胰腺CT灌注掃描在胰腺癌生物學(xué)行為評估中的價值

中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院普通外科教研室胰腺外科，遼寧 沈陽 110001

胰腺CT灌注掃描在胰腺癌生物學(xué)行為評估中的價值

孟凡斌，郭克建，葛春林，宋少偉

中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院普通外科教研室胰腺外科，遼寧 沈陽 110001

背景與目的：胰腺癌預(yù)后極差。本研究旨在探討胰腺CT灌注掃描在胰腺癌腫瘤生物學(xué)行為評估中的價值。方法：收集用灌注CT進行診斷的胰腺癌78例，對比正常胰腺及胰腺癌組織血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、滲透性(permeability，per)，峰值(peak value，PE)及達峰時間(time to peak，TTP)等參數(shù)的差別，并結(jié)合臨床、病理資料對比分析癌組織各灌注參數(shù)水平與反映腫瘤生物學(xué)行為指標(biāo)間的關(guān)系。結(jié)果：78例胰腺癌組織的BF值、BV值、per值及PE值均較周圍正常胰腺組織顯著減低。血清CA199升高及腫瘤組織CA199表達陽性者BF值明顯高于正常者；組織Ki-67陽性者PE值顯著高于陰性者；組織CEA陽性者TTP值顯著低于陰性者；高分化胰腺癌組織Per值顯著高于中、低分化者。結(jié)論：胰腺灌注CT掃描在判斷胰腺癌腫瘤生物學(xué)行為方面有應(yīng)用前景。

胰腺癌；灌注CT；生物學(xué)行為

胰腺癌近年發(fā)病率呈上升趨勢，惡性程度高，預(yù)后極差［1］。近年對其病因以及進展機制的研究雖然取得了一些進展，仍不足以提高其不佳的治療效果。而自1995年灌注CT應(yīng)用于臨床以來，國內(nèi)外學(xué)者們應(yīng)用這種方法開展了許多關(guān)于胰腺癌的研究，證實CT灌注對胰腺癌的診斷有一定的價值［2］。而對灌注CT在胰腺癌腫瘤生物學(xué)行為評判中的作用，卻鮮有報道。本研究擬對胰腺灌注CT參數(shù)在胰腺癌中的表現(xiàn)，結(jié)合臨床病理資料，探討灌注CT參數(shù)與胰腺癌的腫瘤生物學(xué)行為的關(guān)系。

1 資料和方法

1.1 臨床病理資料

收集2010年1月—2013年12月間中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院胰腺外科利用胰腺灌注CT進行診斷的胰腺癌病例共78例，其中男性52例，女性26例，中位年齡59歲(30歲～76歲)。其中胰頭癌(包括鉤突)62例，胰體尾癌16例。胰腺癌的診斷以手術(shù)病理及隨訪證實為標(biāo)準(zhǔn)。

78例胰腺癌中，Ⅰ期17例，Ⅱ期37例，Ⅲ期13例，Ⅳ期11例；腫瘤直徑<2 cm者14例，≥2 cm者64例；72例獲手術(shù)治療，其中70例獲得病理診斷(42例根治，均為胰腺導(dǎo)管腺癌，中低分化27例，高分化15例，28例針吸細(xì)胞或病理活檢證實)，2例術(shù)中未獲得明確病理結(jié)果，但臨床診斷惡性且經(jīng)隨訪證實為惡性腫瘤。6例未獲手術(shù)，經(jīng)隨訪臨床證實為胰腺癌。明確記載是否有遠處轉(zhuǎn)移者共56例，其中有遠處轉(zhuǎn)移10例，均為肝轉(zhuǎn)移，無遠處轉(zhuǎn)移46例；明確有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移42例，其中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移10例。

搜集臨床病理資料，并采取其中42例獲得根治切除的癌組織標(biāo)本，進行常規(guī)4%甲醛溶液固定、石蠟包埋及病理切片。

本研究所涉及的人體標(biāo)本、相關(guān)臨床數(shù)據(jù)及相關(guān)實驗已獲得中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，并于取材前簽署知情同意書。

1.2 CT掃描方法

所有患者均在西門子雙源CT機上進行檢查。首先進行常規(guī)三期增強掃描，常規(guī)增強掃描結(jié)束后延遲15 min，在獲得的常規(guī)增強圖像中選擇病變最大層面或可疑病變層面，進行CT灌注掃描。經(jīng)高壓注射器以6 mL/s速度團注非離子型對比劑(300 mg/mL)50 mL，隨后團注0.9%NaCl溶液50 mL，延遲5 s后對選中層面連續(xù)動態(tài)掃描，掃描參數(shù)為：管電壓120 kV，管電流100 mA，旋轉(zhuǎn)時間1.0 s/圈，準(zhǔn)直器寬度1.2×24.0 mm，掃描層厚5 mm，重建層厚7 mm，矩陣512×512，卷積核B31f，曝光時間40 s。

