全肝CT灌注技術(shù)在肝臟惡性腫瘤中的應(yīng)用研究.pdf

1、前言：肝臟是人體內(nèi)最大的消化器官,由肝動(dòng)脈、門靜脈雙重供血;因肝臟豐富的血供及特殊的解剖結(jié)構(gòu)使其成為惡性腫瘤發(fā)生率最高的器官之一。肝內(nèi)惡性腫瘤分為原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌兩大類;在這兩大類腫瘤中,腫瘤的血管發(fā)生(angiogenesis)是疾病進(jìn)展期的主要病理改變,為腫瘤組織的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移提供了必要條件。在原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌中,腫瘤血管發(fā)生會(huì)導(dǎo)致病變組織肝動(dòng)脈、門靜脈血供分配比例異常。目前,組織標(biāo)本的微血管密度(micmvessel d

2、ensity,MVD)的檢測(cè)是評(píng)價(jià)血管發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。然而組織標(biāo)本檢查的有創(chuàng)性使其不適用于活體組織的縱向研究。隨著影像技術(shù)的發(fā)展,嘗試應(yīng)用功能影像技術(shù)評(píng)價(jià)活體組織腫瘤血管發(fā)生的研究報(bào)道越來(lái)越多。其中CT灌注(CT perfusion)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、圖像直觀、提供信息豐富等優(yōu)點(diǎn),目前應(yīng)用最為廣泛。已有將CT灌注技術(shù)應(yīng)用于肝臟、胰腺、直腸等器官惡性腫瘤的研究報(bào)道,并且證實(shí)CT灌注參數(shù)與MVD密切相關(guān),提示CT灌注參數(shù)可以反映腫瘤組織血

3、管發(fā)生情況。因此,CT灌注參數(shù)變化特點(diǎn)可以適時(shí)、動(dòng)態(tài)地反映活體組織的病理信息,可以為病灶的早期發(fā)現(xiàn)、病情進(jìn)展評(píng)估及監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)提供幫助。
　　 CT灌注成像技術(shù)是一種反映組織形態(tài)-生理學(xué)變化的功能影像技術(shù),它不僅可以精確顯示組織內(nèi)部的解剖結(jié)構(gòu),還能通過(guò)灌注參數(shù)量化分析組織器官的血流灌注狀態(tài)。CT灌注成像是指經(jīng)靜脈團(tuán)注對(duì)比劑的同時(shí)對(duì)選定層面行動(dòng)態(tài)或連續(xù)掃描,以獲得該層面內(nèi)每-像素的時(shí)間-密度曲線(time-density curv

4、e,T-DC),然后根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)算組織器官的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),以此來(lái)評(píng)價(jià)組織器官的血流灌注情況。目前的常用的CT灌注技術(shù)只能對(duì)肝臟局限組織進(jìn)行研究,由于掃描范圍局限,只適用于包括門脈主干等參數(shù)ROI設(shè)定區(qū)近肝門處的病灶,且不能顯示病灶的全貌,容易遺漏腫瘤邊緣的腫瘤生長(zhǎng)區(qū)。隨著多層螺旋CT技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,全肝CT灌注掃描技術(shù)突破這一局限性,其掃描范圍可包括全肝,因此可以反映更多的肝臟組織灌注信息。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)全肝CT灌注技

5、術(shù)在原發(fā)性肝癌及轉(zhuǎn)移性肝癌的應(yīng)用研究報(bào)道較少,因此,本研究嘗試應(yīng)用全肝CT灌注技術(shù)對(duì)原發(fā)性肝癌血流灌注變化特點(diǎn)及隱匿性肝轉(zhuǎn)移瘤的診斷價(jià)值進(jìn)行探討。
　　 第一部分、應(yīng)用全肝CT灌注技術(shù)評(píng)價(jià)原發(fā)性肝癌血流灌注特點(diǎn)及其相關(guān)因素
　　 材料與方法
　　 一、臨床資料：收集中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2010年2月～2010年10月期間我院確診為原發(fā)性肝癌的患者56例,其中男43例,女13例,年齡20～78歲,平均年齡57.

