胰腺MSCT灌注扫描分析

【中图分类号】R735.9 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783(2010)06-0032-03

作者简介:伍炳华(1964-),男,南华大学临床医学毕业,学士,湖南省益阳医学高等专科学校附属医院主治医师,主要从事普通放射诊断及CT诊断工作。

【摘要】目的:应用多层螺旋CT(MSCT)灌注扫描成像技术评价正常人胰腺与胰腺癌的血流动力学表现,并探讨其临床应用价值。方法:胰腺癌组10例,正常胰腺组5例(志愿者)。行多层螺旋CT胰腺灌注扫描。采用GE light speed16层CT电影模式(0.5•s-1),120kV,60mA,5mm×4;注射流率3.0mL•s-1,延迟5s,扫描时间50s。应用GE ADW 4.2工作站Perfusion 3灌注软件包分析,分别测量Qb,Vb,tmt和κps,采用t检验并进行统计学分析结果:所选受检者均获得满意的伪彩灌注图、灌注参数。胰腺癌组和正常胰腺组的灌注参数Qb、Vb、tmt和κps均有统计学差异(P

【关键词】胰腺癌;体层摄影术;X线计算机;灌注

MSCT Perfusion Imaging in Diagnosis of Pancreatic carcinoma Abstract

Wu Binghua

【Abstract】Objective: To assess the characteristics of blood flow for normal pancreas and pancreatic cancer, and to discuss the clinical application value of MSCT perfusion technology. Methods: The CT perfusion imaging were obtained using GE Light speed 16 slice spiral CT scanner in 10 patients with pancreatic cancer 5 patients with normal pancreas tissue With 16-CT ADW 4.2 work station. apply GE light speed-16 slices CT perfusion for pancreatic with cine mode.(0.5 s/per rotation) 120 kV, 60 mA, 5 mm × 4. Contrast injection was done by using 50 mL nonionic contrast agent (300 mg•mL-1), at a flow rate of 3 mL•s-1 with power injector, 5 s delay, and data collection lasted for 50 seconds. then perfusion 3 pancreatic software package ,and the mean Qb, Vb, tmt and κps were measured and t analysis. Results: The mean Qb, Vb and κps between pancreatic carcinoma and normal group were statistically significant (P

【Key words】pancreatic cancer; tomography X-ray computed; perfusion

胰腺癌的影像学诊断主要依靠胰腺形态的改变和病灶与胰腺之间密度的差异[1-2]。常规CT增强是胰腺癌诊断的主要方法,根据Imbriaco[3]、Boland[4]、McNulty[5]等认为单纯胰腺实质期增强和双期增强对胰腺的增强效果一致。常规CT增强对肿瘤血供的观察有其局限性,不能全面准确反应肿瘤的血流动力学改变。由于CT灌注检查操作简单,且可以通过对血流动力学及表面通透性的测量,间接判断肿瘤内微血管密度和肿瘤血管通透性。CT灌注检查是一种全新的功能学影像与传统形态学影像相结合的CT检查技术。

本研究拟通过CT灌注成像比较胰腺癌、正常胰腺灌注值及其他灌注指标的差别,了解胰腺癌的血流动力学变化,探讨CT灌注成像在胰腺病变诊断、鉴别诊断方面的作用。

1 临床资料与方法

1.1 临床资料:2006年4月至2006年12月间,共行18例多层螺旋CT灌注扫描。其中正常胰腺5例(自愿者),男3例,女2例,年龄35～64岁,平均(54.00±9.67)岁。高度怀疑胰腺癌并可能手术者13例,选出经手术病理证实为胰腺癌的患者10例,其中男6例,女4例,年龄39～87岁,平均(5600±13.52)岁。

1.2 检查方法:应用GE Light speed16slice螺旋CT进行灌注扫描,病人平稳呼吸行常规CT扫描,矩阵512×512,层厚5mm,确定灌注层面后病灶行层厚5mm灌注扫描,非离子型对比剂(300mg•mL-1)50mL,用高压注射器经肘正中静脉注射,注药速度3.0mL•s-1,延迟5.0s,总扫描时间为50s。采用电影扫描方式,成像速度1帧•0.5s-1,120kV,80mA,FOV(Field of View)26cm。

