腎透明細胞癌多層螺旋CT灌注成像血流灌注的定量診斷價值

牛玉軍 張祥林

(遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 錦州 121001)

多層螺旋CT在腎癌診斷中發(fā)揮著重要的作用，其灌注成像是一種功能性影像學檢查方法，代表了影像醫(yī)學向反映器官形態(tài)與揭示微觀代謝及功能狀態(tài)相結(jié)合的發(fā)展趨勢。研究證明，腎癌灌注值與其臨床分期、病理分級之間存在著一定的相關(guān)性〔1，2〕。本組收集58例腎透明細胞癌CT灌注掃描資料，定量研究其血流灌注特點，并與正常腎皮質(zhì)進行比較，為臨床治療提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般材料 選擇2007年10月至2009年9月在我院行腎臟CT灌注掃描，并有完整臨床及手術(shù)病理資料的腎透明細胞癌58例。男35例，女 23例，年齡 32～76〔平均(53.06±18.95)〕歲。均為單側(cè)發(fā)病，右腎21例，左腎37例。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用GE Lightspeed 16 slice螺旋CT機。患者仰臥，掃描前指導和訓練患者呼吸，以使其在每個掃描序列中保持同樣的呼吸幅度，使感興趣區(qū)(region of interest，ROI)盡量保持在同一層面內(nèi)。先行雙腎區(qū)平掃，層厚5 mm，間隔5 mm。再選定包括腫塊最大直徑的相鄰4層為靶層面進行固定多層(4層)連續(xù)動態(tài)掃描。層厚5 mm，掃描2 cm厚度。灌注掃描參數(shù):掃描模式 Cine Full，120 kv，100 mA，掃描速度2層/s，矩陣 512×512。使用非離子型對比劑歐乃派克(300 mg/ml)50 ml，用高壓注射器經(jīng)肘前靜脈快速團注，注射速度4 ml/s，延遲8 s進行同層動態(tài)掃描，注射劑量50 ml，掃描時間50 s。由于動態(tài)圖像的第一幅為對比劑首過前的圖像，以此作為基準圖像，在對比劑首過時及首過后行4層連續(xù)的同層面動態(tài)掃描，因此每層得到99幅連續(xù)圖像，共396幅圖像。

1.2.2 CT掃描參數(shù)測量 掃描所得原始數(shù)據(jù)輸入ADW4.2工作站，應(yīng)用 Perfusion 3軟件進行圖像后處理，以同層面腹主動脈為參照血管，選擇腫瘤實性部分為ROI測量灌注參數(shù);以對側(cè)正常腎皮質(zhì)為對照并測量其灌注參數(shù)，包括局部血流量(blood flow，BF)，局部血容量(blood volume，BV)，對比劑平均通過時間(mean transit time，MTT)，毛細血管表面通透系數(shù)(capillary permeability surface area product，PS)。由于雙側(cè)腎臟不在同一高度，以包括腫塊最大直徑在內(nèi)的相鄰4層為中心灌注，對側(cè)正常腎臟可能未進入灌注范圍內(nèi)，因此本組58例，取得對側(cè)正常腎灌注值實為49例。組織內(nèi)ROI的選擇要求包括盡可能多的確實可信的腫瘤生長活躍部分，原始圖像盡量避開血管、明顯的腫瘤壞死區(qū)和邊緣部分，每個層面取2～3個ROI，以取其平均值。為避免容積效應(yīng)，ROI盡可能大。本組58例腫瘤取ROI 129個;正常腎皮質(zhì)49例取ROI 113個。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS13.0軟件行獨立樣本t檢驗。

2 結(jié)果

灌注自動生成偽彩圖，表現(xiàn)為腫瘤生長活躍部分為紅色高灌注區(qū)，邊緣清楚，瘤內(nèi)壞死呈紫藍色低灌注區(qū)。12例灌注較均勻，46例灌注不均勻;對側(cè)正常腎皮質(zhì)血流灌注明顯，呈紅色明顯高灌注區(qū)。腎透明細胞癌與對側(cè)正常腎皮質(zhì)的各項灌注參數(shù)比較。見表1，圖1。腎癌組織BF、PS平均值均明顯低于正常腎皮質(zhì)，而BV、MTT平均值均明顯高于正常腎皮質(zhì)，其差異均有顯著統(tǒng)計學意義 (P＜0.01)。表明腫瘤生長活躍部分的血流量及表面通透性低于正常腎皮質(zhì)，血容量高于正常腎皮質(zhì)，對比劑平均通過時間較正常腎皮質(zhì)長。x±s)

