孤立性肺結(jié)節(jié)CT灌注的血流特征及應用研究

1、孤立性肺結(jié)節(jié)CT灌注的血流特征及應用研究      He who would search for pearls must dive below(or deep).  【摘要】  目的 應用多層螺旋CT灌注成像研究孤立性肺結(jié)節(jié)的血流灌注特點并評價其在鑒別診斷結(jié)節(jié)良惡性中的應用價值。方法 對44例孤立性肺結(jié)節(jié)患者行灌注掃描，分別測得結(jié)節(jié)血流量（BF）、血容量（BV）、平均通過時間（MTT）、表面通透性（PS）值及擬合時間密度曲線（TDC），并可在時間密度曲線的基礎(chǔ)上，測定孤立性肺結(jié)節(jié)增強前后的CT

2、值、增強峰值、增強凈增值、達峰時間等形態(tài)學指標。結(jié)果 肺惡性結(jié)節(jié)的BF、BV、PS值及增強峰值、增強凈增值、達峰時間均高于肺良性結(jié)節(jié)，有顯著性差異（P值均0.05）。良、惡性結(jié)節(jié)的TDC形態(tài)不同()。凈增值25Hu可作為惡性結(jié)節(jié)的診斷閾值。 結(jié)論 CT灌注成像可反映孤立性肺結(jié)節(jié)內(nèi)的血流動力學特點，并可用于無創(chuàng)性診斷和評價孤立性肺結(jié)節(jié)。 【關(guān)鍵詞】  孤立性肺結(jié)節(jié) 體層攝影術(shù) 線計算機 灌注    Abstract    

3、60;Objective   To  investigate the blood flow features of solitary pulmonary nodule(SPN) using CT perfusion imaging and to evaluate the clinical value in differential dia

4、gnosis between benign and malignant SPN.   Methods   A total of 44 patients with solitary pulmonary nodules underwent perfusion scan with 16-slice spiral CT (LightSp

5、eed; GE Medical Systems) scanner.The parameters of CT perfusion including blood volume (BV), blood flow (BF), mean transit time (MTT), permeability surface (PS) and time-density

6、60;curve (TDC) were analyzed.The peak height in density, net enhancement, enhancement value and time to peak enhancement were measured.  Results  BV, BV and PS values

7、0;in Pulmonary malignancy nodules were highter than those in pulmonary benign nodules.The peak height in density, net enhancement and time to peak enhancement was significantly

8、0;higher than that of benign nodules. The TDC appeared to be different between malignant and benign nodules. 25Hu of net enhancement could be the cutoff value of a&#

9、160;maligant nodule.   Conclusion   CT perfusion imaging can reflect blood low features of SPNs and has been proved to be an alternate non-invasive option in th

10、e evaluation and management of SPN.    Key words solitary pulmonary nodule; X-ray computed; tomography; perfusionEvery man has his hobby-horse.      孤立性肺結(jié)節(jié)（solitary pulmonary nodul

11、e,SPN）是多種良、惡性病變的共同表現(xiàn)。其鑒別診斷一直是影像診斷的難點。CT灌注成像（CT perfusion imaging,CTPI）可反映良、惡性SPN的血流灌注特點，本研究主要評價CTPI成像鑒別診斷良、惡性SPN的臨床應用。One cannot be in two place at once.      資料與方法He who would search for pearls must dive below(or deep).      1.一般資料 &#

12、160;病例入選標準：（1）未經(jīng)治療的直徑3.0cm肺內(nèi)孤立性結(jié)節(jié)，無明顯的鈣化、衛(wèi)星病灶；（2）無嚴重心、肝、腎病變者，碘過敏實驗陰性者；（3）無嚴重肺功能障礙，檢查合作。SPN的大小根據(jù)X線前后位片及側(cè)位片測量的結(jié)節(jié)最大直徑平均值3.0cm，或CT檢查縱隔窗結(jié)節(jié)最大直徑3.0cm，或縱隔窗及肺窗結(jié)節(jié)最大直徑3.0cm(醫(yī)藥學/臨床醫(yī)學論文 )。無明顯鈣化即常規(guī)CT掃描縱隔窗無可見鈣化。無明顯衛(wèi)星灶即常規(guī)CT掃描肺窗結(jié)節(jié)周圍未發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星灶。    2006年7月2007年4月間在我院隨機連續(xù)就診44例SPN患者符合入選標準，其中男性28例，女性16例，平

