1、在颅内胶质瘤的术前分级中应用 CT 灌注成像比较脑血容量和渗透性摘要 前言 局部脑容量（rCBV）和局部表面渗透(rPS)可以用来评价胶质瘤的引流情况，它胶质瘤的分级中可以提供重要的病理生理信息。我们的研究目的是通过CT 灌注成像同时检查胶质瘤病人的局部脑血容量和局部表面渗透性以确定它们所对应的组织分级。方法 对 22 例胶质瘤患者进行术前 CT 灌注成像检查。据组织病理学检查，高分化组和低分化组分别对应 WHO 胶质瘤分级的二级、三级或四级。 从脑血容量（CBV）和表面渗透（PS）彩色关注图上肿瘤实质的最大异常区获得。灌注参数同 Kruskal-Wallis 试验比较，以评价肿瘤级别间的不同
2、。每个肿瘤分级的脑血容量和表面渗透的 Pearson 相关系数用 SPSS13.0 处理。结果 在不同的胶质瘤分级中，局部脑血容量和局部表面渗透具有显著性的差异（低分化胶质瘤 3.28 2.01vs2.12 3.19ml/100g/min，高分化胶质瘤 8.87 4.63vs12.11 3.18ml/100g/min，P=2.0mg/dl(176.8umol/l)） 。组织病理从后来的肿瘤外科切除获得。肿瘤分两组：低分化组（WHO 分类的 I 或 II 级）和高分化组（WHO 分类的 III 或 IV 级） 。灌注计算机断层成像（PCT）灌注计算机断层成像（PCT）用我院的多排 CT（机器型号
3、略）扫描获得。先行平扫，以 5mm 的层厚为准，选择相邻的四个层面，标出肿瘤的最大直径。在此水平注入欧乃派克（非离子型碘化增强剂，含碘 300mg/ml）50ml，用 20-自动注射器以 34ml/s 的速度从静脉注入造影剂。从开始注到入 56 秒钟时，启动连续扫描，扫描参数如下：80 千伏、200 毫安、512*512 矩阵、视野 2025厘米、切面 4*5mm、扫描一周 0.5 秒、扫描时间 5055 秒。没有病人出现于本研究直接相关的并发症。成像过程应用安装了可用的商业灌注软件包高级 Windows 工作站对灌注扫描所获得数据进行分析。图像的后处理包括对输入动脉和输入静脉的手动跟踪或对感
4、兴趣区的自动跟踪，用对比增强曲线对感兴趣区进行跟踪。大脑前动脉或大脑中动脉选为输入动脉，选一个大静脉（如；）作为输入静脉。然后软件就会产生脑血容量、脑血流量、平均、 、 、时间和表面渗透图。在 MRI-T1 加权增强图像上对肿瘤进行定位，这是因为在某些显示肿瘤血管分布和渗透性相对正常的参数图上，在正常的背景下肿瘤是观察不到的。要选在最大可视增强区上用手工绘制的感兴趣区来计算局部脑血容量。感兴趣（ROIs）的面积在 45-60 平方毫米，感兴趣区被放在肿瘤实质区以获得计量资料。感兴趣的获得是通过重复移动相邻部分的区域至少 5 次，然后记录它们的平均值（如图 1） 。同时，在对侧脑半球的相应区域也
5、记录下其局部脑血容量，作为对照值。在每一个扫描层面，重复相同的过程，然后将最大的脑血容量值作为最大脑血容量记录下来。对没有观察的增强肿瘤，感兴趣区放在肿瘤的实质区。注意避免通过血管和脑脊液沟或脑脊液池的平均容量。用相同的方法来获取每个病人的最大局部表面渗透值。平均、 、 、时间（MTT）和脑血流量（CBF）也以相似的方法获得。组织病理分析神经病理学家（J.N.S.）在不知道 MRI 诊断结果的情况下分析了病理切片。外科标本用 10%的缓冲、 、 、液与光学显微镜下固定，然后用嗜尹红染色。病理诊断的根据是分类。统计分析统计分析用 SPSS13.0。用 Kruskal-Wallis 检验将胶质瘤的
6、病理结果分为低分化组和高分化组再比较它们的灌注参数值，这是因为病人样本太小，连续变量的分布不正常。P 值0.05）;相反，高分化组胶质瘤的最大局部脑血容量与最大局部渗透值之间的相关系数具有显著性意义（r = 0.684,P0.05） 。 局部脑血容量与局部渗透值的 ROC 曲线如图 9。区别高分化胶质瘤和低分化胶质瘤的最优脑血容量(RBV)和最优表面渗透值(PS)分别为 3.780 和 5.045;敏感度和特异度分别为：高分化组胶质瘤 100%和 75%，低分化组 100%和 83.3%。讨论胶质瘤包括很多种不同的肿瘤，它们在各自的生长和侵袭潜能，级恶变趋势方面都有很大的不同。正确的组织病理诊
7、断对肿瘤的预后以及采取最好的（management）是十分重要的。尽管对胶质瘤患者来说外科手术仍然是基本的治疗手段，但是根据肿瘤分级（分型）采取个体化的治疗措施正在被采用。对低分化的胶质瘤来说，保守治疗、病灶监测、肿瘤转移的早期探察以及对肿瘤的快速生长采取及时的措施都是十分重要的。低分化胶质瘤中的一些，如少突胶质细胞瘤，与 1p 和 19q 上的等位基因丢失有关，这种肿瘤对化疗较好；然而，高分化的胶质瘤，特别是多形性胶质细胞瘤，手术切除更好。另外，目前许多抗血管药正在临床试验的各个阶段，这些药物可以阻断肿瘤新血管的形成，导致肿瘤的生长停滞或者萎缩。现在认为这种疗法是很有希望的。因此，现在急需一
