320排CT雙入口灌注掃描技術對良惡性孤立性肺結節血流動力學的評價價值

陳兆渤，金恩浩，李良，魏苑柔，岳琳坤

(延邊大學附屬醫院，吉林延邊133000)

320排CT雙入口灌注掃描技術對良惡性孤立性肺結節血流動力學的評價價值

陳兆渤，金恩浩，李良，魏苑柔，岳琳坤

(延邊大學附屬醫院，吉林延邊133000)

目的 探討320排CT雙入口灌注掃描技術對良惡性孤立性肺結節(SPN)血流動力學的評價價值。方法 選擇經病理檢查確診的SPN患者32例，其中惡性25例、良性7例。均采用320排CT雙入口灌注技術進行容積掃描，記錄肺動脈血流量(PF)、支氣管動脈血流量(BF)，計算血流灌注指數(PI)；繪制病灶時間-密度(TDC)曲線，計算左心房達峰時間(LA-TTP)前后上升曲線斜率及病灶總體曲線斜率。結果 良、惡性SPN的BF、PI比較差異有統計學意義(P均<0.05)，PF比較差異無統計學意義(P>0.05)。良、惡性SPN的LA-TTP前方曲線最大斜率、LA-TTP后方曲線最大斜率、總體曲線斜率比較差異有統計學意義(P均<0.05)。 結論 可根據320排CT雙入口灌注技術測量的BF、PI及LA-TTP前后上升曲線斜率、病灶總體曲線斜率評價良惡性SPN血流動力學變化。

孤立性肺結節；體層攝影技術；320排CT；CT雙入口灌注掃描技術；血流動力學

孤立性肺結節(SPN)是臨床較常見的肺部疾病。SPN良性病灶可避免手術；而惡性病灶如及早診斷及時治療，可提高患者遠期生存率，因此早期對其進行定性診斷至關重要[1]。320排CT雙入口灌注技術(DI-CTP)是近年來評價組織血流供應情況的一種無創性功能學檢查方法，可對腫瘤血管生長及抗腫瘤血管生成藥物使用情況進行評價[2]。應用低劑量容積灌注掃描技術評估SPN已成為國內外研究熱點[3]。本研究采用DI-CTP對良惡性SPN血流變化情況進行評價，為臨床診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年7月～2016年7月于本院行CT平掃發現的SPN患者32例，分別行纖維支氣管鏡、CT引導下肺葉穿刺或肺葉切除術取標本，經病理檢查確診。其中男18例、女14例，年齡39～79(68.9±10.4)歲；病灶直徑(2.9±1.3)cm；病理檢查診斷惡性結節25例(腺癌16例、鱗癌7例、小細胞癌2例)、良性結節7例(炎性結節4例、結核球3例)。患者均簽署知情同意書。

1.2 DI-CTP檢查方法 使用日本東芝醫療器械公司(TOSHIBA)生產的320排CT機。掃描前囑患者平靜淺呼吸，并加用腹帶以減少腹部呼吸偽影。患者取仰臥位，屏住呼吸30 s。先行胸部CT平掃確定病灶位置，后行灌注掃描。掃描范圍包括病灶、胸主動脈、肺動脈及左心房層面，掃描長度16 cm。經單側前臂淺靜脈用雙筒高壓注射器注射碘海醇造影劑(350 mgI/mL)，注射速率6 mL/s，注射8 s。啟動容積掃描序列(與注射造影劑同時進行)，層厚0.5 mm，間隔0.5 mm進行重建，矩陣512×512，相隔2 s掃描1次，共15個容積序列，共計320×15=4 800張圖像。掃描參數：管電壓100 kV，管電流60 mA。掃描數據傳輸至灌注后處理軟件進行分析。采用灌注后處理軟件并應用東芝320排容積CT自帶圖像配準對位技術，自動配比各臟器在不同掃描位置之間的差別。選取面積約為1 cm2圓形圖形標注降主動脈、肺動脈主干、左心房及正常肺組織的感興趣區(ROI)，設定灌注窗寬-80～150 HU，并生成偽彩圖像。繪制SPN的ROI，分別測量SPN肺動脈血流量(PF)、支氣管動脈血流量(BF)，計算血流灌注指數(PI)，PI=PF/(PF+BF)。繪制主動脈、肺動脈、左心房及病灶的時間-密度(TDC)曲線，每隔2秒測量主動脈、肺動脈、左心房及SPN的CT值變化及左心房達峰時間(LA-TTP)。選取LA-TTP前后病灶兩段上升曲線，計算LA-TTP前后上升曲線斜率及病灶總體曲線斜率。

