MSCT灌注成像參數對胰腺癌鑒別診斷效果及與腫瘤惡性生物學行為、微血管密度的關系

付德利，杜新月,李明山

(北京市第一中西醫(yī)結合醫(yī)院 放射科，北京 100018)

胰腺癌是臨床常見消化系統(tǒng)惡性腫瘤，其早期癥狀缺乏特異性，起病隱匿，加之胰腺癌病灶位置較深，易被腹腔組織器官遮蓋，導致胰腺癌診斷延誤，影響預后[1]。因此，尋找一種合理有效的胰腺癌診斷方法，完善早期檢測方案是臨床研究的重點環(huán)節(jié)之一。目前,CT是臨床診斷腹腔疾病主要影像學手段，隨著多層螺旋CT(multilayer spiral CT，MSCT)灌注成像技術的發(fā)展，可為分析組織器官血流動力學提供影像參數，便于從血流動力學方面定性判斷正常組織或惡變組織，為胰腺癌良惡性診斷提供依據[2]。臨床研究已證實，腫瘤屬血管依賴性疾病，其中微血管密度(microvascular density，MVD)是反映腫瘤血管生成效應的主要參數，被作為判定腫瘤血管生成的“金標準”，且與腫瘤侵襲性和預后關系密切[3，4]。基于此，本研究對MSCT灌注成像參數對胰腺癌鑒別診斷效果及與腫瘤惡性生物學行為、微血管密度的關系進行探討，旨在為臨床早期診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年7月～2019年8月我院胰腺癌患者68例為胰腺癌組，同期行手術治療的68例急性胰腺炎患者為胰腺炎組。均經病理診斷確診胰腺癌/胰腺炎；首次發(fā)??；既往無腹部手術史；知情本研究并簽署同意書。排除標準：無法耐受手術者；惡液體征者；合并其他疾病致全身感染者；伴凝血功能障礙者。2組年齡、性別、體質量指數、癥狀等基礎資料見表1，具有可比性(P>0.05)。

表1 一般資料

1.2 方法

1.2.1掃描

飛利浦Brilliance32多層螺旋CT機首先平掃，再行CT灌注掃描，最后完成胰腺多期掃描。檢查當天禁食，檢查前飲溫水800 mL充盈胃、小腸。

掃描方式：(1) 平掃，范圍膈頂-肝下緣，參數110 kV，200 mA,螺距1.0，層厚5 mm。(2) CT灌注掃描，檢查前訓練呼吸，告知造影劑可能引起的發(fā)熱反應，以5 mL/s注入50 mL造影劑，延遲8 s，120 kV，60 mA，5 mm，間隔1 s，周期1.0 s，采集數據時間45 s，掃描22次，8層/次，共生成重建圖像176幀。(3) 多期增強掃描，灌注掃描完成后追加70 mL造影劑，速度2.5 mL/s，掃描動脈期25 s，胰腺期45 s，門脈期70 s，層厚5 mm，重建層厚0.625，多角度觀察病變。

1.2.2分析

平掃和多期圖像分析：全部圖像均于工作站(ADW4.2)處理，分析軸狀位、冠狀位、矢狀位、斜位MPR圖像或VR重建圖像。

CT灌注圖像分析：采取Perfusion 2軟件包分析數據，腹主動脈作為流入血管，從單層連續(xù)動態(tài)圖內病灶組織、胰腺組織及腹主動脈感興趣區(qū)獲取血流血容量(BV)、平均通過時間(MTT)、血流量(BF)、表面通透性(PS)彩色灌注圖。

數據資料處理：由2位或以上高級職稱影像科醫(yī)師分別分析圖像，判定病灶性質、強化程度，結論不一致時經討論達成一致結果。

1.2.3微血管密度(MVD)值檢查

獲取標本時標記方位，結合CT掃描位置盡量在CT灌注靶平面感興趣位置取材，甲醛(40 g/L)固定，脫水，透明處理，石蠟包埋制蠟塊備用；采取鏈霉菌抗生物蛋白-過氧化酶免疫組化(SP)法試劑盒、鼠抗人CD34檢查MVD。MVD計數：任何被CD34抗體染色為棕黃孤立的內皮細胞簇團或內皮細胞，與周圍惡性細胞、微血管或其他芥蒂組織分開者屬一個微血管，若結構未相連，其分支同樣為一個微血管，排除血管內徑可容納8個及以上紅細胞及存在肌肉細胞的血管；首先×40低倍鏡掃視切片，確認高密度區(qū)(3個)，切換×200高倍鏡，計數取平均值。

