肝細胞肝癌CT全腫瘤灌注測量值與MVD及其與病理分化程度的相關性

梁長華 毛華杰 岳軍艷 戶彥龍 張會杰 王東東 高劍波

肝細胞肝癌CT全腫瘤灌注測量值與MVD及其與病理分化程度的相關性

梁長華 毛華杰 岳軍艷 戶彥龍 張會杰 王東東 高劍波

目的探討肝細胞肝癌320排CT全腫瘤灌注測量值與MVD的關系，分析肝細胞肝癌不同病理分級與MVD的相關性。方法收集56例行320排容積CT灌注成像的肝細胞肝癌患者，采用全腫瘤測量法計算瘤體的肝動脈灌注量(HAP)、門靜脈灌注量(PVP)及肝動脈灌注指數(shù)(HAPI)。根據(jù)Edmondson-Steiner分級法行病理分級。不同分級肝細胞肝癌各灌注參數(shù)值相比采用單因素方差分析或非參數(shù)檢驗分析。采用Spearman等級相關的分析方法對不同分化程度肝細胞肝癌的各灌注參數(shù)值、腫瘤微血管密度以及病理分級的相關性進行分析。結果56例患者中，高分化肝癌15例，中分化肝癌29例，低分化肝癌12例。MVD值分別為48.61個/mm2、64.37個/mm2、86.31個/mm2。不同病理分級的肝細胞肝癌全腫瘤灌注測量值存在差異，低分化肝癌的HAP和HAPI最高，PVP最低，高分化肝癌的HAP和HAPI最低，PVP最高，中分化肝癌介于兩者之間。不同病理分級肝細胞肝癌與腫瘤的MVD值呈正相關關系。高MVD計數(shù)組肝細胞肝癌的HAP、HAPI均高于低MVD計數(shù)組，差異有統(tǒng)計學意義。高MVD計數(shù)組肝細胞肝癌的PVP小于低MVD計數(shù)組，差異有統(tǒng)計學意義。結論全腫瘤灌注測量值能夠定量反映不同病理分級肝細胞肝癌的血流動力學及腫瘤血管狀況，可作為活體無創(chuàng)性評估腫瘤病理分級及腫瘤血管生成的一種新的測量方法。MVD與肝細胞肝癌的病理分級存在一定的相關性，可在全腫瘤灌注測量值的變化中得到反映。

肝癌；血管生成；體層攝影術；X線計算機；灌注

(ThePracticalJournalofCancer,2017,32:1401～1405)

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是1種血管富集的惡性腫瘤，新生的腫瘤血管在腫瘤的生長和擴散中起重要作用[1]。腫瘤血管生成狀態(tài)對腫瘤療效評估、病理分級及預后判斷有重要價值[2-3]。微血管密度(microvessel density,MVD)是現(xiàn)今評估腫瘤血管生成的常用檢查指標，其不可重復并對人體有明顯創(chuàng)傷，限制其臨床廣泛使用[3]。以往有關肝臟CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)與MVD間的相關性研究納入樣本較少，得出的結論尚存在一定的分歧[4]。有學者研究證實[5]，腫瘤內(nèi)部的新生血管空間分布不均衡，因此選擇局部分析腫瘤的灌注參數(shù)時，并不能代表腫瘤整體的血流灌注及血流分布特點。近年來，320排容積CT全腫瘤灌注成像作為主要功能成像越來越多地應用于肝臟疾病領域的研究，并呈現(xiàn)廣闊的臨床應用前景[6]。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2012年1月至2015年12月期間，確診為HCC 56例患者的臨床及320排容積CT灌注成像檢查資料，男性37例，女性19例，年齡24～78歲。檢查前所有患者均未接受放、化療以及其他可能影響腫瘤血供的治療。所有HCC的診斷均符合第八屆全國肝癌學術會議通過的《原發(fā)性肝癌的臨床診斷標準》，剔除可能影響腫瘤灌注參數(shù)值測量的嚴重心、腎等功能障礙患者。其中手術證實42例，穿刺活檢證實14例，均行MVD檢查。根據(jù)Edmondson-Steiner肝癌四級分級法，若病灶中同時存在不同分化程度的腫瘤組織，認為優(yōu)勢組織的分化程度代表病灶的分化程度。病理Ⅰ級即高分化肝癌15例，病理Ⅱ、Ⅲ級即中分化肝癌29例，病理Ⅳ級即低分化肝癌12例。所有患者均在治療前1～3天行肝臟320排容積CT灌注成像。