1.3 灌注分析:应用ADW4.2工作站上Perfusion3灌注软件包进行CT灌注成像分析,腹主动脉为灌注动脉。根据去卷积模型法分别计算出正常胰腺组和胰腺癌病例组各灌注参数,包括血流量(blood flow,BF)Qb,血容量(blood volume,BV)Vb,平均通过时间(mean transit time,MTT)tmt,表面通透性(permeability surface,PS)κps。

1.4 统计学分析:应用SPSS11.5统计学软件分析数据,分别在正常胰腺组织,胰腺癌和急性胰腺炎之间两组样本间的各参数进行t检验,P

2 结果

正常胰腺组与胰腺癌组CT灌注血流参数比较结果正常组胰腺(见图1(a)～(d))胰腺癌的血流灌注与正常胰腺的血流灌注相比明显减少,胰腺癌组的Qb、Vb明显小于正常组,tmt、κps明显大于正常组。胰腺癌组与正常组之间的Qb、Vb、tmt和κps差异均有统计学意义(P

表1 正常胰腺组和胰腺癌组CT灌注血流参数比较

分组例数Qb/(mL•100mg-1•min-1)Vb/(mL•100mg-1)tmt/sκps/(mL•100mg-1•min-1)

正常组5186.24±69.3315.45±4.56 6.47±3.5513.75±7.67

胰腺癌组10 62.12±37.78 6.89±3.1112.33±6.5626.47±9.88

t7.307.433.214.363

P0.000.000.0020.00

(a)～(d)为同一例患者,分别是各灌注参数Qb, Vb, tmt和κps灌注图,左侧色阶表示灌注量的高低,上端表示高灌注,下端表示低灌注,正常的胰腺在伪彩图上表现灌注比较高

图1 正常胰腺灌注图

(a)～(d)为同一例患者,分别是各灌注参数Qb、Vb、tmt和κps灌注图,左侧色阶表示灌注量的高低,上端表示高灌注,下端表示低灌注,胰腺炎的灌注在伪彩图表现也比较高

图2 胰腺炎灌注图

3 讨论

3.1 多层螺旋CT灌注原理及技术:CT灌注技术是通过静脉团注对比剂后对所选定区域进行同层动态扫描,获得时间-密度曲线,根据该曲线计算出血流(Qb)、血容量(Vb)、对比剂的平均通过时间(tmt)和表面通透性(κps)等参数,以此来评价组织器官的灌注情况。普通CT、MR、超声等主要反映解剖形态的变化,而CT灌注技术反映的是生理功能的改变,因此是一种功能成像(functional imaging)。

3.2 正常胰腺和胰腺癌CT灌注血流参数结果的分析:

本研究胰腺癌组和正常胰腺组的CT灌注血流参数Qb、Vb、tmt和κps分别为:(62.12±37.78)mL•100mg-1•min-1,(689±3.11)mL•100mg-1,(12.33±6.56)s,(26.47±988)mL•min-1和(186.24±69.33)mL•100mg-1•min-1,(1545±4.56)mL•100mg-1,(6.47±3.55)s,(13.75±767)mL•min-1,胰腺癌组的Qb、 Vb明显低于正常胰腺组,而tmt、κps明显高于正常组,差异均有统计学意义(P

本研究的结果显示胰腺癌的Qb、Vb较正常胰腺组织明显减少,也与该病理学特点相符合。而胰腺癌的κps比正常胰腺组织高,可能与恶性肿瘤微血管的内皮细胞是不完整的,基底膜薄厚不一,部分毛细血管壁缺乏内皮细胞,以及血管内皮细胞之间连接松散,细胞间隙比较大,引起对比剂外渗等原因,导致肿瘤组织内表面通透性增高有关。有文献报道CT灌注技术参数中κps和血流量Qb价值最大[10-12],κps参数主要应用于肿瘤的评价,κps与肿瘤的良恶性有关[13]。2003年赵心明等[8]使用多层螺旋CT的肿瘤灌注软件,测量和评价正常胰腺和胰腺癌的CT灌注情况,结果是正常胰腺组Qb、Vb高于胰腺癌组,而κps则低于肿瘤组织,统计学上有显著性差异,并认为胰腺癌为低血供恶性肿瘤,肿瘤血供少造成Qb、 Vb低,而肿瘤血管壁的不完整造成肿瘤κps高于正常组织。本组试验研究结果与之相同。反映了胰腺癌作为低血供且易坏死肿瘤,其在血流动力学方面指标普遍下降,彩色灌注图亦显示了同样的结果,而胰腺癌的低灌注表现及占位效应正是胰腺癌的影像特征,也是诊断胰腺癌的基本要点。