1.2.4基因檢測

以實時熒光定量PCR( polymerase chain reaction)技術測目標基因表達量，包括腫瘤侵襲基因(HOXB7、Twist)、增殖基因(FOXC1、Bmi-1)。

具體操作：裂解標本細胞，實施兩相分離，取無色水相上層，移至離心管內，加等體積異丙醇沉淀RNA，清洗RNA凝膠塊，室溫干燥，加水40 μL制成RNA溶液，冷凍備用；紫外線吸收法測RNA純度；采取反轉錄試劑盒制成樣品cDNA；待測樣品試管實施PCR檢測，設置良性組織內目標基因表達量作為標準值100，計算標本組織內目標基因相對表達量。

1.3 觀察指標

(1) 對比2組胰腺組織MSCT灌注成像參數(BV、BF、PS、MTT);(2) ROC曲線分析MSCT灌注成像參數(BV、BF、PS、MTT)診斷胰腺癌的價值;(3) 對比不同臨床分期胰腺癌患者胰腺組織MSCT灌注成像參數(BV、BF、PS、MTT);(4) 對比不同臨床分期胰腺癌患者組織中腫瘤侵襲基因(HOXB7、Twist)、增殖基因(FOXC1、Bmi-1)表達量;(5) 對比不同臨床分期胰腺癌患者組織中MVD值;(6)分析MSCT灌注成像參數(BV、BF、PS、MTT)與胰腺癌腫瘤侵襲、增殖基因、MVD值的相關性。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 2組胰腺組織MSCT灌注成像參數

胰腺癌組BV、BF及PS水平低于胰腺炎組，MTT高于胰腺炎組(P<0.05)。見表2。

表2 2組胰腺組織MSCT灌注成像參數對比

2.2 MSCT灌注成像參數診斷胰腺癌的ROC曲線

BV、MTT、BF及PS聯(lián)合診斷胰腺癌的AUC為0.881，均高于BV、MTT、BF及PS單一指標診斷的0.796、0.801、0.730、0.766，聯(lián)合診斷敏感度為83.82%，特異度為85.29%。見表3、圖1、圖2。

圖1 單一指標診斷ROC曲線

圖2 各指標聯(lián)合診斷ROC曲線

表3 MSCT灌注成像參數診斷胰腺癌的ROC曲線

2.3 胰腺癌組不同臨床分期患者胰腺組織MSCT灌注成像參數

胰腺癌組臨床分期為 Ⅲ～Ⅳ期的患者，其BV、BF及PS水平低于Ⅰ～Ⅱ期患者，MTT高于Ⅰ～Ⅱ期患者(P<0.05)。見表4。

表4 胰腺癌組不同臨床分期患者胰腺組織MSCT灌注成像參數對比

2.4 胰腺癌組不同臨床分期患者組織中腫瘤侵襲、增殖基因表達量

胰腺癌組臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期患者組織標本中FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist mRNA表達量高于Ⅰ～Ⅱ期患者(P<0.05)。見表5。

表5 胰腺癌組不同臨床分期患者組織中腫瘤侵襲、增殖基因表達量比較

2.5 胰腺癌組不同臨床分期患者組織中微血管密度(MVD)值

胰腺癌組臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期患者組織標本中MVD值平均為(58.72±10.83)條，Ⅰ～Ⅱ期患者為(43.67±5.38)條，組間比較，Ⅲ～Ⅳ期患者高于Ⅰ～Ⅱ期患者(t=7.038,P<0.001)。

2.6 MSCT灌注成像參數與患者腫瘤侵襲、增殖基因、MVD值的相關性

胰腺癌患者MSCT灌注成像參數的BV、BF、PS與FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist mRNA表達量、MVD值呈明顯負相關，MSCT灌注成像參數的MTT與FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist mRNA表達量、MVD值呈明顯正相關(P<0.05)。見表6。

表6 MSCT灌注成像參數與患者腫瘤侵襲、增殖基因、MVD值的相關性(n=68)

