多层螺旋CT肺癌灌注成像技术的应用

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【中图分类号】R734.2【文献标识码】C【文章编号】1005-2720(2009)31 - 1373 - 02

【摘要】目的:探讨多层螺旋ct肺癌灌注成像方法及临床应用。方法:20例肺癌患者的多层螺旋CT灌注成像,常规CT扫描后确定肿瘤中心,然后以肿瘤中心为主,采用电影扫描技术(1 r/0.75s),层厚0.6 mm流速5 ml/s剂量50 ml注射造影剂同时进行CT扫描,扫描总时间40 s,肿瘤灌注成像扫描,肿瘤中心的主要部分,扫描后图像经处理,计算和分析这些图像和灌注参数。结果:所有肿瘤灌注图像可清晰观察到肿瘤的大小和轮廓,所有肿瘤灌注参数均显着增加。结论:SSMSCT灌注显像检查是一种准确,简单的肿瘤血流灌注状态检测方法定量评估。

【关键词】螺旋CT;肺癌;灌注成像

早期肺癌常规CT早期肺癌CT特征是有分叶征,边缘毛糙,有空泡征,病灶周围有血管集中及胸膜凹陷征,良性结节的特征CT值高或有钙化,边缘清楚病变内有脂肪密度。根据CT特征,早期肺癌的诊断正确率可达86%以上。但是由于肺癌的一些征像在良性病灶也可出现,而肺癌也可有钙化,及边缘、光滑清楚,肺癌钙化发生率约为10%-13%,因而在鉴别诊断时应结合分析多种征像。而CT灌注成像(functional or perfusion imaging)技术在显示形态学变化的同时反映生理功能的改变,因此这是一种功能成像(functional imaging)其主要原理是利用多排螺旋CT(MSCT)的特殊功能、显示造影剂到达靶器官后的时间-密度曲线[1](Time density curves,TDC)来观察靶器官的血流动力学的变化。对于肿瘤供血血管的显示及定性诊断有一定的临床意义。现就我院2008年6月-12月在我院行CT灌注检查的20例肿瘤患者进行分析。

1材料与方法

1.1临床资料共20例,男性14例,女性6例,年龄39岁-75岁,平均年龄58岁,腺癌12例,鳞癌6例,小细胞癌2例。

1.2检查方法采用(GEHispeedCT/I System)MSCT机和美国medrad高压注射器。患者平卧,平静状态下先常规CT扫描,然后行MSCT进行灌注扫描。扫描包括肿瘤的中心,经肘正中静脉快速团注造影剂(优维显),采用电影扫描技术(1 r/0.75s),层厚6 mm,电压120 kv,电流80 ma,高压注射器流速5 ml/s,剂量50 ml,在注射造影剂的同时进行CT扫描,扫描总时间为40 s。

2结果

肿瘤灌注成像速度快,可以提供对肿瘤血流灌注的大量信息[2],肿瘤灌注主要基于动态增强扫描时间-密度曲线用于生产四种彩色特征图像技术,采用5点分析法,即肿瘤的上下左右中分别计算血液中造影剂浓度,全面掌握肿瘤的血供情况以及是否有坏死区,因此灌注图像可以直接显示肿瘤内部的血流状态的变化,通过观察本组的动脉灌注量 (Art.Perf,AP)值、静脉灌注量 (Port.Perf,PP)值,总灌注量 (Total.Perf,TP)值均明显增高。

3讨论

3.1CT灌注的基本原理和计算方法多层螺旋CT灌注成像原理 灌注(Peffusion)是指血流通过毛细血管网将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的过程,它反映了组织和器官的血流动力学和功能状况。利用现代医学影像学方法显示活体组织、器官灌注过程的方法称为灌注成像(Perfusion imaging)。多层螺旋CT灌注成像,因其扫描时间短、空间分辨率高且技术简单易行,较传统方法具有快速、准确、无创和三维地评价组织器官微循环血流动力学变化的优势,已显示出广阔的临床应用前景。在静脉注射造影剂的同时对选定层面进行连续多次的扫描,以获得该层面每一像素的时间-密度曲线。根据该曲线利用不同的数学模型(非去卷积斜率法)和软件计算出AP、PP、TP以及灌注指数(PI),根据不同的数值利用斜率法推测该象素内造影剂的浓度即血流量。而并且灌注技术能够做出定量评估,且有较高的空间分辨率和时间分辨率。