圖1 CT掃描參數(shù)測量

表1 兩組CT掃描各項灌注參數(shù)比較(

3 討論

3.1 腎透明細胞癌的病理特點及其灌注優(yōu)勢 正常腎臟血管豐富，血流量大，血供不復雜，而且為實質(zhì)性對稱性臟器，受呼吸運動影響較小，很適合CT灌注成像。腎皮質(zhì)大部分由腎小球組成，血管分布密集，血流豐富;腎髓質(zhì)主要由腎小管組成，血容量少，腎皮質(zhì)血流灌注量的測定是判斷腎臟血流的直接指標，因此，本組僅將透明細胞癌各項灌注參數(shù)與對側(cè)正常腎皮質(zhì)進行了對比分析。腎透明細胞癌起源于腎近曲小管上皮細胞。大部分腫瘤細胞胞質(zhì)透明，常同時含有實性和囊性結(jié)構(gòu)，腫瘤內(nèi)血管豐富，具有典型的惡性腫瘤血管特征:即血管數(shù)量明顯增加;血管形態(tài)異常、扭曲、不規(guī)則，異常的網(wǎng)狀血管;血管基底膜不完整，外周間隙增加，通透性增加，腫瘤細胞容易進出血管造成遠處轉(zhuǎn)移;血流量較大而血流阻力較低〔3，4〕。這些血流特點使得腫瘤灌注表現(xiàn)不同于正常腎皮質(zhì)，有助于進行定量分析。由于腎透明細胞癌多為富血供，有獨特灌注優(yōu)勢，而其他病理亞型，如乳頭狀癌、嫌色細胞癌瘤內(nèi)血管較豐富或不豐富，灌注特點不同于透明細胞癌，因此，為了取得更準確的灌注值，凸顯灌注特點，進行定量研究，本組收集58例均為腎透明細胞癌。

3.2 腫瘤生長活躍部分及正常腎皮質(zhì)灌注參數(shù)定量分析 CT增強所用的非離子型碘劑因其水溶性和低滲透而對腎皮質(zhì)的灌注影響較小，CT灌注掃描中密度和對比劑濃度呈線性關(guān)系而且不受血流流動干擾，另外CT成像速度快，時間和空間分辨力高，可追蹤對比劑首次通過腎循環(huán)的時間，從而產(chǎn)生組織灌注成像的多個血流動力學參數(shù)，如BF、BV、MTT及PS等，用來評價活體組織的灌注狀態(tài)，并給色階附值，形成直觀的灌注圖，反映腫瘤的異質(zhì)性及組織灌注量的變化，獲得局部組織的血流灌注量，從而實現(xiàn)了組織血液灌注的三維定量分析，客觀的評價腎臟組織微循環(huán)的血流動力學變化〔4〕。

3.2.1 BF BF指單位時間內(nèi)通過每100 g組織的脈管系統(tǒng)血液的量。本組腫瘤生長活躍部分BF低于正常腎皮質(zhì)BF。由于正常腎臟血流豐富，每分鐘腎臟血流量約為每分鐘心臟排血量的五分之一。而透明細胞癌組織結(jié)構(gòu)異型，存在大量異常血管，缺乏正常的腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)，血流動力學紊亂;同時腫瘤生長受到多種因素的影響，如營養(yǎng)供應(yīng)不足、機體抗腫瘤反應(yīng)等，腫瘤壞死較常見。本組58例腎癌中，46例(79.31%)見明顯的腫瘤壞死，顯示灌注不均勻。這些因素均降低了腫瘤組織的BF〔3，5〕。本組血流灌注量的測定，最終定量反映兩者血流情況，從數(shù)值和統(tǒng)計處理上表明正常腎皮質(zhì)的灌注量，明顯高于腫瘤的血流灌注量。

3.2.2 BV BV指存在于100 g組織內(nèi)脈管系統(tǒng)的血液容量。本組腫瘤生長活躍部分BV高于正常腎皮質(zhì)BV。這是由于腫瘤血管數(shù)量明顯增加，血管形態(tài)異常、扭曲、不規(guī)則以及異常的網(wǎng)狀血管，使血液積聚在腫瘤組織內(nèi)，增加了BV值。又基于核醫(yī)學放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律，腫瘤MTT的延長，亦使腫瘤組織的BV較正常腎皮質(zhì)增多〔2～4〕。