3 討論

胰腺血流豐富，其病變會直接影響胰腺實質血流灌注[5]。MSCT灌注成像技術能反映器官實質水平血供狀態(tài)，胰腺癌為低血供病灶，此特征決定實質功能學變化早于形態(tài)學變化[6]。因此，理論上檢測其異常情況對早期診斷胰腺癌具有重要作用。

西方學者最早應用胰腺MSCT灌注成像診斷胰腺疾病，發(fā)現胰腺正?；颊咭认俟嘧⒘繛?.25～1.66 mL/(min·mL)[7]。國內學者測得胰腺灌注值為(90.6±29.25)mL/(100 mL·min)[8]。本研究顯示，胰腺癌患者BV值為(7.96±2.85)mL/kg，與上述研究存在較大偏差，可能與應用數學模型及灌注軟件不同有關。本研究還顯示，與急性胰腺炎患者相比，胰腺癌患者BV、BF及PS水平顯著降低(P<0.05)，與胰腺癌低血供這一生理特點相符，且與學者雷江俠[9]研究結果一致。本研究測得胰腺癌組MTT高于胰腺炎組(P<0.05)，可能與胰腺癌病灶血管壁不完整有關?；谏鲜鲅芯浚琈SCT灌注成像參數BV、BF、PS、MTT可為胰腺癌早期鑒別診斷提供新方向。但有學者指出，胰腺體積小，相對而言胰腺癌病灶體積更小，MSCT檢測對層厚選擇要求高，層厚太大易受容積效應影響，層厚太薄會增加圖像噪聲[10]。臨床胰腺掃描常采取5～10 mm層厚，趙常紅等[11]所采取灌注掃描層厚為10 mm，本研究所用灌注掃描層厚為5 mm，結果顯示，本研究測得結果標準差絕對值為同類研究最低，說明本研究準確性更高，進一步ROC曲線分析顯示，BV、MTT、BF及PS聯(lián)合診斷胰腺癌的AUC值最大0.881，敏感度為83.82%，特異度為85.29%，具有較高診斷價值。

惡性腫瘤生長依賴于新生血管形成，MVD值高低可間接反映病灶惡性程度[12]。但有報道顯示，大腸癌患者MVD值與淋巴結轉移、腫瘤分期、預后無相關性[13]。黃婷等[14]的研究表明，胰腺炎、胰腺癌患者間MVD值有差異，即胰腺癌組織微血管分布更密集，本研究結果與之一致。此外，MSCT灌注成像參數值與惡性病灶病理改變有關，揭示參數值改變屬新生血管顯微解剖學變化的副本[15，16]，MSCT灌注成像參數可用于評估病灶血管新生狀態(tài)。有研究顯示，惡性病灶新生血管形成不僅會刺激病灶生長、轉移，還可造成灌注量、血容量、毛細血管通透性改變[17]。本研究胰腺癌患者FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist mRNA表達量、MVD值與MSCT灌注成像參數BV、BF、PS呈負相關，與MTT呈正相關(P<0.05)。正常胰腺組織細胞存在增殖/凋亡平衡狀態(tài)，在癌變發(fā)生早期即存在細胞凋亡抑制、增殖活性增強現象，二者協(xié)同作用加重病情進展[18]，隨胰腺癌病情加重，病灶組織內FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist基因表達呈升高趨勢(P<0.05)。FOXC1、Bmi-1、HOXB7、Twist在不同研究中均被證實與胰腺癌細胞增殖活性密切相關，其中FOXC1基因過表達能直接抑制胰腺癌細胞凋亡，并促進惡性細胞G0/G1期進展；HOXB7基因過表達可直接增加惡性細胞侵襲活性[19]。上述結果表明，腫瘤侵襲、增殖基因過表達及MVD值升高共同促進胰腺癌分期進展，此與惡性腫瘤基因學演進特征吻合，臨床可通過MSCT灌注成像參數值變化評估胰腺癌患者病情特征及預后轉歸。

綜上可知，MSCT灌注成像參數對胰腺癌鑒別診斷有一定臨床價值，BV、BF、PS、MTT參數值與腫瘤侵襲基因、增殖基因、MVD值關系密切，可為臨床病情及預后評估提供理論依據。