3.2应用多层螺旋CT灌注成像技术方法动态增强扫描肺肿瘤,过去应用对肿瘤最大层面进行同层动态扫描,其方法是对整个肿瘤进行平扫后,选定肿瘤的最大层面为兴趣层面,再经肘前静脉注入造影剂(常用注射速率为:3～4 ml/s造影剂用量总量为,100～120 ml(7,8 J),再以层厚3～5 rnI'n对选定兴趣层面行同层动态扫描以获得注射对比剂后不同时间点的CT图像,最后观察肿瘤动脉灌注的特征和兴趣区(Region of interest,ROI)的CT值,包括增强前、后CT差值,肿瘤强化峰值与主动脉峰值比和灌注值。肿瘤灌注在本质上是研究肿瘤的血液流动的特点,以分析肿瘤良性或恶性,指导临床治疗。①没有规律的,混乱不规则,粗细不一等形态特征肿瘤血管,呈现出广泛的吻合池。②血管基底部的不完整。③肿瘤的血管密度和结构的不同部分,恶性肿瘤边缘的血管强化高于中心[3]。灌注图像四种颜色能直观的反映肿瘤中血流灌注的相对多少,其中红色:血流量最多;蓝色:血流量最少;黄色、绿色次之,观察肿瘤内部结构直观简捷。本组20例均清晰的显示肿瘤内血管的分布,可见中央偏心性无血管区。恶性肿瘤灌注表现为高灌注、血流量及血容量增加,肿瘤染色消退时间延长。因肿瘤组织内有大量的促血管形成因子,它们能促进肿瘤血管的生成,而这些微血管的血管壁内皮细胞是不完整,细胞间隙较大,引起对比剂外渗使肿瘤灌注不同于正常组织的灌注[4]。本组20例均符合其特点。Zhang等[4]对65例孤立性肺结节的CT灌注研究,发现恶性肿瘤组原发和转移性癌其灌注量明显高于良性病变,CT灌注成像可区分肿瘤的良恶性,在指导手术方案、明确手术范围等方面有较大的应用价值。CT灌注成像可用于了解肿瘤术后复况特别是区分肿瘤复发和疤痕及了解经动脉介入化疗栓塞后的血供情况,表现为栓塞后新生血管在肿瘤内分布不均匀,中央少周边包膜下则较密集,新生血管的通透性大,易引起对比剂渗漏,可在灌注成像上识别[5]。CT扫描设备及灌注分析软件的多样化,为标准的统一化带来难题。有些认识与标准尚不一致。尽管有较多的学者尝试利用CT灌注成像技术对全身各器管、组织进行研究,但在操作层面上,类似研究均未对感兴趣区、血供与灌注动脉选择的内在关系、ROI选取标准及理由等问题尚有待进行深入阐述。还需要更多的学者对更多的临床资料进行灌注研究,为临床上对病变的定量与定性提供更为价值的理论及技术支持。随着多层螺旋CT扫描仪的不断发展,灌注分析软件的不断完善以及对灌注成像技术认识不断加深,将会为临床提供更多形态学及功能学信息,对病变的定量及定性提供更多有价值的参考。

【参考文献】

[1] Miles KA.Perfusion CT for the assessment of turnour vascualrity:which protoc[J]. Br J Radiol,2003,76:36.

[2] 李智勇,五建林,宁殿秀.多层螺旋CT灌注成像在全身肿瘤性病变中的初步应用[J].放射学实践,2003,18(4):297-230.

[3] Delorme S,KnoppMV. Non-invasive vascular imaging: assessingtumor vascularity [J].EurRadio,1998,8(4):517-527.

[4] ZhangM,KonoM.Solitary pulmonary nodules: evaluation ofbloodflow patternswith dynamic CT[J].Radiology,1997,205:471-478.

[5] Purdie TG, Henderson E, Lee TY. Function CT imaging of angiogenesis in rabbit VX2 soft-tissue tumor[J]. PhysMed Bio,2001,46(12):3161-3175.