您好,欢迎来到小侦探旅游网。
搜索
您的当前位置:首页128层螺旋CT全脑灌注诊断脑肿瘤的应用研究

128层螺旋CT全脑灌注诊断脑肿瘤的应用研究

来源:小侦探旅游网
・740・ u - ̄.-2010年8月第15卷第8期Chinese Clinical Onco1ogv.Aug.2010.Vo1.15.No.8 128层螺旋CT全脑灌注诊断脑肿瘤的应用研究 404000 重庆 重庆市万州区三峡中心医院影像科 曾文兵,汪明全,王 毅 ,吴 炅 ,罗江平,温 云,骆少明,汪俊言 【摘要】 目的评价128层螺旋cT全脑灌注成像对脑肿瘤的诊断价值及其临床意义。方法 回顾性分析经手术和 病理组织学证实的36例脑肿瘤患者的全脑CT灌注成像资料。采用西门子128层螺旋CT行全脑CT灌注成像,通过灌注分 析软件获得时间一密度曲线(TDC),观测脑肿瘤和对侧脑组织的血流量(CBF)、血容量(CBV)、峰值时间( 兀IP)和毛细血管表 面通透性(Ps)等灌注参数,借助三点分级法评价单纯轴位图像与全脑灌注图像之间的差异,并对灌注参数进行统计学分 析。结果在所有病例中,全脑灌注图像平均视觉评价分数明显高于单纯轴向灌注图(t=一11.852,P:0.000),且对病 变定位更为精确。不同种类脑肿瘤TDC具有各自不同特征,高级别胶质瘤TDC呈速升速降型,脑膜瘤与转移瘤均呈速升缓 降型,有助于其鉴别诊断。统计学分析显示,肿瘤与对侧正常脑组织之间CBF、CBV及Ps值的差异均有统计学意义(P< 0.01),3种脑肿瘤之间CBF、1Ⅵ,和PS值差异亦有统计学意义(P<0.05)。结论肿瘤的类型。 128层螺旋CT灌注成像结合CT增强可用 于全面评估脑血流灌注状态,有利于脑肿瘤的术前整体评估和精确定位;时间一密度曲线和灌注参数可用于量化分析和鉴定脑 【关键词】脑肿瘤;cT灌注;多层螺旋cT;体层摄影术;x线计算机 中图分类号:R739.4 文献标识码:A 文章编号:1009—0460(2010)08—0740—05 Application value of 128-slice four-dimensional spiral CT whole-brain perfusion imaging in brain tumors ZENG耽凡-bing,WANG Ming—quan,WANG Yi,WU Jiong,LUO Jiang-pin,WEN Yun,LUO Shao—ming, WANG Jun-yah.Department of Radiology,Wanzhou Three Gorges Central Hospital,Chongqing 404000,China Corresponding author:WANG Yi,E—mail:ywhxl@qq.com 【Abstract】 Objective To evaluate the diagnostic value and the clinical signiifcance of 128一slice spiral CT whole—brain perfu— sion imaging in brain tumors.Methods The whole—brain CT perfusion(CTP)imaging data of 36 patients with brain tumor conifrmed surgieally and pathologically were analyzed retrospectively.A Siemens 128一slice spiral CT scanner was used to perform the whole—brain CTP imaging.A perfusion analysis software was used to obtain time—density curves(TDC),and observe the tumorous and contralaterla brain tissular blood lfow(CBF),blood volume(CBV),time to peak( 兀1P),and eapillary pemerability surface(PS)vlues.The adifference between the simple axis images and the entire brain images was evaluated,and these CTP parameters were analyzed statisti— cally.Results