胶质瘤及瘤周水肿19例CT灌注成像分析

黄劲柏，任伯绪，陈晓光 (长江大学医学院，湖北 荆州 434023)

雷红卫，蔡新宇,熊 浩，胡新杰 (长江大学附属第一医院 荆州市第一人民医院放射科，湖北 荆州 434000)

胶质瘤及瘤周水肿19例CT灌注成像分析

黄劲柏，任伯绪，陈晓光 (长江大学医学院，湖北 荆州 434023)

雷红卫，蔡新宇,熊 浩，胡新杰 (长江大学附属第一医院 荆州市第一人民医院放射科，湖北 荆州 434000)

目的：探讨CT灌注成像(CTPI)对高级别胶质瘤的诊断价值。方法：高级别胶质瘤19例，常规CT扫描的基础上行CT灌注成像检查。分析灌注图像，测量肿瘤实质、瘤周水肿及对侧正常脑组织的脑血流量(CBV)和脑血容量(CBF)，并对两组进行比较。结果：肿瘤实质与对侧正常脑组织的CBV、CBF值间均有统计学差异(Plt;0.05)。瘤周水肿与对侧正常脑组织的CBV、CBF值间均无明显差异。结论: CTPI对胶质瘤的鉴别诊断及分级具有临床实用价值。

体层摄影术；X线计算机；灌注成像；胶质瘤

胶质瘤是最常见的颅内肿瘤，术前准确分级对其治疗及预后均具有重要的意义。常规CT与MRI检查对胶质瘤的分级常有一定限度。CT灌注成像(CT perfusion imaging, CTPI)是一种脑功能成像技术[1]，它通过研究脑组织的血流灌注状态以及组织血管化程度来获取微循环信息，从而揭示病变的生物学行为，为疾病的诊断和鉴别诊断提供更多的信息。本研究旨在探讨CTPI对高级别胶质瘤的诊断价值。

1 对象与方法

1.1对象手术病理证实的高级别组胶质瘤19例，其中男性11例，女性8例，平均年龄48.5岁。根据2000年WHO脑肿瘤的分级标准，把Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤归为高级别胶质瘤。

1.2方法

1.2.1MRI检查 采用GE 16层螺旋CT机，先行常规CT平扫，确定肿瘤的最大层面。采用高压注射器经肘静脉快速团注优维显 (300mg/ml)50ml，注药速度4.0ml/s，延迟5s后以肿瘤最大层面为中心行电影方式CT灌注扫描，连续扫描50次。灌注扫描参数：电压80kV，电流200mA，矩阵512×512，视野(FOV)300mm×300mm，层厚5mm/4i，扫描速度1层/s，扫描时间50s。灌注扫描结束后,加注30ml对比剂行常规头颅CT增强扫描。

1.2.2灌注图像处理与分析 将扫描数据传入GE AW4.2工作站，应用CT Perfusion分析软件，采用脑肿瘤模式，流入动脉选择大脑前动脉或其分支,流出静脉选择上矢状窦,通过去卷积模式获得脑组织时间-密度曲线(time-density curve, TDC)，通过后处理,分别得到反映肿瘤脑血容量(cerebral blood volume, CBV)和脑血流量(cerebral blood flow, CBF)的伪彩参数图像，手动勾画感兴趣区(ROI)，分别在相应的参数图像上测量肿瘤实质、瘤周水肿及对侧正常脑组织的CBV与CBF值。

2 结 果

19例高级别胶质瘤中，18例呈明显不均匀强化，CBV、CBF显示为等、高灌注混杂，PS图呈局灶到弥漫升高改变(见图1、2)；1例呈轻度不均匀强化，显示为等灌注，PS图无明显升高。肿瘤实质CBV、CBF值分别为(5.36±1.37)、(105.87±35.28)，其对侧镜像部位正常脑组织的CBV、CBF值分别为(2.19±1.05)、(21.52±9.75)；两侧CBV、CBF比较均有统计学差异(t=3.54,Plt;0.05；t=2.97,Plt;0.05)。瘤周水肿CBV、CBF值分别为(2.31±1.65)、(23.15±10.27)，其对侧正常脑组织的CBV、CBF值分别为(1.89±0.95)、(27.21±11.20)，两侧比较无统计学差异(t=1.33,Pgt;0.05；t=1.19,Pgt;0.05)。

图1 CT增强扫描，右额叶肿块明显强化,周为低密度瘤周水肿 图2 CBV图，肿瘤实质呈高灌注，瘤周水肿呈等灌注

3 讨 论

3.1胶质瘤分级的意义及困难胶质瘤是最常见的颅内肿瘤，发病率高，约占颅内肿瘤的40%～45%，对人类健康危害极大。胶质瘤的治疗以手术切除为主,手术的原则是在保存神经功能的前提下尽可能切除肿瘤[2]。但由于胶质瘤的浸润性生长方式，特别是高级别胶质瘤具有高度的侵袭性和极富血管性，手术时很难确定肿瘤的边界，极易导致手术切除不足或过度。因此准确的术前分级与治疗方式的选择﹑疗效评价以及预后均密切相关。目前胶质瘤的分级主要通过开颅或立体定向活检取材进行病理组织学评价，但这些技术复杂,还存在着取样误差等方面的局限性。常规MRI检查能提供清楚的解剖信息,然而对胶质瘤术前分级具有一定的限度, MRI上的增强并不能准确反映肿瘤的分级,有研究报道,常规MRI鉴别高级别胶质瘤的敏感性在55.1%～83.3%[3]之间。

