星形細(xì)胞腫瘤CT灌注成像與腫瘤微血管相關(guān)性分析

凌國輝 李建生 陳玉桂

腫瘤微血管的生長對于腫瘤成長期與轉(zhuǎn)移期均具有重要的意義，因此，對腫瘤微血管的生成進(jìn)行科學(xué)的評估不僅能夠幫助醫(yī)生對腫瘤進(jìn)行正確的分級，還能為其制定醫(yī)療方案提供有效的證據(jù)［1］。腫瘤微血管密度在臨床上是腫瘤微血管生長的量化標(biāo)準(zhǔn)，但因活檢具有創(chuàng)口，對顱內(nèi)腫瘤而言可行性較小，且活檢取樣具有較大的誤差性，故目前對于腦腫瘤的檢查尚不采取活檢的方式。CT灌注成像不僅能客觀地反映局部組織微血管的狀況與功能，還能達(dá)到無創(chuàng)無痛的效果，更能為患者所接受。過去對星形細(xì)胞腫瘤研究雖采用CT灌注成像進(jìn)行，但因技術(shù)有限，而僅能診斷出低級星形細(xì)胞腫瘤，隨著多層螺旋CT的問世，且伴隨著計(jì)算方法的改進(jìn)，CT灌注成像也逐漸能對血腦屏障遭到破壞的腦腫瘤進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷［2］。本文就星形細(xì)胞腫瘤CT灌注成像檢查結(jié)果和腫瘤微血管的相關(guān)性進(jìn)行分析與探討，旨在找到簡單可行的、高效的、患者耐受的檢查與評估方法來評估腫瘤微血管的生成，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院近3年來收治的通過組織學(xué)確診為星形細(xì)胞腫瘤的患者共20例，選取過程中已排除檢查時(shí)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影的患者。20例患者中男11例，女9例;年齡8～65歲，平均年齡(54±8)歲。患者在入院前主要存在以下癥狀：頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、肢體運(yùn)動(dòng)受限或不靈活、肌肉耐力減退、乏力、癲癇、復(fù)視等，于手術(shù)前3～7 d對所有患者進(jìn)行常規(guī)CT檢查或CT灌注成像檢查。

1.2 檢查方法 使用GE64排螺旋CT機(jī)對患者進(jìn)行檢查，所有患者均采取仰臥位，并以平掃的方法由最大腫瘤層面進(jìn)行灌注檢查。具體參數(shù)設(shè)置如下：80 kV、190 mA，層厚5 mm、視野為20～23 cm、掃描矩陣為512×512、掃描時(shí)間持續(xù)45 s、每秒旋轉(zhuǎn)1周，最終得到180幀圖像。高壓注射器注射速度控制為每秒4 ml，總共45 ml，對兒童用量則根據(jù)其體重進(jìn)行計(jì)算，1 ml/kg，注射速度下調(diào)至每秒 1 ～2 ml［3］。

1.3 分析方法 采用專業(yè)腦腫瘤灌注分析軟件對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并由醫(yī)師手動(dòng)選取流出動(dòng)脈與流入靜脈。對動(dòng)脈的選擇原則主要為大腦前動(dòng)脈，而靜脈的選擇原則則一般為上矢狀竇。通過軟件計(jì)算后可得關(guān)于組織灌注功能狀態(tài)的功能圖，其內(nèi)容主要包括腦血流量圖、血容量圖、表面通透性圖、對比劑平均通過時(shí)間圖。使用約25 mm2的小ROI來檢測正常腦白質(zhì)、腦灰質(zhì)以及病變區(qū)域的關(guān)注參數(shù)，并于每個(gè)區(qū)域取約6個(gè)ROI值取平均值進(jìn)行計(jì)算。需注意的是，在測量的過程中，應(yīng)避開血管以及壞死組織，以防止測量結(jié)果出現(xiàn)較大偏差［4］。