1.3 影像處理及分析

CT灌注掃描完成后，獲得160幅7.2 mm重建圖像，將重建后的圖像傳至西門子工作站(Siemens Medical Solutions)，利用體部CT灌注軟件(Body-PCT)分析。選取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)時盡可能包括更多胰腺組織，自動校正層面間呼吸及運動偏移，以腹主動脈為輸入動脈，生成所選ROI的256色彩色灌注圖，獲得血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、滲透性(permeability，per)，峰值(peak value，PE)及達峰時間(time to peak，TTP)等參數(shù)。

1.4 免疫組織化學(xué)染色

采用免疫組織化學(xué)SP法，應(yīng)用SP法免疫組織化學(xué)超敏試劑盒(KIT-9706/9707/9708)?？乖迯?fù)采用PH為6.0的檸檬酸緩沖液于121 ℃高壓熱修復(fù)3 min，動物非免疫血清(羊)室溫封閉30 min后滴加一抗(鼠抗Ki-67，1∶50，英國Abcam公司；鼠抗p53，1∶200，英國Abcam公司； 鼠抗CEA，1∶400，英國Abcam公司；鼠抗CA19-9，1∶100，英國Abcam公司；鼠抗CD34，1∶100，英國Abcam公司)4 ℃溫育過夜。次日依次滴加二抗(生物素標(biāo)記的抗鼠IgG，1∶200，美國Vector Laboratories公司，30 min)及鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶(37 ℃15 min)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析，計量資料以χ±s

表示，對各組間灌注測量值行配對t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 胰腺癌組織與周圍正常組織間的灌注參數(shù)值的對比

通過對比78例胰腺癌病變組織與周圍正常組織間的灌注參數(shù)值，發(fā)現(xiàn)病變組織的BF值、BV值、per、PE及TTP值均較周圍正常胰腺組織減低，其中BF值、BV值、per及PE值的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01，表1)。提示與周圍正常胰腺組織相比，胰腺癌組織的血流灌注參數(shù)明顯減低。

2.2 胰腺癌組織CT灌注參數(shù)與腫瘤大小、淋巴結(jié)及遠處轉(zhuǎn)移的關(guān)系

本組病例中有明確記載是否有遠處轉(zhuǎn)移者共56例，其中有遠處轉(zhuǎn)移10例，無遠處轉(zhuǎn)移46例。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，有、無遠處轉(zhuǎn)移兩組間，各參數(shù)值并無規(guī)律性。其組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表2)。而78例中，腫瘤大小<2 cm及≥2 cm兩組間，灌注參數(shù)同樣差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表3)。42例獲得根治手術(shù)并得到明確淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況病例的對比分析同樣提示，在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組間，各灌注參數(shù)的差值無統(tǒng)計學(xué)意義(表4)。以上結(jié)果提示，胰腺癌組織灌注參數(shù)對腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移無明顯提示作用。

表1 78例胰腺胰腺癌病例胰腺癌組織與周圍正常組織對比CT灌注參數(shù)Tab. 1 CT perfusion parameters of pancreatic cancer tissues and normal pancreatic tissues in 78 cases of pancreatic cancer

表2 有無遠處轉(zhuǎn)移胰腺癌病例癌組織CT灌注參數(shù)Tab. 2 CT perfusion parameters in pancreatic cancer tissues with or without distant metastasis

表3 胰腺癌組織灌注參數(shù)與腫瘤大小的對比Tab. 3 Relationship between CT perfusion parameters and tumor size in pancreatic cancer

表4 42例獲得根治性切除胰腺癌患者灌注參數(shù)與臨床病理參數(shù)對比分Tab. 4 Relationship between CT perfusion parameters and clinical pathological data in 42 cases of pancreatic cancer treated by radical resection

2.3 CT灌注參數(shù)對胰腺癌生物學(xué)行為指標(biāo)的提示作用

為了檢測胰腺CT灌注參數(shù)與腫瘤生物學(xué)行為之間的關(guān)系，本研究采集了患者外周血清CA199值及腫瘤分化程度資料，并對手術(shù)切除標(biāo)本進行了Ki-67、p53、CEA、CA199、CD34等免疫組化染色，并依據(jù)結(jié)果進行分組，對比分析了各組間各灌注參數(shù)水平的差異。結(jié)果顯示，血清CA199升高患者的BF值明顯高于正常組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而腫瘤組織CA199免疫組化結(jié)果提示了相似的結(jié)果，即腫瘤組織CA199陽性組其BF值顯著高于陰性組。腫瘤組織Ki-67陽性組的PE值顯著高于陰性組；腫瘤組織CEA陽性組其TTP值顯著低于陰性組；而中低分化的胰腺癌組織，其Per值則顯著低于高分化者(表4)。以上結(jié)果提示，胰腺癌組織的CT灌注參數(shù)可能在提示腫瘤生物學(xué)行為方面有其應(yīng)用價值。