3.2CTPI的理论基础肿瘤血管形成是肿瘤生长、转移的形态学基础，无论是原发的还是转移的恶性肿瘤，均是以新生血管生成为特征。CT灌注成像是一种功能成像技术,它通过动态增强CT值的曲线变化和图像后处理技术, 得到CBF、CBV等血流动力学参数和灌注图像，从组织细胞和微循环水平反映组织的血管化程度和灌注状态,从而为疾病的诊断和鉴别诊断提供有意义的信息。武洪林等[4]对胶质瘤进行了MRI灌注成像与分子病理学的对照研究，得出MRI灌注的CBV与微血管密度(microvessel density，MVD)之间存在良好的相关性。MVD随肿瘤恶性程度的增加而增加，决定了胶质瘤的恶性程度以及对脑实质的浸润能力，能客观反映肿瘤细胞增殖能力、血管形成、恶性程度等，是临床与分子病理学评估脑肿瘤生物学行为及预后的重要指标，目前已成为评价肿瘤血管生成的金标准。CBV 与MVD的相关性也表明CTPI中各种灌注参数本质上反映了脑肿瘤的血流动力学特点与肿瘤内部微血管密度情况，不同组织学类型脑肿瘤或同种组织学类型而恶性程度不同的脑肿瘤，其病理生理及血流动力学改变也不尽相同，因此研究胶质瘤的CT灌注参数及与肿瘤的相关性等，必将对脑肿瘤定性诊断与鉴别诊断有重要意义。

3.3CBV、CBF对高级别胶质瘤的诊断价值由于CBV 增加时，CBF 也增加，反之亦然,因此我们认为 rCBF 在评价胶质瘤级别方面与 rCBV 具有相似的作用。与对侧正常脑组织相比，肿瘤实质的CBF、CBV值均明显增高，差异有统计学意义，提示高级别胶质瘤的肿瘤血管生成明显高于正常脑组织，体现了高级别胶质瘤富血管性和侵袭性的特点，对胶质瘤的分级诊断有重要价值，与Ellika等[5]的研究结果相似。本研究还发现，高级别胶质瘤的CBV、CBF伪彩图像呈现不均匀灌注表现，包含有局灶性低灌注区和高灌注区，其中的低灌注区与高级别胶质瘤易发生坏死有关，而高灌注区代表了肿瘤实质，其中最大CBV、CBF区代表了该肿瘤的恶性级别，有利于指导临床穿刺活检及确定肿瘤的级别。胶质瘤瘤周水肿的CBV、CBF值与对侧脑组织相比无明显差异，与脑膜瘤、转移瘤的瘤周水肿表现有差异。文献报道[6]脑膜瘤、转移瘤等的瘤周水肿CBF、CBV值明显低于对侧脑组织，并且近肿瘤水肿区的CBV比远离肿瘤的水肿区低。分析其原因认为是由于脑膜瘤、转移瘤的瘤周水肿主要是由于毛细血管通透性增高，导致瘤周脑组织间质水肿，水肿液的压迫导致脑组织血流量和血容量减少，反映在CTPI上CBV、CBF值减低。而高级别胶质瘤呈浸润性生长，瘤周水肿区部分或全部为浸润的肿瘤组织，浸润至瘤周水肿区的肿瘤组织内同样含有丰富的肿瘤血管，从而在CTPI上表现为CBV、CBF值与对侧脑组织无明显差异，而比脑膜瘤、转移瘤的明显增高。同时，瘤周水肿区CT灌注参数的变化对肿瘤的鉴别诊断、肿瘤边界的确定亦具有重要价值。LaW等[7]的研究显示高级别胶质瘤瘤周水肿的CBV较对侧脑组织明显增高，与本研究略有差异，可能与我们选取的水肿区离肿瘤较远有关。

总之,通过研究发现, CTPI能反映胶质瘤肿瘤实质和瘤周水肿的血液灌注方面的信息，为胶质瘤的定性、定级及确定肿瘤边界方面提供更多的信息,结合常规MRI,有望对胶质瘤做出更精确的诊断。

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[2]徐红超，牟永告， 周旺宁，等.规范治疗与脑胶质瘤患者的预后[J].中国临床神经外科杂志，2007，12(5)：259-262.

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[6]施裕新，徐建峰. CT灌注成像对脑肿瘤瘤周水肿的评价[J].中华放射学杂志，2005，39(5)：469-471.

[7]Law M, Cha S, Knopp EA,etal. High-grade gliomas and solitary metastases: differentiation by using perfusion and proton spectroscopic MR imaging[J]. Radiology, 2002，222(3)：715-721.

[编辑] 一 凡

10.3969/j.issn.1673-1409(R).2009.04.025

R445.3

A

1673-1409(2009)04-R053-03

2009-09-14

湖北省教育厅科研项目基金资助(Q20081203)

黄劲柏(1972-)，男，湖北松滋人，副教授，硕士，从事医学影像学教学与研究工作。