1.4 病理學(xué)檢查方法 對所有患者在手術(shù)中進(jìn)行腫瘤常規(guī)組織切片，并實(shí)施免疫組織化學(xué)檢查。對患者腫瘤微血管使用單克隆抗CD34抗體進(jìn)行標(biāo)記，并按照相關(guān)技術(shù)測量腫瘤微血管密度，主要方法為：在低倍鏡下找到最密集的腫瘤血管生長區(qū)域，再換至高倍物鏡，并計(jì)算3個(gè)視野中，微血管的總數(shù)目，最終以平均值作為腫瘤微血管密度值［5］。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析應(yīng)用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CT灌注成像檢查結(jié)果 所有患者其病變區(qū)域均可查見。20例患者中腫瘤累及額葉者共9例，累及頂葉與顳頂葉者共4例，累及顳葉及額顳葉者共4例、累及枕葉者共1例，累及島葉者共1例，累及雙側(cè)丘腦及基底節(jié)區(qū)者共1例。對患者腫瘤進(jìn)行分級可得，其中低級星級細(xì)胞腫瘤共8例，且8例患者均為2形星級細(xì)胞腫瘤，高級星級細(xì)胞腫瘤共12例，其中膠質(zhì)母細(xì)胞瘤共5例，間變性星形細(xì)胞腫瘤共7例。對所有患者在注射對比劑時(shí)及注射之后的反應(yīng)進(jìn)行觀察，均為發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)。

2.2 腦實(shí)質(zhì)CT灌注參數(shù) 人體腦灰質(zhì)血液供應(yīng)非常豐富，且因其間分布有較粗較大的靜脈血管，會(huì)直接影響CT灌注值的檢測與計(jì)算，故在計(jì)算的過程中只選擇正常腦白質(zhì)的CT灌注值進(jìn)行計(jì)算［6］，并測量腦血流量、血容量、表面通透性。星形細(xì)胞腫瘤的腦血流量、血容量、表面通透性均高于正常值，且其平均值可達(dá)正常腦白質(zhì)的數(shù)倍，分別約為3倍、1.5倍以及18倍。對2組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)可得，星形細(xì)胞腫瘤其灌注值與正常腦白質(zhì)灌注值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 星形細(xì)胞腫瘤與正常腦白質(zhì)的CT灌注值對比n=20，±s

表1 星形細(xì)胞腫瘤與正常腦白質(zhì)的CT灌注值對比n=20，±s

注：與正常腦白質(zhì)比較，*P＜0.05

表面通透性(ml·min-1·100 g-1) 10.74±5.88*0.89±0.78

2.3 低級星形細(xì)胞腫瘤患者與高級星形細(xì)胞腫瘤患者的CT灌注參數(shù)比較 高級星形細(xì)胞腫瘤的腦血流量、血容量以及表面通透性均高于低級星形細(xì)胞腫瘤，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。高級星形細(xì)胞腫瘤其微血管密度明顯高于低級星形細(xì)胞腫瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。低級星形細(xì)胞腫瘤與高級星形細(xì)胞腫瘤在其腫瘤輪廓方面就腦血流量圖與腦容量圖均不明顯，但在表面通透性圖中對比較為明顯。見表2。

表2 星形細(xì)胞腫瘤的CT灌注值與腫瘤微血管密度對比n=20，±s

表2 星形細(xì)胞腫瘤的CT灌注值與腫瘤微血管密度對比n=20，±s

注：與高級星形細(xì)胞腫瘤比較，*P＜0.05

腦容量(ml/100 g) 3.64±1.70* 5.44±1.87表面通透性(ml·min-1·100 g-1) 6.30±4.20* 15.01±8.88腫瘤微血管密度(條) 58.19±17.04*32.03±10.27

2.4 星形細(xì)胞腫瘤的CT灌注參數(shù)與腫瘤微血管密度的相關(guān)性 腦血流量、腦容量、表明通透性均與腫瘤微血管密度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)分別為0.703、0.582、0.731，P值分別為0.002、0.029、0.000。由本文軟件計(jì)算結(jié)果可得，腫瘤微血管密度越高，腦血流量、腦容量以及表面通透性也相應(yīng)更高。