The average visual rating scores of whole—brain perfusion images were significantly higher than that of axial perfusion images in all cases(t=一1 1.852,P=0.000),and the whole—brain pefusion images were more precise in positioning a brain tumour. Different types of brain tumors have their own different characteristics TDCs.which were made for their differential diagnosis.The trend high—grade gliomas showed up speed downhill—type,and while the meningiomas and metastatic tumors showed a speed up slow down- type.Statistics nalaysis indicated that there was sinigficant difference(P<0.叭)between tumorous and eontralaterla brain tissue,and among the three types of brain ttlmorous peffusion parameters(CBF,1TrP and PS).Conclusion 128一slice spiral CT perfusion ima— ging combination of enhanced CT scan can be used to evaluate blood perfusion of the whole human brain,and make preoperative overall assessment and precise positioning for brain tumors.The TDCs and perfusion parameters can be used or fquantitative analysis and iden- tifing the category of the brain tumors. 【Key Words】 Brain tumors; CT perfusion; Multi—slice spiral CT;Tomography;X—ray computer 基金项目:重庆市卫生局和万州区科委攻关课题(200903030) 1 400042第三军医大学第三附属医院野战外科研究所放射科 2 通讯作者,E—mail:ywhxl@qq.corll 2010年8月第15卷第8期Chinese Clinical ・741・ 近年来,随着CT灌注(CT perfusion,CTP)成像 的问世和临床应用,使得CT由原来主要反映解剖 形态学改变向既能反映宏观的大体形态,又能揭示 微观代谢和功能状态演变的方向发展,是一种极具 潜力的影像学新技术 J。常规多层螺旋CTP受限 于探测器的物理宽度,扫描范围狭窄,即使是64层 CTP的扫描范围也仅限于4 cm,而本文中所应用的 128层螺旋CTP,它通过精控“摇篮床”的设计,突破 对侧正常脑组织区),兴趣区选择既要避开血管,又 要与组织器官周边部分有一定距离,以减少容积效 应的影响,得到相应时间-密度曲线(time—density eHrve,TDC),测量兴趣区的CBF、CBV、MTF、PS和 1TrP等参数值。 1.4灌注图及数据分析灌注图用伪彩显示以突 出病变区域的对比度,红黄色代表血流高灌注区,蓝 绿色代表低灌注区。脑肿瘤组织在灌注伪彩图中均 了传统CT扫描覆盖范围受限于探测器物理宽度的 瓶颈,实现了真正意义上的全脏器灌注和全时相动 态血流成像,从而进一步扩展了CTP的临床应用价 值。本研究采用128层螺旋CT进行全脑灌注成 像,初步评价对脑肿瘤的诊断、鉴别诊断和术前 评估。 1资料与方法 1.1 临床资料收集我院2009年4月至2009年8 月期间36例颅内肿瘤患者,其中男性24例,女性 12例,平均年龄65.3岁。36例中采用WHO分级 选择高级别胶质瘤14例,转移瘤12例,脑膜瘤10 例。主要症状及体征为癫痫、头痛、呕吐、视力下降、 肢体感觉活动障碍及肌张力减低等。