13、均年齡43（1778）歲。病灶直徑1.03.0cm，平均2.3cm。所有患者檢查前均進行詳細的指導及呼吸訓練，保證每次掃描時呼吸的幅度相同，掃描在呼氣末或吸氣末屏氣時進行。檢查前均行碘過敏實驗，結(jié)果呈陰性。3例患者因檢查是屏氣時間不夠或病灶位置原因灌注檢查失敗。41患者掃描成功，其中35例患者經(jīng)手術(shù)切除、CT引導下穿刺活檢或支氣管鏡檢查取活檢行病理組織學、細胞學證實；另6病例經(jīng)臨床隨訪觀察或治療證實。其中惡性結(jié)節(jié)29例，包括腺癌15例，磷癌7例，肺泡細胞肺癌2例，小細胞未分化癌2例，大細胞未分化癌1例，轉(zhuǎn)移瘤1例，原發(fā)性肺淋巴瘤1例；良心結(jié)節(jié)12例，包括急性炎性結(jié)節(jié)2例，結(jié)核4例，炎性假瘤4例

14、，錯構(gòu)瘤2例。全部病例均征得患者或患者家屬同意，并簽署知情同意書。None but a wise man can employ leisure well.      2.檢查方法  應用GE Light speed 16排螺旋CT機及Ulrich missouri（XD2001）型高壓注射器。先行常規(guī)CT掃描，層厚25mm掃描，選擇靠近病灶實性部分直徑最大的4個層面，采用cine掃描模式，120kv，80mA，F(xiàn)OV為3640cm，掃描矩陣為512×512，圖像采集每次4層，

15、層厚25mm，采用Ultravist300(300mgI/ml)為對比劑，經(jīng)前臂淺靜脈注射對比劑60ml，注射速度4ml/s，延時6s，連續(xù)掃描40s，1幀/0.5s，獲得灌注原始圖像320幅。圖像傳至ADW4.2工作站進行后處理。    3.圖像分析  選擇灌注掃描原始數(shù)據(jù)，應用ADW4.2工作站perfusion 3體部腫瘤灌注軟件包進行制圖和分析。選用體部腫瘤模式，確定閾值為-40250Hu，相應層面的降主動脈選為流入動脈，以病變的最大層面作為分析計算層面，其他選項選用缺省值。   

16、60;病灶分析區(qū)域選定標準：觀察所選層面的全部圖像，調(diào)整感興趣區(qū)保證其在病變的實質(zhì)區(qū)域，需避開病灶的邊緣、空洞、液化壞死、偽影和強化的血管影，然后根據(jù)軟件中的血容量圖，選取最大的血容量區(qū)域產(chǎn)生分析曲線。興趣區(qū)需>15mm2。根據(jù)去卷積算法算出動脈時間密度曲線（time-density curve,TDC）、病灶TDC、灌注圖像和灌注參數(shù)。病灶的TDC圖用GE公司軟件中提供的擬合曲線來確定。主動脈的強化曲線以相應層面的降主動脈確定。The sea refuses no river.      4.統(tǒng)計學分析  

17、應用STATA7.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)。灌注參數(shù)值用“平均值±標準差”表示。良、惡性結(jié)節(jié)2組樣本的各種灌注參數(shù)用One-Way單因素方差分析。鱗癌和腺癌各種擬合曲線類型的差異用Pearson x2分析。肺癌與各種良性結(jié)節(jié)間的增強峰值、增強凈增值、平掃值、達峰時間、及結(jié)節(jié)直徑比較用獨立樣本t檢驗。P0.05為差異有統(tǒng)計學意義。Love makes obedience easy.      結(jié)   果    1. 良、惡性結(jié)節(jié)的灌注參數(shù)測量結(jié)果

18、60; 41例肺良、惡性結(jié)節(jié)的灌注參數(shù)分析見表1。以BV5mL/100g.min作為惡性腫瘤的閾值，29例惡性結(jié)節(jié)中25例診斷正確，而12例良性結(jié)節(jié)中，10例診斷正確，2例誤診（2例均為急性炎性結(jié)節(jié)），其敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率86.21%、83.33%、92.59%、71.43%和85.37%。以PS20mL/100g.min作為惡性結(jié)節(jié)的閾值，12例良性結(jié)節(jié)中11例診斷正確，29例惡性結(jié)節(jié)13例診斷正確，則敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率分別44.83%、91.67%、92.86%、40.74%和58.54%。以BV5mL/100g.min或P

19、SPS20mL/100g.min作為惡性指標時，惡性結(jié)節(jié)組27例診斷正確，良性組12例診斷正確，其敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率分93.10%、75.00%、90.00%、81.82%和87.80%(圖1)。    2.良、惡性結(jié)節(jié)的擬合TDC類型分布  良、惡性結(jié)節(jié)的擬合TDC表現(xiàn)為A、B、C和D共4種類型。A型：病灶開始強化與主動脈同步，擬合曲線峰值在主動脈峰值區(qū)域或接近峰值，降段逐漸降低，尾端擬合值略高于強化前。B型：病灶開始強化與主動脈同步，擬合曲線逐漸上升，至頂端平坦，頂端開始在主動脈峰值區(qū)域，尾端數(shù)值仍接近

