CT 灌注對表現為局限性低密度的腦腫瘤與非腫瘤性病變的鑒別診斷

全冠民，趙寧，袁濤，高麗娟，張微

CT 平掃是中樞神經系統疾病最常使用的影像學檢查方法，中樞神經系統多種疾病可表現為顱內局限性低密度影（以下簡稱低密度病變），且增強掃描有時缺乏特異性，定性診斷較困難。CT 灌注（CT perfusion imaging，CTP）是一種功能成像，可反映器官局部組織灌注情況［1］，為顱內病變的診斷提供了一條新途徑。本研究對60 例局限性低密度病變進行CTP 檢查，旨在探討腦灌注參數在鑒別腫瘤與非腫瘤性疾病方面的價值。

材料與方法

1.病例資料

搜集2009年6月-2010年6月間CT 平掃表現為局限性低密度病變且資料完整的患者60例，其中男34例，女26例，年齡21～81 歲，平均48.6歲。根據手術病理及隨訪結果分為腫瘤組及非腫瘤組。其中腫瘤組29例，包括低級別星形細胞瘤13例（Ⅰ級1例、Ⅱ級12例）、高級別星形細胞瘤7例（Ⅲ級2例，Ⅳ級5例）、轉移瘤7例（肺癌5例，乳癌1例）、顱內原發淋巴瘤2例（大B細胞淋巴瘤）。非腫瘤組31例，包括腦梗死21例（急性期7例、亞急性期14例）、多發性硬化3例、外傷后腦軟化2例、放射治療后腦損傷5例。腫瘤組患者均于手術前7天內檢查，非腫瘤組患者均為首診時檢查。所有患者均行常規CT 平掃、CT 增強及CTP檢查。檢查前所有患者被告知檢查詳情，簽署知情同意書。

2.檢查方法

CT 檢查采用GE LightSpeed 16 層螺旋CT 機，患者取仰臥位，先行常規CT 平掃，確定病變最大層面，然后行CTP檢查，檢查最后行常規全腦CT 軸面增強掃描。CTP 掃描參數：電影掃描，球管旋轉速度1r／s，采集方式4×5mm，電壓80kV，電流200mA，矩陣512×512，視野20cm×20cm～23cm×23cm。使用高壓注射器經前臂靜脈注射對比劑碘比醇（300mg I／mL），注射流率3.5mL／s，總量50mL，注藥開始后5s開始掃描，掃描時間60s，共得到240幀源圖像。

3.圖像分析

源圖像傳送到工作站（ADW 4.2），應用Perfusion 2軟件進行后處理，流入動脈常規選擇大腦前動脈，流出靜脈常規選擇上矢狀竇，如病變位于小腦，流入動脈則選擇基底動脈，流出靜脈則選擇橫竇，獲得腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平 均 通 過 時 間（mean transit time，MTT）及腦血管表面通透性（permeability surface，PS）圖像。每個部位測量3～5 次，取平均值，避開骨骼、腦室、血管、出血、氣體及鈣化等結構。

4.病理檢查及臨床診斷

腫瘤均行手術切除，病理結果按2007 年發布的WHO 神經系統腫瘤組織學分類（第四版）標準，由兩位神經病理醫師進行診斷。腦梗死患者2例經手術證實，其余19例符合全國第4屆腦血管病會議修訂的診斷標準［2］。多發性硬化3例：1例經手術證實，2例符合2005年修訂的McDonald診斷標準。外傷及放療導致腦損傷患者結合病史及復查，病灶無變化或病灶范圍縮小證實。以上病例隨訪6個月。

5.統計學分析

統計學分析采用SPSS 16.0 統計軟件包。CTP參數采用中位數與四分位間距表示，采用獨立樣本秩和檢驗對腫瘤組及非腫瘤組CT 灌注各參數值進行比較；采用配對四格表χ2檢驗對常規CT 增強掃描及CTP鑒別診斷腫瘤組與非腫瘤組的準確率進行比較，以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.CT 平掃

60例患者CT 值平均值為（15.2±4.9）HU 。29例腫瘤均為單發，位于額葉13 例、顳葉3 例、頂葉5例、胼胝體區2例、三角區周圍白質2例、丘腦1例、小腦3例，29例病灶均呈局限性低密度影，部分可見不規則稍高密度影（34%，10／29），病變邊緣多不清晰（72%，21／29）。31例非腫瘤病變中位于額葉10 例、顳葉4例、頂葉4例、枕葉3例、基底節-丘腦區4例、小腦2例，另外4例為多發病灶，其中2例為單側多發性病灶，2例為對稱性分布。

