孫 倩,韓 丹
(1 昆明醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院 云南 玉溪 653100)(2 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 云南 昆明 650032)
CT 血管成像(Computed Tomography Angiography,CTA)已廣泛運用于全身各處大血管的血管性疾病的診斷,在冠狀動脈粥樣硬化、動脈瘤、血管栓塞、夾層、血管畸形等血管病變中具有“金標準”的實用價值[1]。隨著CT技術(shù)的發(fā)展,CTA 對微小動脈的顯示也得到廣泛的認可,例如腸系膜血管Riolan 動脈弓。CTA 運用于腹部腫瘤,能清楚顯示腫瘤供血動脈、腫瘤血管、強化程度、周圍組織侵犯等情況,對腫瘤的定位、定性診斷及預(yù)后判斷具有較大價值。因此,本文主要綜述CTA 成像在腹、盆腔富血供腫瘤的臨床應(yīng)用及進展。
常規(guī)體位采用更接近于解剖體位仰臥位。常規(guī)掃描協(xié)議包括層厚(1.25mm/0.625mm)、層間隔(1.25mm/0.625mm)、管電壓(120kV)、管電流(100mA)和重建模式[2]。對比劑一般采用高濃度非離子型碘對比劑,濃度為350mg 碘/ml 的造影劑優(yōu)于150mg 碘/ml[3]。
檢查方法:通常有兩種,一種為經(jīng)驗法:即在注射對比劑后25 ~30s 行CT 掃描采樣;另一種方法為智能追蹤法:即在腹主動脈上段作為監(jiān)測層面,感興趣區(qū)(ROI)監(jiān)測閾值達150HU 后手動觸發(fā)動脈期數(shù)據(jù)采集。注射速率至少4ml/s 的速率注射,這樣可以達到遠端血管充盈的要求;雙期圖像一般在注射后30 ~35s 獲得動脈期,門脈期在70 ~80s 獲得[4]。
圖像后處理: 多平面重組(multiplanar reconstruction, MPR)、 容 積 再 現(xiàn)(volume rendering,VR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、血管探針(vessel probe,VP)、虛擬內(nèi)窺鏡(Virtual Endoscope,VE)等,針對不能顯示的較小血管進行手動描繪,把腫瘤組織及周圍的血管盡量保存下來,最后得到需要的三維圖像。觀察供血動脈的起源、主干走行方向及變異情況、腫瘤血管的形態(tài)及測量。
實體腫瘤的生長依賴于從現(xiàn)有血管中產(chǎn)生新血管,即腫瘤血管新生。腫瘤血管生成最早是由Folkman 于20 世紀70 年代提出。當(dāng)腫瘤細胞大于1 ~2mm 后,就必須依靠新生血管供血。對于良性腫瘤,分泌的促血管生成作用的活性因子有限,血管生成較少,腫瘤生長緩慢;而侵襲性腫瘤異?;钴S,且一部分腫瘤能通過自身變形與遷移,參與形成血管樣的管道,增加腫瘤血管,表現(xiàn)出生長迅速。表現(xiàn)在CTA 上,就是管徑及走形、分布、功能異常的血管組織。
且有研究表明,原發(fā)病灶碘濃度與胃癌微血管密度呈線性相關(guān)[5]。動脈期原發(fā)病灶碘濃度在較早分化的胃癌中反應(yīng)血管生成,靜脈期原發(fā)病灶碘濃度在較晚分化的胃癌中反應(yīng)血管生成。所以針對肉眼難以分辨或者需要借助內(nèi)鏡檢查得到的微血管的信息,可以通過測定碘濃度來間接反映出來。