1.2 檢查方法

采用東芝Aquilion ONE 320排CT行灌注成像檢查。首先行上腹部CT平掃，選擇全肝層面及確定腫瘤的位置、范圍。采用動態(tài)容積模式行CT灌注成像，采用非離子型對比劑碘海醇(350 mg/ml)經(jīng)雙筒高壓注射器注射右臂肘前靜脈40 ml，注射速率5 ml/s，并隨即采用氯化鈉水溶劑30 ml以同樣速率注入[6]。對比劑注射后延遲8 s開始掃描，8～28 s每2 秒掃描1次，34～52 s每3秒掃描1次，59～69 s每5 s掃描1次，最終獲得21個動態(tài)容積數(shù)據(jù)，每個容積數(shù)據(jù)包含320幅圖像，共6720幅圖像。管電壓80 kVp，管電流80 mAs。層厚與層間距均為0.5 mm，矩陣512×512，掃描速度0.5秒/圈。

1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)在Aquilion ONE后處理工作站Toshiba Vitrea 6.3，由兩名高年資腹部影像醫(yī)生應用工作站獨立分析。應用工作站配備的體部灌注軟件Body Perfusion進行分析。將腫瘤所有層面的HAP值、PVP值及HAPI值相加并除以所有層數(shù)即可獲得全腫瘤的灌注參數(shù)值。

1.4 免疫組化技術

應用人工計數(shù)法，先用低倍鏡(10×10)觀察尋找染色最密集的區(qū)域，然后轉至高倍鏡(40×10)計數(shù)微血管數(shù)目，取平均值，即為每高倍視野的微血管數(shù)。對于微血管的識別方法是根據(jù)血管內(nèi)皮細胞的染色，并與鄰近血管、腫瘤細胞及間質(zhì)分界清楚的血管。根據(jù)高、中分化肝癌MVD值定義為低MVD計數(shù)組，低分化肝癌MVD值定義為高MVD計數(shù)組。

1.5 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件包完成統(tǒng)計分析，以P<0.05代表差異有統(tǒng)計學意義。所有計量資料均以均數(shù)±標準差表示。采用Spearman等級相關評價腫瘤全腫瘤灌注參數(shù)值、不同分化程度HCC與MVD值間的關系。不同分化程度HCC各灌注參數(shù)值相比采用單因素方差分析或非參數(shù)檢驗分析。

2 結果

2.1 不同分化程度HCC全腫瘤灌注參數(shù)值相比

經(jīng)單因素方差分析顯示，高分化、中分化及低分化HCC的HAP(F=18.167)、PVP(F=28.201)、HAPI(F=23.501)相比，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。隨腫瘤惡性程度的增加，高分化HCC的HAP、HAPI較低，PVP最高，而低分化HCC正好相反，HAP、HAPI最高，PVP最低。組間LSD法行兩兩比較顯示，HAP在中分化與高分化HCC相比，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.065)；低分化與高分化HCC(P=0.000)、低分化與中分化HCC相比(P=0.002)，差異均有統(tǒng)計學意義。PVP在中分化與高分化HCC(P=0.040)、低分化與高分化HCC(P=0.000)、低分化與中分化HCC相比(P=0.000)，差異均有統(tǒng)計學意義。HAPI在中分化與高分化HCC(P=0.016)、低分化與高分化HCC(P=0.000)、低分化與中分化HCC相比(P=0.003)，差異均有統(tǒng)計學意義。具體見表1。

表1 不同分化程度HCC全腫瘤灌注參數(shù)值差異比較

2.2 不同分化程度HCC全腫瘤灌注參數(shù)值與MVD的相關性

經(jīng)單因素方差分析顯示，不同分化程度HCC間的MVD差異方差不齊(F=63.296，P<0.05)。采用Tamhane’S T2檢驗行組間比較，高分化HCC的MVD值最低，低分化HCC的MVD值最高，中分化HCC的MVD值介于兩者之間，各組間差異均有統(tǒng)計學意義，見表2。

進一步分析HCC不同分化程度與MVD的關系，Spearman等級相關分析結果顯示呈正相關性(r=0.823，P<0.05)。

表2 不同分化程度HCC全腫瘤灌注參數(shù)值與MVD的相關性

注：*為高分化與中分化HCC的MVD值比較；**為中分化與低分化HCC的MVD值比較；***為高分化與低分化HCC的比較。

2.3 HCC全腫瘤灌注參數(shù)值與不同MVD計數(shù)的相關性

低分化HCC的MVD值定義為高MVD計數(shù)組，中、高分化HCC的MVD值定義為低MVD計數(shù)組。高MVD計數(shù)組HCC的HAP、HAPI均高于低MVD計數(shù)組，差異有統(tǒng)計學意義。高MVD計數(shù)組HCC的PVP小于低MVD計數(shù)組，差異有統(tǒng)計學意義，見表3。