2.CT 增強掃描

腫瘤組增強掃描10例（34%）可見強化表現，其中結節狀強化2例、環形強化3例、不均勻強化5例。非腫瘤組增強掃描后6例（19%）可見強化表現，呈腦回狀及斑片狀強化各1例，不均勻強化4例。兩名5～10年神經影像經驗的醫師根據強化表現共同判斷病變為腫瘤組或非腫瘤，腫瘤組：診斷為腫瘤13例，非腫瘤16例，診斷符合率45%（13／19）。非腫瘤組：診斷為非腫瘤20例，腫瘤11例，診斷符合率為64%（20／31）。常規CT 增強掃描診斷腫瘤及非腫瘤組總的符合率為55%（31／60）。

3.CTP表現

腫瘤組及非腫瘤組各參數中位數與四分位間距值為：兩組CBF值分別為42.18mL／（min·100g）、32.12和10.15mL／（min·100g）、2.56；兩組CBV 值分別為3.54mL／100g、2.85和0.99mL／100g、0.59；兩組PS值分別為3.79mL／（min·100g）、2.24和0.46mL／（min·100g）、0.28；兩組MTT 值分別為9.22s、5.97和11.21s與8.53（表1）。腫瘤組的CBF、CBV、PS值高于非腫瘤組，差異有統計學意義（P＜0.05），非腫瘤組MTT 值高于腫瘤組，但差異無統計學意義（P＞0.05，表2）。選取CBV 閾值用于區分腫瘤組及非腫瘤組，當以CBV ＝1.44 mL／100g 為截斷點時，即當CBV≥1.44mL／100g時診斷為腫瘤性病變，否則為非腫瘤性病變，其靈敏度（0.724）與特異度（0.806）之和最大（表3），以此為閾值診斷符合率為77%。

圖1 女，54歲，右額葉II級星形細胞瘤。a）CT 平掃示右額葉片狀低密度病灶，邊界不清；b）CT 增強掃描示病灶未見強化；c）CBF圖像，CBF值為18.14mL／（min·100g）；d）CBV 圖像，CBV 值為0.93mL／100g；e）MTT 圖像，MTT 值為3.82s；f）PS圖像，PS值為0.56mL／（min·100g）。

表1 腫瘤組與非腫瘤組各CT灌注參數值

表2 腫瘤組與非腫瘤組CT灌注各參數值比較

表3 CBV 閾值區分腫瘤組及非腫瘤組

4.病理表現

腫瘤組：星形細胞瘤可見異形性腫瘤細胞及不同程度異常增生的腫瘤血管結構；轉移瘤可見與原發灶相似的腫瘤細胞及血管結構；淋巴瘤可見腫瘤細胞圍繞血管呈“套袖”狀排列。非腫瘤組：腦梗死可見膠質細胞腫脹，部分破裂伴水腫；多發性硬化可見髓鞘脫失、血管周圍炎性細胞。

圖2 女，68歲，左側顳葉腦梗死。a）CT 平掃示左顳葉矩形低密度影；b）CT 增強掃描示病灶未見強化；c）CBF圖像，CBF值為0.83mL／（min·100g）；d）CBV 圖 像，CBV 值 為0.096mL／100g；e）MTT 圖 像，MTT 值 為20.23s；f）PS 圖 像，PS 值 為0.06mL／（min·100g）。

5.統計學分析

兩組間各CTP 參數值比較：CBF 的Z值為-5.88，P＜0.05；CBV 的Z值為-6.34，P＜0.05；PS的Z值為-5.63，P＜0.05，即腫瘤組的CBF、CBV 及PS值（圖1）均高于非腫瘤組（圖2、3），但兩組MTT值差異無統計學意義。CT 增強掃描與CTP 診斷腫瘤與非腫瘤性病變的符合率比較結果見表4，經χ2檢驗，兩組差異有統計學意義（P＜0.05），即CTP 鑒別診斷腫瘤組和非腫瘤組的準確率高于CT 增強掃描。