腫瘤細胞的存活最主要依賴的是血管供給營養(yǎng),同時血管為腫瘤細胞地生長和轉(zhuǎn)移提供通道。腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移必須通過建立新的血液供應(yīng)系統(tǒng)而實現(xiàn),故新血管的生成是腫瘤組織生長、侵襲和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)[6]。CTA 也對這一現(xiàn)象做出很好的預(yù)測,腫瘤供血動脈的增粗、腫瘤血管的形成,與腫瘤侵襲性增加息息相。而腫瘤新生血管的一些特性使得腫瘤血管的通透性高,腫瘤細胞進入血液循環(huán)的幾率增加,在清除腫瘤組織時不能完全清除腫瘤細胞,這就是復(fù)發(fā)的根源[7]。
有時胃腸的變形以及腫瘤侵犯周圍組織會影響影像醫(yī)生對腫瘤的判斷,給臨床提供有誤的信息。結(jié)腸萎縮移位,就容易被誤診為腸道腫瘤,特別是回腸淋巴結(jié)被誤診為擴展的升結(jié)腸的例子也不少見[8]。CTA 的多平面重組技術(shù)、冠狀面和斜冠狀面薄層MIP 等后處理技術(shù)可顯示腫瘤血管的起源,供血動脈定位法為腸道腫瘤的定位診斷提供依據(jù)。有相關(guān)文獻針對腸系膜CT 血管成像對小腸腫瘤的價值的研究結(jié)果表明:小腸腫瘤供血動脈定位法優(yōu)于常規(guī)coles分組定位法??梢员苊庥捎谀c系膜先天變異、腸道病變或手術(shù)等原因,導(dǎo)致小腸形態(tài)、分布發(fā)生變化而導(dǎo)致的病灶定位不明確。腫瘤定位診斷準確性高達98.03%(50/51)[9]。
CTA 術(shù)前發(fā)現(xiàn)異位供血動脈,可以為介入栓塞治療提供準確的供血動脈信息[10]。對減少術(shù)中出血,手術(shù)方式的選擇提供更多的依據(jù)。腹、盆腔部分較大腫瘤的血供需求較大,部分腫瘤的供血動脈可源自鄰近腹主動脈直接供血,術(shù)前及時發(fā)現(xiàn)后介入治療顯得尤為重要,更能保證手術(shù)的安全性及可行性。
可依據(jù)供血動脈起源輔助鑒別病灶起源。特別是針對腹盆腔腫瘤直徑大于5cm 的病灶,通過CTA 追溯供血動脈來源,可使定位準確率提高到75%,而常規(guī)評價組的準確率僅47.2%[11]。盆腔巨大腫瘤主要來源于生殖系統(tǒng)腫瘤及腸道腫瘤。針對生殖系統(tǒng)腫瘤,其供血動脈主要來髂內(nèi)動脈分支至相應(yīng)的生殖器官的血管;腸道腫瘤的供血動脈主要來源于腸系膜下動脈的分支。
腫瘤中的新生血管的形成和異常的毛細血管形態(tài)在內(nèi)鏡成為一較新的實時組織病理學(xué)檢查技術(shù),成為內(nèi)鏡診斷異常增生和癌癥的一個潛在的關(guān)鍵特征[12]。宏觀表現(xiàn)在CTA 中,可以顯示腫瘤組織的血管存在多種結(jié)構(gòu)和功能的異常,混亂的血管結(jié)構(gòu)、不規(guī)則的口徑、血管遠端死胡同以及許多無組織的分支等,可不借助內(nèi)鏡呈現(xiàn)在觀察者的眼前。
腫瘤內(nèi)促血管生成和抗血管生成信號的不平衡形成了一個異常的血管網(wǎng)絡(luò),其特征是擴張、曲折和高滲透性的血管[13]。因此,新生血管的生長越來越受關(guān)注,被運用于診斷、預(yù)后和靶向治療。
已有研究結(jié)果顯示,在病例的種類及數(shù)量的限制下,僅針對良、惡性腫瘤的研究做出初步判斷。炎性病灶因為其病理特征,血供豐富,跟富血供腫瘤的鑒別也是日常工作中有一定的挑戰(zhàn)性,因此未將炎性病灶歸納在內(nèi),也未對CTA 的定性診斷價值的準確性做出評估。
也有以往的研究定義了不同類型的血管彎曲依賴于血管長度,表明腫瘤的血管彎曲和長度是可變的。在該文獻的共聚焦光學(xué)切片中,惡性血管與正常樣本相比,顯得更加擴張和曲折,但是并沒有得到統(tǒng)計學(xué)意義,這一觀念顛覆了以往對腫瘤血管形態(tài)的經(jīng)驗性判斷。目前對腫瘤血管的CTA 表現(xiàn)大多局限在經(jīng)驗性判斷,并沒有完整的指標或參數(shù),對診斷的定性價值模棱兩可。