表3 HCC全腫瘤灌注參數(shù)值與不同MVD計數(shù)的相關性

3 討論

3.1 HCC的MVD測定及價值

HCC的特征性變化多集中在血管壁的通透性及腫瘤微血管床的數(shù)量的改變，其被認為是評價腫瘤惡性程度及生長、轉移重要的指標。其中MVD被認為是評估腫瘤血管生成活性的“金標準”[7]。有文獻指出，MVD對于判斷HCC的生物學行為和預后有一定價值[4]。甚至有學者認為，MVD可作為HCC的獨立預后指標[8]。國內(nèi)學者文利等[4]認為肝癌的惡性程度與MVD存在正相關，其中腫瘤的惡性程度越高，其MVD越大，且在瘤內(nèi)分布不均衡。本研究結果證實，MVD不同分組的HCC的灌注測量值存在差異，且存在統(tǒng)計學意義。低分化肝癌間質(zhì)內(nèi)血管豐富，其分化低，MVD較高。中分化肝癌竇樣新生血管較為豐富，較正常肝血竇明顯增寬，其MVD相對較高。高分化肝癌的癌細胞分化較好，由于新生血管相對較少，間質(zhì)內(nèi)的血管亦較少，其MVD較低。需說明的是，MVD的表達與獲取的標本量有關，且檢查有創(chuàng)、無法評估腫瘤生成活性等缺點，其整個檢查過程繁瑣、時間較長，1張切片反應的信息量較少，僅能說明較小范圍的血管生成情況[9]，限制其臨床廣泛應用。

目前無創(chuàng)性評估肝臟血流變化的主要影像學方法有彩超、核素、指示劑清除技術及CTP、MRI灌注成像等。核醫(yī)學檢查受到核素及設備普及率等因素影響，限制其臨床應用。多普勒超聲容易受到氣體、位置、肥胖以及操作者主觀經(jīng)驗等因素影響，臨床應用受限。指示劑清除率技術對于肝動脈及門靜脈的血流的區(qū)分有一定的限度。CTP作為一種無創(chuàng)、可重復性檢測病變組織血流動力學特點的影像檢查技術，目前已成為評估HCC腫瘤血管生成狀態(tài)及活性的首選影像學方法。本研究對56例HCC行全腫瘤灌注檢查顯示，高分化15例，中分化29例，低分化HCC12例，其中低分化HCC的HAP和HAPI明顯高于中高分化HCC，研究結果與國內(nèi)學者于永梅等[10]報道較為一致，進一步證實隨著HCC惡性程度的增加，肝動脈供血逐漸增加而門靜脈供血逐漸減少。有鑒于此，通過HCC全腫瘤灌注測量值評估肝動脈和門靜脈的血供比例變化，有助于分析腫瘤的惡性程度。

3.2 HCC的CT灌注參數(shù)與MVD的關系

隨著320排容積CT的臨床應用，CTP技術越來越多地應用于肝臟疾病領域的研究，并呈現(xiàn)廣闊的臨床應用前景[6]。320排容積CT提高了血管和微小病灶的顯示能力，可以減少移動偽影的形成，一次檢查即可獲得包括灌注成像和血管重建及增強檢查的多個任務，經(jīng)專業(yè)的后處理軟件分析后，可提供不受病變位置及范圍影響的血流灌注信息[11-12]。目前關于肝臟的320排容積CTP文獻主要集中在正常肝臟和肝硬化組織等領域的血流灌注狀態(tài)評估[13]。有學者研究證實[5]，腫瘤組織內(nèi)部的血供分布及新生血管空間分布有一定的差異、不均衡，不僅表現(xiàn)在CT灌注掃描橫斷位圖像上，在Z軸方向上亦出現(xiàn)不均一性，因此選擇單層面或局部幾個層面分析腫瘤的灌注參數(shù)時，并不能代表腫瘤整體的血流灌注特點以及腫瘤的血流分布特點，可能影響灌注數(shù)據(jù)測量的準確性及可重復性，行全腫瘤灌注成像才能進一步提高腫瘤整體灌注參數(shù)測量的準確性。迄今，有關320排容積CTP技術在評估肝細胞肝癌的腫瘤血管狀態(tài)方面鮮有相關文獻報道。有學者采用時間-密度曲線(Time-density curve,TDC)參數(shù)癌灶強化峰值和強化比值評估組織的微血管數(shù)，認為根據(jù)同層動態(tài)CT掃描獲得的TDC走勢與腫瘤血管分布特征存在相關性[14]。但是國內(nèi)有學者認為，單純依靠TDC判斷腫瘤的血管生成狀態(tài)有一定的限度[4]。有鑒于此，本研究未分析HCC的TDC形態(tài)在評估腫瘤的微血管密度的相關性。本研究結果表明，不同分化程度HCC的CT灌注值與相應的MVD改變趨勢較為一致，其中低分化的HAP相比高分化、中分化HCC較高，且MVD亦較高。低分化的MVD相比高分化、中分化HCC較高，其HAP、HAPI亦最高，提示其肝動脈供血比例較大，可能由于其間質(zhì)新生血管較為豐富，其CT灌注量較中高分化HCC高。高分化HCC的MVD較低，其瘤內(nèi)新生血管相對較少，CT灌注量相比中低分化HCC低[15]。以上表明，高分化HCC的肝動脈供血比例最小，而低分化HCC的肝動脈供血比例較多，其門靜脈供血比例較少，因此，筆者認為320排容積CT全腫瘤灌注測量值可一定程度反映HCC的分化程度及腫瘤血管狀態(tài)，對無創(chuàng)性評估腫瘤惡性程度有一定的臨床價值[4]。