所有患者均行 128层螺旋CT平扫、增强及全脑灌注成像检查,并 获手术及病理证实。 1.2 CT灌注扫描方法 采用SOMATOM Definition AS型128层CT独特的数字精控摇篮床、4D螺旋扫 描技术和ADS非对称屏蔽采集技术,对患者先进行 常规CT平扫,然后应用双筒高压注射器经肘前静脉 快速注射对比剂(优维显370mg/m1)50~70ml,注射 速率为5~7ml/s,随后用20ml生理盐水冲洗,对全脑 96 1Tlln的范围进行连续动态扫描40 S,获得全脑CT 灌注数据,层厚0.6mm,重建层厚1.Omm,扫描条件 80kV,160mA,球管旋转一周时间为0.3s。 1.3灌注数据后处理扫描结束后,全脑CT灌注 数据被转移到三维工作站,应用新沟通全脑容积灌 注软件包对所得图像数据进行后处理,先通过手动 选择健侧大脑前、中、后动脉和上矢状窦静脉,再进 行阈值自定义,以去除骨、脂肪、空气等组织的图像, 然后经灌注软件自动计算并生成脑血流量(CBF)、 脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTI')、毛细血管 表面通透性(PS)及对比剂达峰值时间(TrP)等一 系列全脑灌注参数图(包括横断、冠状和矢状面 图)。仔细划定3个兴趣区(包括肿瘤、瘤周水肿及 有不同程度的异常表现,血供丰富的肿瘤伪彩颜色 明显加重,表现为过度灌注,乏血管肿瘤及水肿区染 色不明显,表现为低灌注状态。CT灌注的诊断可以 从视觉上进行判断,借助自行拟定的3点分级法来 评价。由3位具有丰富CT经验的医师采用双盲法 (不提供临床资料,阅读图像)来确认有无灌注 异常,观察肿瘤及其周围区域的血流量变化,对图像 采取3点分级法视觉评价,具体评分如下:0分:病 变区域灌注增高不能确定;1分:病变区域灌注增高 不能明确评估,但其程度可估计;2分:病变区域灌 注增高可明确定量评估,由3位医师各自评分相加 得到总分数。对比分析单纯轴位图像(肿瘤中心区 获得的轴向CT灌注图像)与全脑灌注图像(轴 位、冠状、矢状和全脑灌注图)之间的差异,结合CT 平扫和增强扫描图像对肿瘤定位的精确性进行分 析。对所有病例图像判读可识别轴向CT灌注图和 冠、矢状全脑CT灌注图之间的不同之处。比较3 种颅内肿瘤兴趣区相应的时间一密度曲线及其CBF、 CBV、1TrP、PS等灌注参数值,并进行统计学分析。 1.5统计学分析 计量资料用 ±s表示,采用 SPSS 13.0版对单纯轴位图像与冠、矢状全脑CT灌 注图像之间的差异进行成对比较,高级别胶质瘤、脑 膜瘤及转移瘤之间CBF、CBV、PS、TTP值的比较采 用方差分析。以P<0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 单纯轴位与全脑灌注图的视觉评价结果通 过分析临床资料和每个病例的灌注图,显示出单纯 轴位与全脑灌注图像之间的差别,3点分级法视觉 评价显示全脑灌注图平均视觉评价总分为4.5± 0.6,明显高于单纯轴位灌注图的2.2±0.7(t=一 11.852,P=0.000)。脑肿瘤组织在使用冠矢轴位 图像组合比单独使用轴向图像更能被精确定 位,三维灌注图像融合CT增强扫描图对延伸到大 脑表面的灌注异常也能作出视觉评判。见图1。 ・742・ 临床肿瘤学杂志2010年8月第l5卷第8期Chinese Clinical Oncology,Aug. Q,V o1 .N—o—.8 2.2 3种颅内肿瘤CTP参数的比较脑膜瘤、转移 长,高于脑膜瘤和转移瘤(P<0.05),具有一定的特 征性,3种肿瘤的CBV值无统计学意义(P>0.05)。 颅内各肿瘤的CTP图均有不同程度的异常表现,肿 瘤和高级别胶质瘤的CBF、CBV和Ps值均明显高 于对侧正常脑组织(P<0.01),以Ps值显著;除转 移瘤外TTP值虽然高于相应对侧正常脑组织,但无 统计学意义(P>0.05)。对3种脑肿瘤的CTP参数 瘤实质血供丰富区域呈清晰的红黄色,乏血供肿瘤 及周围水肿区伪彩染色黯淡,呈蓝黑色;CTP图也可 清晰区分肿瘤区与水肿区,以PS图最好,融合CT 增强图像可用于准确观测肿瘤的大小和轮廓。