6、2歲。所有病例的診斷均符合第八屆全國(guó)肝癌學(xué)術(shù)會(huì)議通過(guò)的《原發(fā)性肝癌的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)》,并排除了嚴(yán)重的心、腎功能障礙等可能影響灌注測(cè)量值的情況。其中通過(guò)手術(shù)或穿刺標(biāo)本檢查證實(shí)的病例12例,影像學(xué)檢查結(jié)合血清腫瘤標(biāo)記物檢查證實(shí)的病例44例。并記錄所有病例相關(guān)的血生化檢查結(jié)果。其中血清甲胎蛋白AFP在正常范圍內(nèi)21例、在正常范圍至400μg/mL之間14例、高于400μg/mL21例。按照肝功能Child-pough分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),肝功能A級(jí)40例,

7、B級(jí)15例、C級(jí)1例。結(jié)合臨床診斷,肝癌伴肝硬化25例,肝癌不伴肝硬化31例。
　　 二、檢查方法：所有病例均使用Phillips256 ICT機(jī)全肝CT灌注掃描模式(Helical Jog-mode)。管電壓為100kV,管電流為120mAs,重建層厚及層間距為5mm,總掃描次數(shù)為10次。掃描前,所有病例在經(jīng)肘正中靜脈埋置套管針(18G);對(duì)比劑采用碘普羅胺(300 mgI/nd),采用高壓注射器經(jīng)套管針團(tuán)注,總量80ml,速

8、率6.0ml/s,并以20ml生理鹽水等速?zèng)_刷。造影劑開(kāi)始注射后延遲2秒掃描,每次掃描時(shí)間間隔約為6.7秒,總掃描時(shí)間約65秒。掃描前訓(xùn)練患者平靜淺慢呼吸,掃描過(guò)程中以腹帶固定患者腹部。
　　 三、圖像處理及分析掃描：結(jié)束可得到肝臟多時(shí)相動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像,經(jīng)Extended Brilliance工作站采用肝臟灌注模式、數(shù)學(xué)模型為最大斜率法后處理,可以得到時(shí)間-密度曲線(17DC)、肝動(dòng)脈灌注量(HAP)、門靜脈灌注量(HPP)、

9、肝動(dòng)脈灌注指數(shù)(HPI)及肝總灌注量(TLP)的灌注偽彩圖。在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像中選擇腫瘤最大直徑平面,測(cè)量腫瘤直徑(D)及壞死直徑(d),計(jì)算腫瘤壞死程度指標(biāo)R(R=d/D×100％)。在腫瘤最大直徑平面,分別選擇腫瘤組織、腫瘤周緣1～2cm區(qū)域、遠(yuǎn)離腫瘤組織的無(wú)瘤區(qū)域劃定感興趣區(qū),分別測(cè)量瘤體、瘤周及無(wú)瘤區(qū)域的HAP、HPI。分析腫瘤瘤體灌注參數(shù)與瘤體壞死程度的相關(guān)性及瘤體直徑、瘤體壞死與瘤周組織灌注值的相關(guān)性;分析病例AFP水平、肝

10、功能水平及是否伴肝硬化因素與各灌注參數(shù)值的相關(guān)性。
　　 四、統(tǒng)計(jì)分析：采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,以P＜0.05作為具有顯著性差異的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 結(jié)果：
　　 1、原發(fā)性肝癌瘤體HAP、HPI分別高于無(wú)瘤組織,其統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性差異(P＜0.05)。瘤體HAP與瘤體壞死程度呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.721,P＜0.05),而HPI與瘤體壞死程度無(wú)相關(guān)性(P=0.244)。
　　 2、原發(fā)

11、性肝癌瘤周組織HAP、HPI分別高于無(wú)瘤組織,其統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性差異(P＜0.05)。腫瘤直徑與瘤周組織HAP、HPI成正相關(guān)(r=0.489、0.544,P＜0.05),且腫瘤壞死因素協(xié)同作用。
　　 3、原發(fā)性肝癌血清AFP水平、肝功能分級(jí)及是否伴肝硬化與各灌注參數(shù)值統(tǒng)計(jì)上無(wú)相關(guān)性。
　　 第二部分、全肝CT灌注在肝隱匿性轉(zhuǎn)移瘤中的初步應(yīng)用
　　 材料與方法：
　　 一、臨床資料：收集中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬

12、第一醫(yī)院2010年2月～2010年10月胃、結(jié)直腸惡性腫瘤患者進(jìn)行全肝CT灌注檢查并進(jìn)行隨訪,將6個(gè)月的隨訪期間內(nèi)出現(xiàn)新轉(zhuǎn)移灶的10例患者納入研究。其中男性7例,女性3例,年齡42～63歲:平均隨訪時(shí)間為4.7個(gè)月。10例患者中直腸癌8例、胃癌2例,均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí);隨訪期間患者15個(gè)原“無(wú)瘤”肝段(CT或MR掃描未發(fā)現(xiàn)病灶的肝段)共出現(xiàn)17個(gè)病灶,其中5個(gè)病灶通過(guò)再次手術(shù)病理結(jié)果證實(shí)為轉(zhuǎn)移瘤,其余病灶根據(jù)2次以上的CT或MR]隨訪得到