表4 CT增強掃描和CTP鑒別診斷兩組病變結果分析 （例）

討 論

本研究表明，腫瘤組CBF、CBV 及PS值均高于非腫瘤組，CTP鑒別診斷腦腫瘤與非腫瘤組的符合率高于CT 增強掃描，因此CTP在鑒別腫瘤及非腫瘤病變中有一定價值，說明CTP可為低密度病變鑒別診斷提供有價值的信息。

1.CT 平掃及增強掃描在鑒別低密度病變中的局限性

本研究中兩組病灶CT 平掃均表現為局限性低密度灶，僅從形態和密度上很難進行鑒別。顱內病變增強常表示血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）破壞導致的對比劑聚集，原因可為腫瘤破壞毛細血管、病理性血管、缺血再灌注損傷、放射及手術損傷等所致。無強化的低密度病變并不能除外惡性腫瘤，如Scott等［3］發現20%低級別膠質瘤有強化，但不強化者中約30%為惡性膠質瘤。有無增強也不能可靠地區別腫瘤與非腫瘤，本研究腫瘤組34%增強、非腫瘤組19%增強，根據增強掃描所見判別兩者的準確率僅為53%，因此常規CT 增強掃描鑒別兩者的作用有限。

圖3 女，57歲，多發性硬化。a）CT 平掃示兩側額葉白質多發片狀低密度區；b）CT 增強掃描示病灶未見強化；c）CBF圖像，CBF值為15.02mL／（min·100g）；d）CBV 圖像，CBV 值為1.05mL／100g；e）MTT 圖像，MTT 值為5.60s；f）PS圖像，PS值為0.69mL／（min·100g）。

2.CTP各參數在鑒別低密度病變中的價值及其病理基礎

CBF：CBF 值在一定程度上反映對比劑首次通過后的再循環情況。Jain等［4］通過對顱內不同級別星形細胞瘤的研究，認為CBF圖能反映腫瘤病理生理學改變情況。腫瘤內新生血管增多、結構異常，因此血流量大于正常腦組織。楊敏等［5］的研究中正常組為（23±3）mL／（100g·min），星 形 細 胞 瘤 組 為（52±4）mL／（100g·min），差異有統計學意義（P＜0.05），本研究腫瘤組CBF 中位數為35mL／（100g·min），也明顯高于鏡像區。腦缺血超過腦血管儲備能力時會出現CBF降低，Warren等［6］研究發現，CBF參數圖對腦缺血程度診斷敏感度為93%，特異度為98%。本研究中腦梗死多為急性期及亞急性期，CBF 值明顯降低，與文獻報告一致。本組2例顱腦外傷后CBF值較低，原因可能為外傷后直接或間接壓迫血管壁造成血管狹窄或閉塞所致供血減少或中斷。研究表明重度外傷后1～5h病變側CBF下降70%～80%［7］。

CBV：與組織學微血管密度（microvessel density，MVD）相對應，代表局部腦組織的血容量。由于病理基礎不同，腫瘤與非腫瘤CBV 也不同。本研究以1.44mL／100g為截斷點鑒別診斷腫瘤組及非腫瘤組的靈敏度為0.714，特異度為0.793，以此閾值鑒別腫瘤組及非腫瘤組的診斷符合率為75%，腫瘤組CBV值明顯高于非腫瘤組（P＜0.05），說明CBV 值在鑒別兩組病變中具有一定價值。Jain等［4］研究發現膠質瘤的組織學分級、MVD 與相對CBV 具有良好相關性。本研究中腫瘤組CBV 值均有不同程度升高，其中高級別腫瘤最為明顯，這與其MVD 較高有關。淋巴瘤及低級別星形細胞瘤CBV 增高幅度較小，可能與低惡性腫瘤新生血管增生不明顯及淋巴瘤自身血管化不明顯，僅表現為腫瘤細胞沿血管生長有關。季學滿等［7］對11例原發性顱內淋巴瘤及25例膠質母細胞瘤進行CTP對比研究發現兩者的CBV 值分別為（2.05±1.14）mL／100g及（6.78±1.76）mL／100g，兩者差異有統計學意義（P＜0.05），提示膠質母細胞瘤CBV 值高于顱內原發淋巴瘤，與本文研究結果一致。非腫瘤病例CBV 多低于正常值。腦缺血的CBV 取決于血流代償情況，本組19例腦缺血CBV 值降低，提示局部血流失代償，僅2例CBV 值增高，考慮為缺血后再灌注所致。放射性腦損傷常見于腦白質，病理學特征為血管壁纖維素樣壞死，繼而出現血管壁增厚、管腔狹窄，伴隨血管周圍的腦實質凝固性壞死和射線所致的廣泛白質脫髓鞘，這些改變阻止了微血管生成，使CBV 下降，故CBV 有助于判斷腫瘤是否復發。高思佳等［8］對22例進行研究發現復發組相對CBV 值為（2.57±0.79）mL／100g，而放療后則為（0.76±0.41）mL／100g，本組5例結果與之類似。多發性硬化CBV 降低，原因為水腫和局部組織收縮導致微循環破壞，更重要的是血管纖維沉積和血管栓塞導致血管閉塞、靜脈壁洋蔥皮樣水腫和玻璃樣變性，這種血管閉塞可能在急性期和在無明顯炎癥滲出的情況下就已發生。