3 討論

CT灌注成像的分類為功能性成像，其檢查范圍與目標(biāo)主要為對組織微血管血流灌注狀態(tài)進(jìn)行定量分析。該檢查方法在臨床應(yīng)用的早期階段主要被用于一些腦缺血性基本的檢查與探索，但因其應(yīng)用初期各方面技術(shù)不完善，故對腦部條件要求高，檢查對象必須保持血腦屏障的相對完整。隨著近年來螺旋CT的應(yīng)用，對于腦腫瘤的檢查范圍也有了相應(yīng)的提高。根據(jù)多項(xiàng)臨床資料顯示，腦血流量、腦容量以及表面通透性是CT灌注成像的重要的相關(guān)參數(shù)，其中表面通透性為近年來引進(jìn)的一個(gè)新概念，其單位為ml·min-1·100 g-1，意義是指在單位時(shí)間、單位重量的組織，對比劑滲透進(jìn)行細(xì)胞外液的總量。對于正常的、血腦屏障完整的腦組織，CT灌注成像檢查時(shí)，其腦白質(zhì)表面通透性應(yīng)該約等于零，而星形細(xì)胞腫瘤的表面通透性是正常腦組織的20倍左右，而本文研究中星形細(xì)胞腫瘤表面通透性為正常腦組織腦白質(zhì)的18倍，這也說明在研究的過程中，由表面通透性圖入手，較其他的腦血流量圖或腦容量圖更直觀、更明顯。有研究表明，對腫瘤血管生成過程進(jìn)行相應(yīng)的干擾性治療時(shí)，微血管通透性的改變時(shí)最迅速也是最明顯的，故表面通透性可以作為抗腫瘤微血管生成是否達(dá)到效果的重要判別標(biāo)準(zhǔn)［6］。

對于星形細(xì)胞腫瘤其惡性程度進(jìn)行正確的評估有以下兩個(gè)要點(diǎn)：一是根據(jù)腫瘤對于腦實(shí)質(zhì)的浸潤程度進(jìn)行評判，二是對于腫瘤微血管的生成速度與程度進(jìn)行推斷。腫瘤微血管密度是對腫瘤分級的一種重要指標(biāo)，因其較正常組織血管密度更高，且對大分子通透性較高而易于檢測。根據(jù)本文的研究結(jié)果顯示，星形細(xì)胞腫瘤其腦血流量、腦容量以及表面通透性均與微血管密度呈現(xiàn)正相關(guān)，這也說明對星形細(xì)胞腫瘤進(jìn)行CT關(guān)注檢查可以用于動(dòng)態(tài)觀察腫瘤微血管生成的主要指標(biāo)，為腫瘤分級提供有效信息與證據(jù)。高級星形細(xì)胞腫瘤在本文中其表面通透性為低級星形細(xì)胞腫瘤的約2倍，與大多數(shù)資料基本相符［7］。

CT灌注檢查不僅能準(zhǔn)確顯示腫瘤中最有活性的部分，還能為腫瘤的活檢提供指導(dǎo)價(jià)值。CT灌注成像使得腫瘤輪廓更加清楚，并可直接推斷出，表面通透性較高的區(qū)域，即為腫瘤惡性程度較高的區(qū)域。大多數(shù)腦腫瘤活檢均必須在CT的引導(dǎo)下進(jìn)行，且進(jìn)行常規(guī)CT檢查不能明確顯示腫瘤表面通透性，故容易造成假陰性，加之星形細(xì)胞腫瘤的特性為其內(nèi)部活性并不均一，故在臨床檢查時(shí)不建議采用CT常規(guī)檢查，而應(yīng)使用CT灌注成像檢查［8］。除CT灌注成像外，臨床上腦血流灌注的方法有很多，可分為彌散示蹤劑模型與示蹤劑動(dòng)力學(xué)模型2種，彌散示蹤劑模型中的PET檢查為腦血流檢查金標(biāo)準(zhǔn)，但其價(jià)格比較昂貴，故臨床應(yīng)用較少。

綜上所述，CT灌注檢查對于星形細(xì)胞腫瘤的確定而言是一種無創(chuàng)、患者耐受性佳、準(zhǔn)確性高、價(jià)格便宜、方便易行的評價(jià)方法，它能精準(zhǔn)地評價(jià)其各項(xiàng)指標(biāo)與腫瘤微血管密度之間的相關(guān)性，并為星形細(xì)胞腫瘤的分級與活檢的指導(dǎo)提供有效信息，除此之外，CT灌注檢查還能對腦腫瘤與非腫瘤病變之間的區(qū)分提供參考價(jià)值與證據(jù)，故在臨床上值得進(jìn)行推廣與應(yīng)用。

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