3 討 論

CT作為目前診斷胰腺腫瘤最常用的影像手段有一定的局限性，當(dāng)胰腺癌較小并無侵襲性生長時，可以不表現(xiàn)出胰腺輪廓及密度的改變［3］。這時對其進行診斷就非常困難了。而CT灌注成像技術(shù)的出現(xiàn)彌補了常規(guī)CT的不足，其基本原理為核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律［4］。CT灌注成像是在靜脈注入對比劑的同時，對選定層面進行同層動態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時間-密度曲線(time density curve，TDC)，根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學(xué)模型計算出各種灌注參數(shù)，對獲得的參數(shù)進行圖像重組和偽彩染色處理，從而直觀顯示組織器官的灌注狀態(tài)并測量灌注參數(shù)值［5-7］。CT灌注圖像能反映組織血流灌注狀況以及器官組織生理功能的變化，是一種功能成像［8］，力求通過量化的方式反映腫瘤內(nèi)部的血流特點和血管特性，以鑒別腫瘤的良惡性，評價腫瘤療效，預(yù)測腫瘤的惡性程度及轉(zhuǎn)歸。

本研究結(jié)果顯示，病變組織的BF值、BV值、per、PE及TTP值均較周圍正常胰腺組織減低，這與既往文獻報告基本一致［9-10］。而TTP卻顯示短于正常胰腺組織。從理論上講，胰腺癌組織是缺乏血供的，所以其各血流灌注指標(biāo)均應(yīng)低于正常胰腺組織，而其達峰時間應(yīng)長于正常胰腺組織，本研究結(jié)果可能與樣本量較小有關(guān)。本研究結(jié)果也從另一方面提示，對灌注結(jié)果的評判應(yīng)該綜合各參數(shù)后得出，因為不是每個病例的影像學(xué)表現(xiàn)都是典型的。

從腫瘤的生物學(xué)行為上來看，胰腺癌的惡性程度幾乎是全身實體腫瘤中最高的［11-12］。很多研究對預(yù)測其生物學(xué)行為的指標(biāo)進行了深入探討，也得出了一些有臨床意義的指標(biāo)，比如CA199及CEA等［13-14］。但總體而言，當(dāng)前尚缺乏評估胰腺癌生物學(xué)行為的特異性指標(biāo)。既往研究結(jié)果顯示，對放化療敏感的胰腺癌的滲透性及血流量均高于不敏感者，且滲透性的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義［15］。而Abe等［16］的研究結(jié)果表明，采用去卷積模型的胰腺CT灌注測量得到的腫瘤血流量值可用來預(yù)測抗腫瘤藥物對胰腺癌的治療效果。而本組結(jié)果也同樣得到了一些頗為有趣的數(shù)據(jù)：胰腺癌組織CT灌注參數(shù)雖然對腫瘤的大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移等情況無明顯提示作用，卻與CA199、Ki-67、CEA及分化程度等腫瘤惡性程度相關(guān)指標(biāo)有關(guān)。

由于本研究樣本量較小，從現(xiàn)有數(shù)據(jù)尚不能得出灌注參數(shù)與腫瘤生物學(xué)行為有確切關(guān)聯(lián)的結(jié)論。在后續(xù)研究中，一方面要擴大樣本量，以期得到更有說服力的數(shù)據(jù)，另一方面要結(jié)合動物實驗等實驗研究，探討灌注CT對胰腺癌病期、預(yù)后的預(yù)測價值及其原理。

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The value of pancreatic CT perfusion on biological behavior assessment in pancreatic cancer

MENG Fanbin, GUO Kejian, GE Chunlin, SONG Shaowei (Department of Pancreatic Surgery, Department of General Surgery, the First Hospital of China Medical University, Shenyang Liaoning 110001, China)

GUO Kejian E-mail: gkjcmu@sina.com

Background and purpose:The prognosis of pancreatic cancer is poor. This study aimed to evaluate the value of pancreatic CT perfusion on biological behavior assessment in pancreatic cancer.Methods:This study collected 78 cases of pancreatic cancer which diagnosed by the method of pancreatic CT perfusion, and detected the differences of the values of blood flow (BF), blood volume (BV), permeability (per), peak value (PE) and time to peak (TTP) between normal pancreatic tissues and tumor tissues. Combined with clinical and pathological data. Besides, this study evaluated the relationship between perfusion parameters of tumor tissues and tumor size, lymph node metastasis, distant metastasis, preoperative serum CA199 level, Ki-67, p53, CEA, CA199, CD34 expression of tumor tissues.Results:The values of BF, BV, per and PE in pancreatic tumor tissue were significantly lower than those in normal pancreatic tissue. The BF values of cases with high levels of serum CA199 and with CA199 positively expressed tissues were significantly higher than those with negative expression. The PE values of cases with positive tissue expression of Ki-67 were significantly higher than those with negative expression. The TTP values of cases with positive tissue expression of CEA were significantly lower than those with negative expression. The per values of well differentiated cases was significantly higher than those of moderately/poorly differentiated cases.Conclusion:CT perfusion may have its value on assessment of tumor biological behavior in pancreatic cancer.

Pancreatic Cancer; CT perfusion; Biological behavior

10.3969/j.issn.1007-3969.2015.05.012

R735.9

A

1007-3639(2015)05-0387-05

2015-01-16

2015-03-05）

十一五國家科技支撐項目(2006BAI02A13)；遼寧省教育廳項目(L2014294)；沈陽市科技計劃項目(F13-220-9-01)。

郭克建 E-mail:gkjcmu@sina.com