20、頂端。C型：病灶開始強化與主動脈同步，峰值在主動脈峰值區(qū)域，降段逐漸降低，尾端值仍明顯高于強化前。D型：擬合曲線呈水平線狀，或曲線最小與最大擬合值之差<10Hu。惡性結(jié)節(jié)的TDC類型為A、B和C3型，其中A型共7例（24.14%），B型共4例（13.79%），C型共18例（62.07%）。各種類型肺癌灌注的擬合TDC類型分布見表2。鱗癌與腺癌的擬合TDC類型分布比較差異無統(tǒng)計學意義(P0.05)。良性結(jié)節(jié)的擬合TDC 4種類型均有：A型1例(結(jié)核球)。B型3例(2例炎性假瘤，1例急性炎性結(jié)節(jié))。C型1例（急性炎性結(jié)節(jié)）。D型7例(結(jié)核球3例、錯構(gòu)瘤2例、炎性假瘤2例)（圖2）。

21、    2.3 良、惡性肺結(jié)節(jié)增強前后的形態(tài)學分析  良、惡性結(jié)節(jié)間的增強峰值、增強凈增值、平掃值、達峰時間、及結(jié)節(jié)直徑比較分析見表3。以不同凈增CT值作為惡性診斷閾值的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及準確率分析見表4。               討    論What youth is used to, age remember

22、s.      CTPI是以中心容積定律理論為基礎(chǔ)的，當靜脈快速注射碘劑后，對選定層面進行同層電影掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的TDC1，根據(jù)該曲線利用數(shù)學模型計算血流量（Blood flow，BF）、血容量（Blood volume，BV）、平均通過時間（Mean transit time，MTT）、毛細血管表面通透性（capillary permeability surface area product，PS）等參數(shù)，通過彩色編碼處理得到組織灌注功能圖，用來表現(xiàn)并

23、評價組織器官灌注狀態(tài)。    良、惡性結(jié)節(jié)的BF、BV、PS差異均有統(tǒng)計學意義，其中以BV和PS差異較大。BV是血液在腫瘤內(nèi)部脈管系統(tǒng)內(nèi)的容量，反映組織的血液灌注量，受血管的管徑及毛細血管開放數(shù)量的影響2。肺癌由于血管生成因子的刺激，結(jié)節(jié)血管增多，所以血容量值較良性病變明顯增加。PS是指對比劑經(jīng)由毛細血管內(nèi)皮進入細胞間隙的單向傳輸速率，它反映了腫瘤內(nèi)部血管內(nèi)皮細胞的完整性、細胞間隙及管壁通透性等特征。肺癌的毛細血管發(fā)育不成熟，通透性增高，對比劑容易經(jīng)不完整的毛細血管基底膜進入組織間隙3。本組資料采用BV5ml/100g.min或PS20mL/100g.m

24、in作為惡性的診斷指標。統(tǒng)計顯示，將BV5mL/100g.min作為良、惡性SPN的診斷閾值，其診斷敏感度及特異度較高；將PS20mL/100g.min作為良、惡性診斷的閾值，其特異度有所提高，但敏感度降低；當以BV5mL/100g.min或PS20ml/100g.min作為惡性指標時，敏感度及準確度均有所提高，可見若SPN灌注BV5mL/100g.min或PS20mL/100g.min時，惡性結(jié)節(jié)的可能性加大。這與伍建林等4研究結(jié)果相似，但其PS的閾值較高，且數(shù)值結(jié)果也較高，可能與使用的CT機型、灌注軟件及實驗的方法不完全一致有關(guān)。    TDC曲線形

25、態(tài)反映了SPN增強值的走行趨勢，主要由SPN的血流動力學來決定，因此了解結(jié)節(jié)的增強曲線形態(tài)對其鑒別很有幫助。本組肺癌的3種類型擬合TDC均顯示肺癌的血供與主動脈相關(guān)。且肺癌的3種曲線類型中以C型尤多(62.07%)，A型和C型合計為86.21%，顯示肺癌的強化開始與主動脈同步，峰值與主動脈的強化峰值相當或稍后，這與韓銘均5,6等報道的肺癌以支氣管動脈供血相符合，只是肺癌的強化峰值不象主動脈那么尖聳而略為平坦。肺癌血管較豐富，且大多由不成熟的毛細血管所構(gòu)成，其通透性增加，對比劑容易彌散到組織間質(zhì)中，故對比劑排空較為緩慢7,8。至于肺癌出現(xiàn)3種不同形態(tài)TDC的原因，其意義如何，尚待進一步研究。相比之下，肺部良性結(jié)節(jié)的TDC形態(tài)較多。但以無明顯強化的D型為主，與肺癌明顯不同。      良、惡性結(jié)節(jié)的增強峰值、增強凈增值、達峰