僅為53%，因此常規(guī)CT 增強(qiáng)掃描鑒別兩者的作用有限。

圖3 女，57歲，多發(fā)性硬化。a）CT 平掃示兩側(cè)額葉白質(zhì)多發(fā)片狀低密度區(qū)；b）CT 增強(qiáng)掃描示病灶未見強(qiáng)化；c）CBF圖像，CBF值為15.02mL／（min·100g）；d）CBV 圖像，CBV 值為1.05mL／100g；e）MTT 圖像，MTT 值為5.60s；f）PS圖像，PS值為0.69mL／（min·100g）。

2.CTP各參數(shù)在鑒別低密度病變中的價(jià)值及其病理基礎(chǔ)

CBF：CBF 值在一定程度上反映對(duì)比劑首次通過后的再循環(huán)情況。Jain等［4］通過對(duì)顱內(nèi)不同級(jí)別星形細(xì)胞瘤的研究，認(rèn)為CBF圖能反映腫瘤病理生理學(xué)改變情況。腫瘤內(nèi)新生血管增多、結(jié)構(gòu)異常，因此血流量大于正常腦組織。楊敏等［5］的研究中正常組為（23±3）mL／（100g·min），星 形 細(xì) 胞 瘤 組 為（52±4）mL／（100g·min），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），本研究腫瘤組CBF 中位數(shù)為35mL／（100g·min），也明顯高于鏡像區(qū)。腦缺血超過腦血管儲(chǔ)備能力時(shí)會(huì)出現(xiàn)CBF降低，Warren等［6］研究發(fā)現(xiàn)，CBF參數(shù)圖對(duì)腦缺血程度診斷敏感度為93%，特異度為98%。本研究中腦梗死多為急性期及亞急性期，CBF 值明顯降低，與文獻(xiàn)報(bào)告一致。本組2例顱腦外傷后CBF值較低，原因可能為外傷后直接或間接壓迫血管壁造成血管狹窄或閉塞所致供血減少或中斷。研究表明重度外傷后1～5h病變側(cè)CBF下降70%～80%［7］。

CBV：與組織學(xué)微血管密度（microvessel density，MVD）相對(duì)應(yīng)，代表局部腦組織的血容量。由于病理基礎(chǔ)不同，腫瘤與非腫瘤CBV 也不同。本研究以1.44mL／100g為截?cái)帱c(diǎn)鑒別診斷腫瘤組及非腫瘤組的靈敏度為0.714，特異度為0.793，以此閾值鑒別腫瘤組及非腫瘤組的診斷符合率為75%，腫瘤組CBV值明顯高于非腫瘤組（P＜0.05），說明CBV 值在鑒別兩組病變中具有一定價(jià)值。Jain等［4］研究發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤的組織學(xué)分級(jí)、MVD 與相對(duì)CBV 具有良好相關(guān)性。本研究中腫瘤組CBV 值均有不同程度升高，其中高級(jí)別腫瘤最為明顯，這與其MVD 較高有關(guān)。淋巴瘤及低級(jí)別星形細(xì)胞瘤CBV 增高幅度較小，可能與低惡性腫瘤新生血管增生不明顯及淋巴瘤自身血管化不明顯，僅表現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞沿血管生長有關(guān)。季學(xué)滿等［7］對(duì)11例原發(fā)性顱內(nèi)淋巴瘤及25例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)行CTP對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)兩者的CBV 值分別為（2.05±1.14）mL／100g及（6.78±1.76）mL／100g，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），提示膠質(zhì)母細(xì)胞瘤CBV 值高于顱內(nèi)原發(fā)淋巴瘤，與本文研究結(jié)果一致。非腫瘤病例CBV 多低于正常值。腦缺血的CBV 取決于血流代償情況，本組19例腦缺血CBV 值降低，提示局部血流失代償，僅2例CBV 值增高，考慮為缺血后再灌注所致。放射性腦損傷常見于腦白質(zhì)，病理學(xué)特征為血管壁纖維素樣壞死，繼而出現(xiàn)血管壁增厚、管腔狹窄，伴隨血管周圍的腦實(shí)質(zhì)凝固性壞死和射線所致的廣泛白質(zhì)脫髓鞘，這些改變阻止了微血管生成，使CBV 下降，故CBV 有助于判斷腫瘤是否復(fù)發(fā)。高思佳等［8］對(duì)22例進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)組相對(duì)CBV 值為（2.57±0.79）mL／100g，而放療后則為（0.76±0.41）mL／100g，本組5例結(jié)果與之類似。多發(fā)性硬化CBV 降低，原因?yàn)樗[和局部組織收縮導(dǎo)致微循環(huán)破壞，更重要的是血管纖維沉積和血管栓塞導(dǎo)致血管閉塞、靜脈壁洋蔥皮樣水腫和玻璃樣變性，這種血管閉塞可能在急性期和在無明顯炎癥滲出的情況下就已發(fā)生。

PS：本研究腫瘤組PS 值高于非腫瘤組，PS 圖像與CT 增強(qiáng)掃描圖像更具一致性，間接說明CT 增強(qiáng)圖像更多反映的是腫瘤血腦屏障破壞情況。腦腫瘤新生血管內(nèi)皮不完整及BBB破壞，導(dǎo)致PS值增高，且隨著腫瘤惡性程度的升高，腫瘤血管越幼稚，通透性就越大。本研究腦缺血性病例中3例出現(xiàn)PS值的輕度升高，其原因可能是再灌注造成BBB 完整性破壞，血管內(nèi)紅細(xì)胞等物質(zhì)外漏。臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均證實(shí)血管通透性在急性腦梗死發(fā)生2～4h內(nèi)即出現(xiàn)增高［9］。本組5例放射性腦損傷中2 例可見PS 升高，原因包括BBB破壞、放射性腦壞死及廣泛白質(zhì)脫髓鞘。

MTT：本研究非腫瘤組MTT 值稍高于腫瘤組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。MTT 為血液自動(dòng)脈端流至靜脈端的時(shí)間，本研究腫瘤組MTT 值稍增高，可能與腫瘤內(nèi)血竇形成、腫瘤血管通透性增加、滲血增加及血流緩慢等有關(guān)。腦缺血的MTT 值具有一定特征性，表現(xiàn)為MTT 值明顯增高，與腦缺血后血管擴(kuò)張、循環(huán)阻力下降、腦水腫有關(guān)［9］。多發(fā)性硬化、外傷及放射治療引起的腦損傷病例MTT 值也稍增高，可能與其病灶水腫有關(guān)。

3.本研究局限性

首先本研究病例較少，以上結(jié)論還需要更多的病例的進(jìn)一步證實(shí)；其次，本研究所選病例類型較混雜，需進(jìn)一步分類研究；最后，腫瘤組內(nèi)病例未做高、低級(jí)別的進(jìn)一步比較，也應(yīng)進(jìn)一步分組明確。因此，應(yīng)進(jìn)一步增加納入的病例數(shù)，將高、低級(jí)別腫瘤分開進(jìn)行比較及進(jìn)行進(jìn)一步的前瞻性研究，以證實(shí)本研究的結(jié)論。

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