在評估早期結(jié)直腸癌的研究中,血管侵犯可代表微轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟形成,血管侵犯在預(yù)測復(fù)發(fā)和預(yù)后發(fā)揮著重要作用[14]。在CTA 中血管侵犯表現(xiàn)為血管壁受侵犯,血管內(nèi)癌栓形成,累積范圍內(nèi)血管形態(tài)發(fā)生改變,管徑不規(guī)則。腫瘤對血管系統(tǒng)的侵襲通常被認為是惡性實體腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)展的第一步[15]。
腫瘤新生血管讓腫瘤生長迅速,同時更容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。CTA 也對這一現(xiàn)象做出很好的預(yù)測,腫瘤供血動脈的增粗、腫瘤血管的形成,與腫瘤侵襲性增加息息相關(guān)。胃腸間質(zhì)瘤、黑色素瘤隨腫瘤增大,往往血管湖形成明顯,提示腫瘤侵襲危險程度越高,腫瘤血管越紊亂一。而黏膜腫瘤腺癌部分病灶亦有此征象,提示局部腫瘤血管破壞,動靜脈瘺形成[16]。
有文獻研究結(jié)果表明,血管侵犯的存在與不良結(jié)果相關(guān),主要是總體生存率。另外兩項研究證實血管侵犯時淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險因素。多因素分析表明血管侵犯(BVI)是作者兩項研究中生存的獨立因數(shù)[17]。還有其它研究發(fā)現(xiàn)靜脈侵犯次數(shù)與復(fù)發(fā)呈正相關(guān)。在針對結(jié)直腸癌的CT紋理分析時,有文獻闡明,在對比增強和非對比增強CT圖像中提取的放射學(xué)特征對預(yù)測原發(fā)性結(jié)直腸腫瘤患者生存結(jié)局的價值[18]。
以往的經(jīng)驗判斷針對惡性腫瘤的血供多于良性腫瘤的這一觀點已面臨挑戰(zhàn),且惡性腫瘤的血管彎曲度大于正常血管也無統(tǒng)計學(xué)差異,這些傳統(tǒng)的經(jīng)驗總結(jié)是否存在盲區(qū)有待驗證。平均血管數(shù)/mm2、血管直徑、血管密度、血管長度、彎曲度指數(shù)、子/母血管比值等運用于內(nèi)鏡的診斷指標,血管侵犯(BVI)對預(yù)后及生存率的初步判定,這些研究指標通過改進是否也可用于CTA 的影像診斷對臨床的價值,是否對臨床判斷有意義,也值得去探索。
Cinematic Rendering(CR)也叫做實影渲染技術(shù)或者全息仿生成像,將CTA 的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致。實影渲染技術(shù)的原理是通過傳遞函數(shù)將原始圖像的每個體素的灰度值映射到一個顏色和不透明度值,然后根據(jù)每個案例的特點和要突出的結(jié)構(gòu),應(yīng)用不同傳遞函數(shù)進行呈現(xiàn)[19]。通過對小口徑動脈的顯示,電影渲染將為CT 血管成像技術(shù)的顯示提供額外的解剖細節(jié)[20]。
有國外報道一例CT 腸系膜電影渲染視覺與尸檢結(jié)果的對照,巧妙的說明電影渲染技術(shù)圖像的真實性[21]。作者對一名死因不明的71 歲婦女進行計算機斷層掃描,與具有專業(yè)法醫(yī)知識的尸檢結(jié)果圖片相對照。該研究結(jié)果表明,實影渲染技術(shù)能清楚地顯示腸系膜循環(huán)和周圍組織的精細細節(jié),與解剖媲美。該技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展,讓我們從圖像中得到的信息越多,不光對診斷及臨床提供更多的幫助,還有望在醫(yī)學(xué)教育方面做出更多的貢獻。