3.2.3 MTT MTT指血流從動脈流入到從靜脈流出的平均時間。本組腫瘤生長活躍部分MTT高于正常腎皮質(zhì)MTT。由于血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)時，包括動脈、毛細血管、靜脈竇、靜脈，所經(jīng)過的路徑不同，不同血管所走行的長度亦不同，其通過時間也不同，即從動脈流入到從靜脈流出很難有統(tǒng)一的時間，因此用MTT表示，主要反映的是對比劑通過毛細血管的時間。腫瘤組織BV增加以及血液的積聚，均使其MTT延長〔1，6〕。

3.2.4 PS PS指對比劑經(jīng)毛細血管內(nèi)皮進入細胞間隙的單向傳輸速率。本組腫瘤生長活躍部分的PS低于正常腎皮質(zhì)。正常腎臟的特殊結(jié)構(gòu)和生理功能均有助于腎小球毛細血管的對比劑在腎小球的高濾過壓下，通過腎小球濾過膜而進入腎球囊;腫瘤血管盡管基底膜不完整，外周間隙增加，通透性增加，血流量較大而血流阻力較低。但無正常腎小球的濾過結(jié)構(gòu)，因而 PS 值較正常組織低〔3，6〕。

3.3 腫瘤血流灌注定量檢測的臨床意義 CT腫瘤灌注成像能直觀反映灌注參數(shù)的改變，客觀量化反映腫瘤組織內(nèi)部血流動力學的改變，且在一定程度上評價腎功能〔8〕，是一種同時顯示形態(tài)和功能的成像方法。近來腎腫瘤的治療向多元化、綜合性方向發(fā)展，如保留腎單位的腹腔鏡下腎部分切除術(shù)、腫瘤切除術(shù)、冷凍治療、射頻消融、抗血管生成治療等，使得活體的治療療效評價顯得格外重要〔3，9〕。腎腫瘤灌注成像僅需外周靜脈注入造影劑，就可進行腎臟血流及腫瘤灌注的定量研究，提供腫瘤血管及血流動力學的信息，將在活體評價療效的應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，尤其適合腫瘤病人的檢出和放、化療后的動態(tài)隨訪觀察，對腎腫瘤定性診斷和鑒別有一定的臨床應(yīng)用價值。

1 王 丹，張在人，李艷英，等.多層螺旋CT灌注成像對腎癌的診斷及鑒別診斷價值〔J〕.醫(yī)學影像學雜志，2008;18(12):1431-5.

2 呂玉波，李傳亭.螺旋CT灌注成像對腫瘤血管生成的評價〔J〕.中國醫(yī)學影像技術(shù)，2003;19(11):1573-5.

3 趙艷萍，劉亞文，楊 文，等.腎臟惡性腫瘤的MSCT灌注研究〔J〕.新疆醫(yī)科大學學報，2004;27(6):560-2.

4 孫建男，郭啟勇，么 剛，等.正常腎臟MSCT灌注成像的研究〔J〕.中國醫(yī)學影像學雜志，2005;13(4):275-8.

5 Anderson H，Yap JT，Wells P，et al.Measurement of renal tumour and normal tissue perfusion using positron emission tomography in a phaseⅡclinical trial of razoxane〔J〕.Br J Cancer，2003;89(2):262-7.

6 王 芳，王 青，李篤民，等.腎癌CT灌注成像和微血管密度及血管內(nèi)皮生長因子相關(guān)性的研究〔J〕.中國醫(yī)學影像技術(shù)，2007;23(9):1345-8.

7 袁慶中，田建明，王培軍，等.CT灌注成像在腎腫瘤鑒別診斷中的應(yīng)用價值〔J〕.中國醫(yī)學影像技術(shù)，2005;21(3):436-9.

8 Tsushima Y，Aoki J，Endo K，et al.Underestimation of renal cortical perfusion calculated from dynamic CT data〔J〕.Radiology，2002;224(2):613-4.

9 牛玉軍，王志銘，陳榮霞.CT尿路造影對腎癌病理亞型的鑒別診斷價值〔J〕.中國臨床醫(yī)學影像雜志，2009;20(6):455-60.