2 結果

良、惡性SPN的BF、PI比較差異有統計學意義(P均<0.05)，PF比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。TDC曲線顯示，惡性SPN的LA-TTP前后分別存在曲線的上升支，LA-TTP前的最大斜率低于LA-TTP后的最大斜率；良性SPN的LA-TTP前的最大斜率高于LA-TTP后的最大斜率，其中結核球結節的TDC曲線顯示LA-TTP前后不存在明顯的上升支，且CT強化凈值均在6 HU以內。良、惡性SPN的LA-TTP前方曲線最大斜率、LA-TTP后方曲線最大斜率、總體曲線斜率比較差異有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

表1 良、惡性SPN的灌注參數比較

表2 良、惡性SPN的TDC曲線斜率

3 討論

對SPN的定性診斷是臨床工作的難點[4,5]。由于肺部惡性腫瘤存在病理性血管生成及血管反應[6]，以上血管的改變可引起血流動力學改變。320排DI-CTP屬于功能學成像技術，可觀察病理狀態下腫瘤血流動力學改變。肺臟和肝臟相似，均擁有雙重供血系統，分別為肺動脈和支氣管動脈；肺動脈為肺實質供應了大部分的血流量，而支氣管動脈在健康人群為肺實質提供很小一部分血流量，在維持氣道及肺功能中起穩定作用[7]。部分肺部疾病發生后，肺組織血供發生病理改變，原供血較少的支氣管動脈血流量增多[8]。肺部原發腫瘤及轉移瘤不僅存在肺動脈供血，同時也存在支氣管動脈供血[9]。灌注成像技術可從血供關系上對SPN進行分析，并結合其形態學征象，對SPN早期定性診斷及治療具有重要意義[10]。320排DI-CTP可從病理狀況下血供的改變來分析病灶性質。排數小的螺旋CT探測器掃描寬度有限，當病灶離左心房距離較遠時，不能完全包括左心房及病灶。本研究采用320排(640層)容積掃描CT，具有Z軸為16 cm超寬探測器，可以覆蓋大部分肺組織。320排容積CT同時具有掃描速度快、運動對位校正功能等優點，實用性及操作性更強[11]。

本研究結果表明，良性SPN的PI較惡性SPN高，這是由于供給良性SPN的肺動脈較多，且走行正常；但支氣管動脈形成較惡性SPN形成少，因此支氣管動脈血流灌注量低，PI升高。而結核球患者由于病灶纖維組織較多，在慢性纖維化過程中，供給病灶的支氣管動脈及肺動脈血管減少，血供降低，表現為PF及BF均低[12]。惡性SPN中的血管內皮生長因子增多，支氣管動脈血供增加，BF增高，PI減低[13]。部分研究認為，PI減小與腫瘤最大徑有關，PI可作為評價肺體循環的新指標[14]。

本研究采用DI-CTP最大斜率法，其以Ficker原理為基礎，不考慮組織中造影劑滲出等因素，只研究組織造影劑的填充狀態。最大斜率法只對病灶TDC曲線的上升支及病灶峰值、達峰時間進行測量，而不直接測量平均通過時間及血容量，30 s即可進行測量，掃描時間較去卷積法的掃描時間縮短，減少了患者輻射劑量[15]。最早DI-CTP用于肝臟的灌注掃描，定義肝動脈及門靜脈作為肝臟的供血血管，以脾臟的達峰時間來區分肝動脈循環供血或門脈循環供血[16]。肺部血供情況與肝臟相似，以肺動脈及支氣管動脈作為輸入血管，左心房的達峰時間作為區分肺循環及體循環的標準。本研究測量LA-TTP前后出現斜率最大曲線與LA-TTP的關系，良性病灶的最大斜率為LA-TTP前方，惡性病灶最大斜率為LA-TTP后方，證明了良性SPN主要為肺動脈供血，惡性SPN主要由支氣管動脈供血。在測量病灶TDC曲線同時測量了病灶總體斜率，發現惡性SPN的總體斜率高于良性SPN，考慮可能為惡性SPN供血一直呈上升趨勢，病灶TDC曲線在LA-TTP后方出現最大斜率，而良性SPN則為速升速降趨勢或近平行線趨勢，因良性結節中炎性結節由肺動脈供血巨大優勢，而支氣管動脈供血很少，而出現速升速降曲線。在結核球結節中，呈現肺動脈及支氣管動脈供血都少的近平行線趨勢。