8、种能够获取组织生理特征而不仅仅是简单的解剖结构信息的成像技术。传统的磁共振成像技术由于其较高的敏感性和对解剖结构的线性反应较好而被广泛应用于脑肿瘤的诊断。但是，传统的磁共振技术缺乏特异性，在提供肿瘤组织的信息方面受到了限制。尽管基于钆-、 、 、的传统磁共振肿瘤增强检察技术在脑肿瘤的术前诊断中是一个重要的标准，但是增强本身所反应的仅仅是血脑屏障的分布情况，而不是肿瘤血管。根据文献，20%的低分化胶质瘤入钆增强剂后会有增强的表现，但是几乎 1/3 的非增强的胶质瘤是恶性肿瘤。在过去的几十年中，血管再脑肿瘤生长中的作用越来越被清楚的认识。许多研究集中在胶质瘤的血管形成上，包括生长因子、受体及可能的
9、肿瘤相关的血管机制。组织学检查支持这种观察，并且肿瘤组织的高微血管的密度和恶性肿瘤的行为及肿瘤广泛范围的预后密切相关。另一个重要特征是肿瘤血管对大分子的高渗透性是其特殊病征，这是因为这些肿瘤血管的内皮细胞间具有间隙，血管基地膜式是有孔的或不完整的，血管具有高度的迂曲性。与肿瘤分化程度相关的血管渗透性是这些新生物破坏血脑屏障的结果。就是因为这个原因，分析血管密度和渗透性对肿瘤血管来说是一种有价值的方法。CT 灌注成像(PCT)是一种显示这种生理改变的理想方法。我们的研究目的就是来确定在肿瘤分级与局部脑血容量级微血管渗透性之间是否有明显的关系，以及他们之间的相互关系。先前的许多研究已经阐明的局部脑
10、血容量与组织血管和肿瘤分级的关系，这些研究提示局部脑血容量可以提高肿瘤分级。作为一个标准，高分化的胶质瘤比低分化的胶质瘤有较高的脑血容量灶，但是少突角质细胞瘤是个例外。所有级别的少突胶质细胞瘤都呈现出脑血容量的高密度灶。在我们对未经治疗的脑肿瘤患者进行 CT 灌注成像，后经组织病理证明有 10 例是高分化的胶质瘤，它们的最大局部脑血容量值到大于 3.780ml/100g。敏感度和特异度分别为 100%和75%，这和以前的报道值相似。在我们的研究中，有 4 例少突胶质瘤患者和仅有的 1 例少突星形细胞瘤患者的局部脑血容量值比弥散性星形细胞瘤的局部脑容量高。这可能与它们的典型的形态学特征有关，一个
11、、 、 、的表现与富含毛细血管网有关，这可能增加了在少突角质细胞瘤中所看到的微血管的密度。一些研究还提到了内皮的表面渗透区的产物(Ktrans )和其他的渗透测量（如跨内皮的持续转运，Kps, 等） ，这些是在低分化胶质瘤和高分化胶质瘤的比较中或分别在 I、II 、III 级胶质瘤（ IV 级除外）的分析中应用于应用增强磁共振的动态易感性。在这些研究中作者或者没有对高分化肿瘤对低分化肿瘤的渗透增强区定位，或者没能找到各肿瘤级别间 Ktrans 的显著差别。我们的数据显示表面渗透队探察低、高分化胶质瘤间的显著差别可能是最敏感的测量手段，特别对于从高分化的少突角质细胞瘤中区别低分化少突角质细胞瘤更
12、是敏感；这在传统的 MRI 成像和局部脑血容量侧量中是很容易混淆的。我们的研究结果的最重要的意义是：（1）专门带有低表面渗透的非病灶被证明是高分化的（非假阴性） ；（2）一半以上的低分化的少突角质细胞瘤（3/4 的少突胶质细胞瘤）有高的脑血容量灶；（3）表面渗透与肿瘤级别之间比脑血容量与肿瘤级别之间有更强的联系。对我们的知识来说嘴重要是，这是我们第一次对局部脑血容量及局部表面渗透和肿瘤分级之间进行的研究。在高分化的胶质瘤中我们仅仅看到了这两个参数之间的一个重要联系。根据我们的研究，在低分化的胶质瘤中小血管的迂曲和毛细血管网丰富都可导致血管容量的增加。这就反映了局部脑血容量的增加，但是它不能反映
13、不能提示对血脑屏障有明显破坏的局部表面渗透的增加。这也许能解释在低分化组、 、 、关系（dysrelation）的原因。 III 级和 IV 级胶质瘤病人的高的局部脑血容量和局部渗透的出现也可能是血管的增加和血脑屏障的破坏。我们的目的是看哪种成像手段是最好的术前评价方法。灌注 CT 成像的限制包括，电离辐射、组织吸收少和与 MRI 相比解剖结构显示差。随着容积扫描 CT 的快速发展，后两个缺点有望被克服。当在飞增强的 CT 扫描上没有明显的衰减改变时，我们可以用 MRI-T1 加权像作为肿瘤定位的指导。另一个限制就是病人数量少，这可能会导致现有的证据反应不了胶质瘤的一般特征。更多研究对象和带有灌注成像的详细的组织病理等这些额外研究对评价我们的研究结果是十分必需的结论灌注 CT 成像是一种新的、可行的成像工具，在脑胶质瘤病人的术前评价中可以对微血管的密度和毛细血管的进行评价，这比仅仅进行传统的 MRI 扫描和传统的局部脑血容量计算更加准确。灌注 CT 成像能为功能研究提供一种有用的方法，并为监测肿瘤及其血管的生长提供一种有用的手段。参考资料 略