13、證實(shí)。這些隨訪期間證實(shí)存在轉(zhuǎn)移灶的原“無(wú)瘤”肝段為隱匿性肝轉(zhuǎn)移瘤的肝段。
　　 同時(shí)收集因消化不良癥狀臨床診斷需要排除肝臟占位性病變的患者,符合以下條件的納入對(duì)照組:經(jīng)全肝CT灌注檢查排除肝臟占位性病變、臨床無(wú)肝炎及肝硬化病史、無(wú)明顯脂肪肝、各項(xiàng)肝臟生化指標(biāo)均正常范圍。對(duì)照組共14例,男性9例,女性5例,年齡28～68歲。所有病例均排除嚴(yán)重的心、腎功能障礙等可能影響灌注測(cè)量值的因素。
　　 二、檢查方法：同第一部分。

14、r>　　 三、圖像處理及分析掃描：結(jié)束可得到肝臟多時(shí)相動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像,經(jīng)Extended Brilliance工作站采用肝臟灌注模式、數(shù)學(xué)模型為最大斜率法后處理,可以得到時(shí)間-密度曲線(TDC)、肝動(dòng)脈灌注量(HAP)、門靜脈灌注量(HPP)、肝動(dòng)脈灌注指數(shù)(HPI)及肝總灌注量(TLP)的灌注偽彩圖。病例組及對(duì)照組病例均在多時(shí)相動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像按照肝內(nèi)門靜脈及肝靜脈分布(couinaud法)分為8段,即S1～S8,計(jì)算出各段HAP

15、、HPI值。全肝CT灌注檢查對(duì)病變組患者進(jìn)行時(shí)間為6個(gè)月的隨訪,隨訪檢查采用CT或MR。對(duì)新發(fā)轉(zhuǎn)移灶未采取手術(shù)病理證實(shí)的患者,則要求至少進(jìn)行間隔不低于一個(gè)月的連續(xù)2次隨訪,隨訪結(jié)果由兩名高年資影像醫(yī)師共同診斷。對(duì)照組中計(jì)算出各段HAP、HPI值參考范圍,比較各肝段HAP、HPI值是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。病例組中統(tǒng)計(jì)分析隱匿性轉(zhuǎn)移肝段HAP、HPI與對(duì)照組的差異,并確定HAP、HPI診斷隱匿性轉(zhuǎn)移肝段的最佳閾值及相應(yīng)的靈敏度和特異度。

16、　　 四、統(tǒng)計(jì)分析：采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,以P＜0.05作為具有顯著性差異的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 結(jié)果：
　　 1、對(duì)照組各肝段之間HAP、HPI無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)照組中肝段HAP均值15.81±0.49ml·min-1·ml-1,HPI均值(19.60±0.57)％。
　　 2、隱匿性轉(zhuǎn)移肝段HAP、HPI分別高于對(duì)照組,其統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性差異(P＜0.05)。
　　 3、采用ROC

17、曲線分析,HAP對(duì)診斷隱匿性轉(zhuǎn)移肝段最佳閾值為23.97ml·min-1·ml-1,靈敏度73％,特異度為89％;HPI對(duì)診斷隱匿性轉(zhuǎn)移肝段最佳閾值為29.18％,靈敏度67％,特異度為89％。
　　 結(jié)論：
　　 1、全肝CT灌注可以準(zhǔn)確反映正常肝臟組織各肝段灌注情況,并且提示肝臟各段血流灌注情況相近。
　　 2、全肝CT灌注可以全面反映原發(fā)性肝癌瘤體及瘤周組織血流灌注情況。
　　 3、通過(guò)原發(fā)性肝癌瘤

18、體灌注參數(shù)可以定量分析瘤體壞死程度。
　　 4、全肝CT灌注可以通過(guò)灌注參數(shù)值反映原發(fā)性肝癌瘤體直徑、瘤體壞死對(duì)瘤周組織灌注情況的影響。
　　 5、全肝CT灌注可以通過(guò)肝段灌注參數(shù)值變化反映存在隱匿性轉(zhuǎn)移肝段的血流灌注變化,從而對(duì)隱匿性轉(zhuǎn)移肝段做出早期診斷。HAP對(duì)診斷隱匿性轉(zhuǎn)移肝段的最佳閾值為23.97ml·min-1·ml-1,靈敏度73％,特異度為89％:HPI對(duì)診斷隱匿性轉(zhuǎn)移肝段的最佳閾值為29.18％,靈敏度6