總之，DI-CTP及TDC曲線最大斜率法測算出的BF、PI及良、惡性SPN的LA-TTP前方曲線最大斜率、LA-TTP后方曲線最大斜率、總體曲線斜率對于診斷良惡性SPN具有臨床意義。

[1] 龔金山,李鵬飛.256層CTT1024矩陣灌注成像對孤立性肺結節的診斷價值[J].分子影像學雜志,2016,12(1):4-6.

[2] Miles KA, Lee TY, Goh V, et al. Current status and guidelines for the assessment of tumour vascular support with dynamic contrast-enhanced computed tomography[J]. Eur Radiol, 2012,22(7):1430-1441.

[3] Sun Y, Yang M, Mao D, et al. Low-dose volume perfusion computed tomography (VPCT) for diagnosis of solitary pulmonary nodules[J]. Eur J Radiol, 2016,85(6):1208-1218.

[4] Qureshi NR, Shah A, Eaton RJ, et al. Dynamic contrast enhanced CT in nodule characterization: How we review and report[J]. Cancer Imaging, 2016,16(1):1-5.

[5] Lumbreras B, Vilar J, Gonzálezálvarez I, et al. The fate of patients with solitary pulmonary nodules: clinical management and radiation exposure associated[J]. PloS One, 2016,11(7).e0158458

[6] 劉慧,林江,陸秀良,等.320排容積CT雙血供灌注評估肺占位性病變的良惡性及與微血管密度的相關性[J].復旦學報(醫學版),2016,43(3):318-323.

[7] Mccullagh A, Rosenthal M, Wanner A, et al. The bronchial circulation--worth a closer look: a review of the relationship between the bronchial vasculature and airway inflammation[J]. Pediatr Pulmonol, 2010,45(1):1-13.

[8] Hellekant C. Bronchial angiography and intraarterial chemotherapy with mitomycin-C in bronchogenic carcinoma. Anatomy, technique, complications.[J]. Acta Radiol Diagn (Stockh), 1979,20(3):478-496.

[9] Ohno Y, Nishio M, Koyama H, et al. Dynamic contrast-enhanced CT and MRI for pulmonary nodule assessment[J]. AJR Am J Roentgenol, 2014,202(3):515-529.

[10] 張曉輝,陳成,曾輝,等.孤立性肺結節惡性概率估算臨床預測模型的建立[J].實用癌癥雜志,2016,31(1):59-62.

[11] Kim JI, Cho JY, Moon KC, et al. Segmental enhancement inversion at biphasic multidetector CT: characteristic finding of small renal oncocytoma[J]. Radiology, 2009,252(252):441-448.

[12] Littleton JT, Durizch ML, Moeller G, et al. Pulmonary masses: contrast enhancement[J]. Radiology, 1990,177(3):861-871.

[13] Prasad SR, Surabhi VR, Menias CO, et al. Benign renal neoplasms in adults: cross-sectional imaging findings[J]. AJR Am J Roentgenol, 2008,190(1):158-164.

[14] Yuan X, Jing Z, Ao G, et al. Lung cancer perfusion: can we measure pulmonary and bronchial circulation simultaneously[J]. Eur Radiol, 2012,22(8):1665-1671.

[15] Kemper H. Dynamic contrast-enhanced perfusion area detector CT for non-small cell lung cancer patients: influence of mathematical models on early prediction capabilities for treatment response and recurrence after chemoradiotherapy[J]. Eur J Radiol, 2015,85(1):176-186.

[16] Miles KA, Griffiths MR. Perfusion CT: a worthwhile enhancement[J]. Br J Radiol, 2003,76(904):220-231.

金恩浩(E-mail:enhaojin@aliyun.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.05.023

R563

B

1002-266X(2017)05-0070-03

2016-11-03)