人腦膠質瘤256層CT灌注成像

陸娜 Haleena Ramsahye 馮曉源 強金偉 廖治河 蔣玲

(1.復旦大學附屬金山醫院放射科，上海 201508;2.復旦大學附屬華山醫院放射科，上海 200040;3.上海交通大學附屬中國福利會國際和平婦幼保健院放射科，上海 200030)

CT灌注成像(perfusion CT imaging，PCT)已成為目前診斷膠質瘤、評估預后的重要方法［1-2］。256層PCT可以測量灌注參數的絕對值，且具有操作簡便、成像快、后處理簡單及容易獲取等優點。而正電子發射計算機斷層顯像(positron-emission tomography，PET)檢查分辨率較低。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)僅能提供灌注參數的半定量分析，序列本身有高磁敏感性，易受顱腦結構中骨-氣-腦界面以及病灶內出血、鈣化等造成的磁敏感偽影的影響。因此PCT在診斷腦膠質瘤時，較MRI或PET具有優勢。本研究旨在探討人腦膠質瘤患者256層PCT的可行性及膠質瘤灌注成像的特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2010年1月—2012年2月在復旦大學附屬華山醫院行腦256層PCT掃描的受檢者55例，其中膠質瘤患者40例健康者15例(對照組)。40例膠質瘤患者中，男性21例，女性19例;年齡18～73歲，平均42歲;所有膠質瘤患者均為病理證實;其中低級別膠質瘤15例(低級別膠質瘤組)，高級別膠質瘤25例(高級別膠質瘤組)。15例健康者中，男性11例，女性4例;年齡16～78歲，平均52歲;為無腦部病史及相關癥狀的健康志愿者，年齡、性別構成與膠質瘤患者接近。本研究獲得復旦大學附屬華山醫院倫理委員會同意。

1.2 PCT 常規平掃定位:應用256層 CT(Brilliance iCT 256，美國Philips公司)對受檢者進行腦常規平掃定位。檢查時患者呈平臥位。掃描條件:層厚10 mm，電壓100 kV，管電流120 mAs。

灌注掃描:用套管針配合高壓注射器經肘前靜脈團注非離子型對比劑碘海醇(Omnipaque 300，美國GE公司)70 mL，注射速率5.0 mL/s。采用連續同層動態掃描，序列如下:每2 s掃描1次，掃描30次;之后每30 s掃描1次，加掃5次;總掃描時間210 s。管電壓100 kV，管電流80 mAs。

1.3 影像學診斷 CT圖像由2名高年資醫師分別獨立進行診斷，PCT數據由1名神經影像診斷學醫師進行測量并記錄。術后觀察病理結果，按照世界衛生組織中樞神經系統腫瘤的分級標準對膠質瘤分級。

1.4 數據處理 采用MIStaR腦灌注軟件(澳大利亞Apollo公司)進行數據處理。大腦中動脈作為供血血管，在膠質瘤腫瘤實質區域選取感興趣區(region of interest，ROI)，記錄ROI的灌注參數。對照組分別在額、顳、頂、枕葉及基底節區選ROI，取平均值。在病灶最大層面選取ROI，每個部位重復3次，取平均值。獲得腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)圖、平均通過時間(mean transit time，MTT)圖及表面通透性圖。

1.5 統計學處理 采用SPSS 17.0軟件進行統計學分析。采用ANOVA檢驗比較對照組、低級別膠質瘤組和高級別膠質瘤組灌注參數的差異。在多重比較過程中，Bonferroni矯正后，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

高級別膠質瘤組的CBF、CBV和表面通透性均高于低級別膠質瘤組，低級別膠質瘤組的CBF、CBV和表面通透性均高于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.01);3組MTT差異均無統計學意義;見表1、圖1。最佳臨界值:表面通透性為2.88 mL/(min·100 g)時，敏感度96%，特異度93%;CBV為3.91 mL/100 g時，敏感度92%，特異度93%;CBF為38.90 mL/(100 g·min)時，敏感度為92%，特異度86%，見圖2。

表1 對照組與膠質瘤患者PCT參數比較()

表1 對照組與膠質瘤患者PCT參數比較()

注:與對照組比較，#P ＜0.01，與低級別膠質瘤組比較，*P ＜0.01

圖1 低級別膠質瘤的PCT

圖2 CBV、CBF及表面通透性診斷膠質瘤的ROC曲線

3 討 論

膠質瘤的發生是一個長期、多因素、分階段的過程。研究膠質瘤的血流動力學變化對于判斷膠質瘤的性質、預后都具有重要的意義。PCT即靜脈快速團注對比劑時，對選定層面進行同層連續動態掃描，得出相應ROI的CBF、CBV、MTT和表面通透性等參數，偽彩色處理得到CBF圖、CBV圖、MTT圖及表面通透性圖等，以此評價組織器官的血流狀態;同時可獲得ROI內每一像素的時間密度曲線，反映對比劑在器官中濃度的變化，并間接反映組織器官血流量的變化。PCT的理論基礎為核醫學的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律。PCT研究可以反映腦組織的功能及病理變化，達到形態學與功能學診斷的結合［3］。