3.3 不足及展望

本研究僅將CT全腫瘤灌注參數(shù)值與MVD、病理不同分級間進行對比分析，尚未與CT軸位最大層面法進行比較，且全腫瘤測量法分析灌注參數(shù)值時，操作過程復雜，受個人因素的干擾較大，其臨床廣泛應用受到一定的限制。由于MVD的測量存在較大的異質(zhì)性，可影響MVD值的準確性，期待今后有更好地的參考標準。本研究的納入患者數(shù)量較少，將來需細化分組，積累更多的病例以便深入研究。

綜上所述，CT全腫瘤灌注測量值能定量反映不同病理分級HCC的腫瘤新生血管及血流動力學特點，可作為活體無創(chuàng)性評估腫瘤惡性程度及腫瘤血管生成的一種新的測量方法。腫瘤MVD與HCC的分化程度存在一定的相關性，可在全腫瘤灌注參數(shù)值的變化中得到反映。

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(編輯：吳小紅)

APreliminaryStudyoftheTotalTumorPerfusionbyVolumeCTPerfusionImaginginEvaluatingAngiogenesisandTheirRelationshipswiththePathologicalGrading

LIANGChanghua,MAOHuajie,YUEJunyan,etal.

TheFirstAffiliatedHospitalofXinxiangMedicalUniversity,Weihui,453100

ObjectiveTo evaluate the value of the total tumor perfusion by 320 row volume CT perfusion imaging in assessing the hemodynamic changes in the primary liver cancer patients,and to investigate value in evaluating the microvessel density and pathological grade.Methods56 patients with primary liver cancer were prospectively selected to perform 320 row volume CT perfusion imaging.The parameters of the total tumor perfusion were calculated,including hepatic artery perfusion (HAP),portal vein perfusion (PVP) and hepatic perfusion index (HAPI).The pathological grade of the tissues were judged in specimens according to Edmondson-Steiner grading system.One-way ANOVA or Wilcoxon-Mann-Whitney test was performed to compare CT perfusion parameters of pathological grade of the tissues.Spearman rank correlation analysis was performed to compare the correlation among CT perfusion parameters,MVD,and pathological grade.ResultsOf the 56 cases,15 were well-differentiated HCC,29 moderate,and 12 low.MVD of well-,mid-,and low-differentiated HCC were 48.61/mm2,64.37/mm2,and 86.31/mm2 ,respectively.There was a significant difference among the perfusion of the different pathological grade of the tumor tissue.The results showed that low-differentiated HCC had highest HAP and HAPI and lowest PVP,and the well-differentiated HCC had lowest HAP and HAPI and highest PVP,while the mid-differentiated HCC was between well-differentiated HCC and the low-differentiated HCC.The expression of MVD were positively correlated with CT perfusion parameters of pathological grade of the tissues.There was a significant difference in the parameters between the high and low MVD groups.The results showed that the high MVD group had highest HAP and HAPI and lowest PVP compared with the low MVD group.ConclusionThe total tumor perfusion by 320 row volume CT perfusion imaging can quantitatively reflect the hemodynamical change of the lesions and the microvessel density.It may become a new way to evaluate noninvasively tumor’s malignant degree and angiogenesis in vivo.The expressions of MVD in tissues are correlated with tumor pathological grade and total tumor perfusion parameters,which may be reflected to some degree by the tumor CT perfusion parameters.

Liver cancer;Angiogenesis;Tomography；X-ray computer;Perfusion

2017河南省醫(yī)學科技攻關項目-省部共建項目(編號：201701012)

453100 新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院(梁長華，毛華杰，岳軍艷，戶彥龍，張會杰，王東東)；450052 鄭州大學第一附屬醫(yī)院(高劍波)

高劍波

10.3969/j.issn.1001-5930.2017.09.003

R735.7

A

1001-5930(2017)09-1401-05

2017-04-27

2017-07-10)