PS：本研究腫瘤組PS 值高于非腫瘤組，PS 圖像與CT 增強掃描圖像更具一致性，間接說明CT 增強圖像更多反映的是腫瘤血腦屏障破壞情況。腦腫瘤新生血管內皮不完整及BBB破壞，導致PS值增高，且隨著腫瘤惡性程度的升高，腫瘤血管越幼稚，通透性就越大。本研究腦缺血性病例中3例出現PS值的輕度升高，其原因可能是再灌注造成BBB 完整性破壞，血管內紅細胞等物質外漏。臨床和動物實驗均證實血管通透性在急性腦梗死發生2～4h內即出現增高［9］。本組5例放射性腦損傷中2 例可見PS 升高，原因包括BBB破壞、放射性腦壞死及廣泛白質脫髓鞘。

MTT：本研究非腫瘤組MTT 值稍高于腫瘤組，但差異無統計學意義（P＞0.05）。MTT 為血液自動脈端流至靜脈端的時間，本研究腫瘤組MTT 值稍增高，可能與腫瘤內血竇形成、腫瘤血管通透性增加、滲血增加及血流緩慢等有關。腦缺血的MTT 值具有一定特征性，表現為MTT 值明顯增高，與腦缺血后血管擴張、循環阻力下降、腦水腫有關［9］。多發性硬化、外傷及放射治療引起的腦損傷病例MTT 值也稍增高，可能與其病灶水腫有關。

3.本研究局限性

首先本研究病例較少，以上結論還需要更多的病例的進一步證實；其次，本研究所選病例類型較混雜，需進一步分類研究；最后，腫瘤組內病例未做高、低級別的進一步比較，也應進一步分組明確。因此，應進一步增加納入的病例數，將高、低級別腫瘤分開進行比較及進行進一步的前瞻性研究，以證實本研究的結論。

［1］ Haris M，Husain N，Singh TA.Dynamic contrast-enhanced derived cerebral blood volume correlates better with leak correction than with no correction for vascular endothelial growth factor，microvascular density，and grading of astrocytoma［J］.JCAT，2008，32（6）：955-965.

［2］ 中華神經科學會，中華神經外科學會.各類腦血管疾病診斷要點［J］.中華神經科雜志，1996；29（6）：379-380.

［3］ Scott JN，Brasher PM，Sevick RJ，et al.How of ten are nonenhancing supratentorial gliomas malignant？A population study［J］.Neurology，2002，59（6）：947-949.

［4］ Jain R.Perfusion CT Imaging of brain tumors：an overview［J］.Am J Neuroradio，2011，1（1）：1-8.

［5］ 楊敏.腦膠質瘤CT 灌注成像的相關性研究［J］.實用醫技雜志，2008，15（34）：32-33.

［6］ Warren DJ，Musson R，Connolly DJ，et al.Imaging in acute ischaemic stroke：essential for modern stroke care［J］.Postgrad Med J，2010，86（1017）：409-418.

［7］ 季學滿，盧光明，張宗軍，等.原發性腦淋巴瘤與高級別腦膠質瘤的MR 灌注成像對照研究［J］.臨床放射學雜志，2008；27（9）：1155-1158.

［8］ 高思佳，具海月，徐克，等.多層螺旋CT 灌注成像在膠質瘤術后隨訪中的應用價值初探［J］.中華放射學雜志，2006，40（1）：46-50.

［9］ 全冠民，袁濤，雷建明，等.實驗性急性腦梗死CT 灌注成像對血管表面通透性與繼發出血的相關性研究［J］.中國臨床醫學影像雜志，2008，19（8）：555-558.