本研究發現，高級別膠質瘤組患者的CBF、CBV和表面通透性均高于低級別膠質瘤組，低級別膠質瘤組患者的CBF、CBV和表面通透性均高于對照組。這與CT增強圖像中高級別膠質瘤強化高于低級別膠質瘤基本相符，因為高級別膠質瘤血供更豐富。膠質瘤的CBF和CBV高，說明血流速度較快，可能與膠質瘤導致腫瘤血管擴張有關。Xyda等［4］研究認為，高級別膠質瘤的CBF、CBV和表面通透性明顯高于低級別膠質瘤，本研究結果與之基本一致。Fainardi等［5］的研究也表明，高級別膠質瘤的CBV高于低級別膠質瘤，差異有統計學意義。本研究中高級別膠質瘤表面通透性高于低級別膠質瘤，表明對比劑在高級別膠質瘤中經由毛細血管內皮進入組織間隙的傳遞速率較低級別膠質瘤快。這可能是由于低級別膠質瘤主要是在腦組織已有正常血管的基礎上誘導發生一些微循環改變，血管屏障功能基本未被破壞;而高級別膠質瘤間質內腫瘤新生血管較豐富，腫瘤血管內皮往往不完整，存在缺陷，容易滲漏。Schramm［6］等對4例低級別膠質瘤和31例高級別膠質瘤的PCT圖像進行研究認為，雖然高級別膠質瘤CBF和CBV升高，但是低級別膠質瘤的CBF和CBV與正常組織差異無統計學意義;該結論與本研究不一致，這可能和該研究低級別膠質瘤樣本量較少有關。PCT相對簡單易行，成像迅速，密度變化與對比劑濃度呈線性關系，因此PCT可以無創地完全定量評價膠質瘤的血供情況，有望應用于臨床。

本研究優點:(1)采用256層PCT，較CT具有更高的時間分辨率和空間分辨率，且圖像質量更高，可用于研究局部組織灌注的變化，得到的灌注數據較精確;(2)256層PCT能更準確地反映活體膠質瘤腫瘤微血管的功能情況，尤其適用于評價膠質瘤的預后、轉移及復發情況以及抗血管生成治療的療效;(3)256層PCT的Z軸覆蓋范圍進一步擴大，彌補了以往灌注成像覆蓋范圍小的不足，大大減小了漏診率。

本研究存在的問題:(1)本研究發現PCT的個體差異較大，因此如果PCT灌注后處理軟件能夠直接提供灌注參數較對側正常組織改變的百分比，則可減小不同患者之間灌注參數的個體差異，從而有利于臨床進一步總結、分析灌注成像參數的意義;(2)本研究中關于MTT參數未得到較明確的結論，可能跟樣本量較小有關，有待于進一步增加樣本量后深入研究;(3)ROI的選擇，一般認為，ROI應盡量遠離膠質瘤邊緣及血管，以減輕部分容積效應。本研究發現，膠質瘤邊緣CBF、CBV和表面通透性高于腫瘤實質，因為膠質瘤腫瘤邊緣有大量新生血管形成，必然會對灌注值產生影響，因此所測得的灌注參數能否反映膠質瘤腫瘤本身的灌注狀態有待深入研究;(4)本研究為降低輻射劑量，采用較低的管電流和較長時間的采樣間隔，雖然膠質瘤患者圖像質量均較好，但肉眼分辨不出的噪聲增加，如何更好地減少患者輻射劑量有待進一步研究。

綜上所述，本研究通過對膠質瘤256層PCT灌注參數的分析，為臨床提供了一種無創的檢查方法，它可輔助評價膠質瘤腫瘤血流動力學情況。

［1］ Lu N，Di Y，Feng XY，et al.Comparison between acetazolamide challenge and 10%carbon dioxide challenge perfusion CT in rat C6 glioma［J］.Acad Radiol，2012，19(2):159-165.

［2］ Lu N，Feng XY，Hao SJ，et al.64-slice CT perfusion imaging of pancreatic adenocarcinoma and mass-forming chronic pancreatitis［J］.Acad Radiol，2011，18(1):81-88.

［3］ 徐劍峰，施裕新.CT灌注成像在腦膜瘤與腦轉移瘤鑒別診斷中的價值［J］.中國臨床醫學，2005，12(5):908-910.

［4］ Xyda A，Haberland U，Klotz E，et al.Brain volume perfusion CT performed with 128-detector row CT system in patients with cerebral gliomas:a feasibility study［J］.Eur Radiol，2011，21(9):1811-1819.

［5］ Fainardi E，Di Biase F，Borrelli M，et al.Potential role of CT perfusion parameters in the identification of solitary intra-axial brain tumor grading［J］.Acta Neurochir Suppl，2010，106:283-287.

［6］ Schramm P，Xyda A，Klotz E，et al.Dynamic CT perfusion imaging of intra-axial brain tumours:differentiation of high-grade gliomas from primary CNS lymphomas［J］.Eur Radiol，2010，20(10):2482-2490.