随着CT设备及扫描和后处理技术的不断提高,无论是在形态学还是在功能学方面,CT对胰腺疾病的诊断正在发挥越来越重要的作用,CT胰腺灌注成像结合常规薄层扫描及胰周血管三维重建,对提高胰腺癌等胰腺疾病诊断正确率具有价值[14]。但CT灌注成像反映的是单位时间内每像素或体素内对比剂浓度的变化,灌注参数和图像质量受扫描条件,对比剂量注射速度、原始图像重建条件、计算法则、运动伪影、部分容积效应、病人心输出量等多种因素影响,故一般不用于人群筛选及常规检查,而只作为一种重要的辅助检查。本研究由于样本数不大,故尚未就性别和年龄作相关性分析(已有研究表明,正常胰腺灌注与年龄、性别无关[15]),我们也将继续该项研究工作,并在胰腺疾病的血流灌注方面做更多的工作。

参考文献

[1] Bluemke DA, Cameron JL, Hruban RH, et al. Potentially resectable pancreatic adeno-carcinoma: spiral CT assessment with surgical and pathologic correlation[J]. Radiology, 1995, 197(7):381-385

[2] Freeny FC, Marks WM, Ryan JA, et al. Pancreatic ductal adenocarcianoma: diagnosis and staging with dynamic CT[J]. Radiology, 1988, 166(9):125-133

[3] Imbriaco M, Megibow AJ, Camera L, et al. Dual-phase versus single-phase helical CT to detect and assess respectability of pancreatic carcinoma[J]. AJR Am J Roentgeno1, 2002, 178(3):1473-1479

[4] Boland GV, Malley ME, Saez M, et al. Pancreatic-phase versus portal vein-phase helical CT of the pancreas: optimal temporal window for evaution of pancreatic adenocarcinoma[J]. AJR Am J Roentgenol, 1999, 172(7):605-608

[5] McNulty NJ, Francis IR, Platt JF, et al. Multi-detector row helical CT of the pancreas: effect of contrast-enhanced multiphasic imaging on enhancement of the pancreas, peripancreatic vasculature, and pancreatic ad-enocarcinoma[J]. Radiology , 2001, 220(5):97-102

[6] Graf O, Boland GW, Warshaw AL, et al. Arterial versus portal venous belical CT for revealing pancreatic adenocarcinoma: conspicuity of tumor and critical vascular anatomy[J]. AJR, 1997, 169(4):119-123

[7] Diehl SJ, Lehman KJ, Sadick M, et al. Pancreatic cancer value of dual phase belical CT in assessing respectability[J]. AJR, 1998, 206(3):373-378

[8] Wyatt SH, Fishman EK. Spiral CT evaluation of the pancreas. In: Fishman EK, Jefferey RB, ed. Spiral CT[J] Raven Press, 1995, 137(5):57-77

[9] Hosoki T. Dynamic CT of pancreatic tumors[J]. AJR, 1983, 140(2):959-965

[10] Dugdale PE, Miles KA, Bunce I. CT Measurement of perfusion and perme-ability within lymphoma masses and its ability to assess grade, activity and chemo therapeutic response[J]. J Computer Assisted Tomography, 1999, 23(6):540-547

[11] Gunnar B, Bahner ML, Hoffmann U. Regional blood flow, capillary perme ability, and compartmental volumes: measurement with dynamic CT-initial experience [J]. Radiology, 1999, 210(7):269-276

[12] Purdie TG, Hengerson E, Lee TY. Functional CT imaging of angiogenesis in rabbit VXZ soft-tissue tumor[J]. Phys Med Biol, 2001,46(6):3161-3175

[13] Cenic A, Nabavi DG, Craen RA. A CT method to measure hemodynamics in brain tumor validation and application of cerebral blood flow maps[J]. AJNR Am J Neuraradiol, 2000, 21(2):462-470

[14] 赵明,肖喜刚,张金玲.胰腺癌、慢性胰腺炎CT灌注成像在临床中的应用[J].哈尔滨医科大学学报,2009,43(2):179-182

[15] 王芳军,陈卫昌,郭亮,方向明,刘鹏飞.正常胰腺64层螺旋CT灌注成像的特征研究[J],CT理论与应用研究,2009,18(2):83-91