见表 1、图2~图5 进行组间方差分析,发现脑膜瘤和转移瘤的CBF值 高于高级别组胶质瘤(P<0.05),其Ps值显著高于 胶质瘤(P<0.01);高级别胶质瘤的rITrp值明显延 表1 3种颅内肿瘤CTP参数结果比较(x±s) 注:与相应对侧正常脑组织比较, P<O.Ol;与胶质瘤比较, P<O.05; P<O,0l;3个肿瘤组两两比较, P<O.0 图1 左侧顶叶肿瘤多雏灌注图 a~d:分别为CBF、CBV、TTP和Ps参数图;e:TDC;f:常规病理检 查(HE×200) 图3 左侧额叶间变型星形细胞瘤 a—d:分别为CBF、CBV、1TrP和Ps参数网;e:TDC;f:常规病理检 查(HE×200) 图2右侧侧脑室颞角脑膜瘤 2.3 3种颅内肿瘤TDC特征的比较3种脑肿瘤 a~d:分别为CBF、CBV、rrI’P和Ps参数图;e:TDC;f:常规病理检 查(HE×200) 的时间-密度曲线(TDC)亦显示各自有不同的特征, 高级别胶质瘤TDC呈速升速降型(尖峰状)(图 3e);脑膜瘤(图2e)与转移瘤(图4e)的TDC呈速升 缓降型,迅速上升后在较高水平进入平台期,有别于 图4右侧额叶脑转移瘤 临床肿瘤学杂志2010年8月第15卷第8期Chinese Clinic ̄Oncology,Aug.2010,Vo1.15,No.8 ・743・ 高级别胶质瘤。 3讨论 瘤部分,与周围的正常脑组织区分开。 CT全脑灌注有助于区分颅内不同类型的肿瘤 以及肿瘤的恶性程度。由于高级别颅内肿瘤具有高 血流量和血容量,新生毛细血管成熟程度低,CTP通 CTP是一种可同时显示形态和功能的成像方 法,早期由于探测器物理宽度的,CTP扫描范围 窄,临床应用受到一定。随着多层螺旋CT技 过检测肿瘤的这些固有生物学特性,从而能够区分 不同类型的肿瘤和级别不同的同类肿瘤。本研究发 现,瘤区CBF、CBV、PS值较对侧正常脑组织均有明 显增高,表明肿瘤部位有明显的新生血管形成,且局 术的不断更新,尤其是128层螺旋CT的问世,使灌 注扫描范围可覆盖整个大脑,一次灌注既可获得全 脑的灌注数据和详细的解剖信息,又能获取脑容积 CT数字减影血管成像,可用于评估脑肿瘤的微循环 功能状态和血供情况,这不仅减少了漏诊,提高了诊 断效率,也使CTP的临床应用前景变得更加广阔。 本研究通过CTP单纯轴位与全脑灌注图平均 视觉评价分数统计显示,使用冠矢轴灌注图像 比单独轴位图像更容易评估,单纯轴位图像其有限 的层厚并不能真实全面地反映肿瘤的血流灌注信 息、病理生理改变及肿瘤组织血管化程度,而全脑三 维灌注图像能立体、直观、清晰地区分出瘤体、水肿 区以及最具有活性的肿瘤部分,即使病变扩大到很 大的范围或边缘部位,结合CT增强图像也能被精 确定位 J。本组病例中,有的肿瘤限于顶叶区域或 大脑凸面,单纯轴位图像常不能准确评估病变范围, 而全脑灌注图像能进行三维评价,即使病变分 布于较远区域(如小脑或顶叶区域),也能显示灌注 异常,融合CT平扫、增强图像能为肿瘤的定位、定 性诊断及肿瘤的分期提供更多有价值的信息,因此 对外科手术或放疗定位有重要的指导价值。 脑肿瘤血管生成是其生长、浸润和转移的基础, 无论良恶性肿瘤,均是以新生血管形成,血管生成因 子活性增高以及肿瘤细胞增生为特征 ,这些新生 血管不仅能促进肿瘤的生长和转移,还会引起血容 量、灌注量及毛细血管通透性的变化,从而使该区血 流量增加,这就构成了CT灌注异常的基础。颅内 肿瘤有大量不成熟的新生血管形成,由于具有基底 膜不完整、内皮之间的紧密连接松弛等特点,使得毛 细血管通透性也明显增高,因此其CBF、CBV、PS值 明显高于正常的组织,伴有局部血脑屏障破坏,这与 张菁等 的研究结果相似。肿瘤灌注图(尤其是PS 图)清晰地勾勒出肿瘤的轮廓 J,对于脑膜瘤、中高 级胶质瘤及部分转移瘤,血供丰富表现为高灌注状 态,而乏血供的肿瘤或瘤内液化坏死区在灌注图像 上表现为低灌注,这样可以精确界定肿瘤大小,量化 肿瘤的微循环灌注状态,从而检测出具有活性的肿 部存在血脑屏障的破坏。不同肿瘤或同种不同级别 的肿瘤间灌注参数有明显的差异,脑膜瘤区CBF、 PS明显高于胶质瘤组,这符合脑膜瘤血供丰富且无 血脑屏障的脑外肿瘤特征;胶质瘤由于受其恶性程 度影响,高级别胶质瘤的灌注参数要明显高于低级 别胶质瘤 J。与脑膜瘤和转移瘤比较,高级别组胶 质瘤的1TrP值明显延长,高于脑膜瘤和转移瘤(P< 0.05),其原因基于该病变的病理基础:伴灶性或弥 漫恶性组织学特征,如细胞密度增高、明显的细胞异 型性和核象增多,可见微血管增生和坏死等结 构,存在坏死、囊变、出血及血流缓慢等特点,在鉴别 诊断中具有一定的价值。 Ps值是与血脑屏障受损密切相关的一个指标, 且与肿瘤的恶性程度有一定的相关性。根据CTP 的成像原理,CBF和CBV反映的是脑肿瘤有功能的 血管,而PS反映的是不成熟肿瘤新生血管和脑内肿 瘤血脑屏障破坏情况,由于Ps值仅在实质瘤体(血 脑屏障损害或缺乏)增高,而周围并不增高,因此可 准确地判定肿瘤的边界和良恶性 J。本研究中转 移瘤的PS值较脑膜瘤、胶质瘤明显升高,而脑膜瘤 较胶质瘤Ps值升高,均有统计学差异(P<0.01)。 脑膜瘤属于脑外肿瘤,瘤组织内的毛细血管不具有 血脑屏障的结构,且电镜下发现脑膜瘤组织的血管 通透性有显著升高。因此,脑膜瘤的血管通透性一 般高于脑内肿瘤。而高级别胶质瘤以及脑转移瘤的 血管则有过度渗透和缺乏正常血脑屏障的特殊转运 系统,恶性程度越高的肿瘤其肿瘤新生血管越丰富, 且血管异质性越高,因此血脑屏障损伤也越重。本 研究显示病例中转移瘤的Ps值明显高于脑膜瘤和 胶质瘤,可能与所选转移瘤恶性程度较高有关,与雷 振等 报道的结果一致。 此外,肿瘤的良恶性与TDC曲线具有一定的相 关性,本研究显示趋向恶性胶质瘤的TDC呈速升速 降型(尖峰状),脑膜瘤与转移瘤的TDC类似,呈速 升缓降型,迅速上升后在较高水平进入平台期,有别 ・744・ 临床肿瘤学杂志2010年8月第15卷第8期ChineSe Clinical Oncolo ,Aug.2010.Vo1.15.No.8 于高级别胶质瘤,这与张清波等 的报道一致。究 其原因可能与不同种类脑肿瘤组织血管化程度、血 流灌注状况及血脑屏障破坏程度相关,尚有待大量 的病例研究证实。 综上所述,128层螺旋CT全脑灌注结合CT平 扫和增强可以用于评估整个大脑的血流灌注状态, 不但有利于脑肿瘤的术前评估和精确定位,还可定 量研究局部脑肿瘤组织的血流动力学变化、肿瘤组 织血管化程度及病理生理改变,对于脑肿瘤的诊断、 鉴别诊断具有重要价值。CT全脑灌注序列的开发 是CTP发展的又一较大进步,克服了以往CTP存在 检查范围窄的,大大拓展了CTP的应用价值。 参考文献 Kan Z,Phongkitkarun S,Kobayashi S,et a1.Functional CT for quantifying tumor perfusion in antiangiogenic therapy in a rat model[J].Radiology,2005,237(1):151—158. [2] Gold L,Lauritzen M.Neuronal deactivation explains decreased eerebellar blood flow in response to focal cerebrla ischemia or suppressed neoeortical function[J].Proc Natl Acad Sci USA, 2002,99(11):7699—7704. [3] 黄飚,梁长虹,张云亭,等.星形细胞瘤cT灌注成像与肿 瘤微血管相关性的研究[J].实用放射学杂志,2005,21(5): 463—467. [4] 张菁,漆剑频,陈浪,等.多层螺旋CT灌注成像对脑肿 瘤血管通透性的研究[J].临床放射学杂志,2004,23(8): 655—.658. [5] 凌华威,丁蓓,张欢,等.CT灌注成像对脑膜瘤诊断分 型的临床价值[J].1艋床放射学杂志,2006,25(3):209 —212. [6] Zoran R,Riyadh AO,John PD.Perfusion CT for head pilot study[J].AJNR,2005,26(5):11782—1185. [7] Roberts HC,Roberts TP,Lee TY,et a1.Dynamic contrast—en— hanced CT of human brain tumo ̄:quantitative assessment of blood volume,blood flow and microvascular permeability-report fo two cases[J].AJNR,2002,23(5):828—832. [8] 雷振,魏里,王志铭,等.多层螺旋PCT成像在脑肿瘤 中的应用研究[J].1}缶床放射学杂志,2007,26(3):227 —230. 『q] 张清波,冯晓源,何慧谨,等.多层螺旋CT灌注成像对部分 脑肿瘤和瘤样病变的评估[J].中华肿瘤杂志,2007,29(2): l31一l35. 收稿日期:2009—11—25;修回El期:2010—01一l4 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- xiaozhentang.com 版权所有 湘ICP备2023022495号-4

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务