金 彪 王永杰 鄒 明 卞柳利 姚麗華
CT 灌注( CT perfusion,CTP) 成像屬于功能成像技術(shù),除運(yùn)用于急性腦梗死的診斷與鑒別診斷外[1],還可用于活體腫瘤組織的各項(xiàng)灌注數(shù)據(jù)測(cè)定,提供腫瘤的血供、血管分布和血管通透性等情況[2-3],可對(duì)腫瘤進(jìn)行術(shù)前分期及療效預(yù)測(cè),也可用于腫瘤的術(shù)后、放化療前后的療效評(píng)估[4]。目前多排CTP 技術(shù)要求30~40 s的掃描時(shí)間,在利用CTP 預(yù)測(cè)及評(píng)估腫瘤治療療效時(shí),需多次重復(fù)檢查,相應(yīng)的X射線對(duì)患者的危害需要我們采取低劑量掃描方案。本文通過(guò)常規(guī)劑量及低劑量的CTP參數(shù)分析,探討低劑量螺旋CT灌注成像在非小細(xì)胞肺癌中的臨床應(yīng)用價(jià)值。
選取我院2011年6月至2012年12月間經(jīng)臨床穿刺或支氣管鏡活檢為病理證實(shí)為非小細(xì)胞肺癌患者40例,隨機(jī)分成常規(guī)劑量組(20人)和低劑量組(20人)行CTP檢查。其中,男性25例,女性15例,平均年齡65.8歲(45~82歲)。中央型肺癌17例,周圍型肺癌23例,腫塊平均直徑約3.7cm(2.2~5.5cm)?;颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)包括:①腫塊直徑>2 cm,無(wú)阻塞性肺不張、較大鈣化及明確的脂肪密度灶;②患者配合良好,經(jīng)呼吸訓(xùn)練后能屏住呼吸30s以上;③沒(méi)有碘過(guò)敏史及其他藥物過(guò)敏史;④近期沒(méi)有放療及化療史。
采用SIEMENS Definition AS 64排螺旋CT進(jìn)行CTP檢查。檢查前對(duì)患者進(jìn)行反復(fù)呼吸訓(xùn)練,以減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影對(duì)灌注圖像質(zhì)量的影響。掃描時(shí)要求患者深吸氣后屏氣30 s,以保證后處理時(shí)選擇的感興趣區(qū)( region of interest,ROI)在同一層面。先行胸部常規(guī)平掃以確定病灶大小及范圍,取病灶實(shí)性成分中最大直徑層面作為灌注掃描的中心層面,并根據(jù)病灶大小設(shè)定為層厚3~5mm,共掃描4層。使用高壓注射器經(jīng)健側(cè)肘前淺靜脈注入碘帕醇(300 mg/ml)40ml及生理鹽水20ml,速率5ml/s,注射對(duì)比劑后延時(shí)5s啟動(dòng)灌注掃描,屏氣狀態(tài)下持續(xù)掃描30s。掃描參數(shù):常規(guī)劑量組80kV,160m As,矩陣512×512,視野320mm×320mm;低劑量組80kV,50m As,矩陣512×512,視野320mm×320mm。
完成CTP灌注掃描后,把全部重建數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)傳送到SIEMENS工作站,利用VPCT Body灌注軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。對(duì)灌注圖像,先進(jìn)行圖像校準(zhǔn)處理,確定閾值為-10Hu±300Hu;并手工選取流入動(dòng)脈。通常把腫瘤所在層面的胸主動(dòng)脈確定為流入動(dòng)脈;取胸主動(dòng)脈、癌組織為ROI,分別取2~5個(gè)ROI測(cè)定參數(shù)值。ROI的選取盡可能避開(kāi)肺組織、大血管、鈣化、肋骨、液化壞死、空洞或偽影等,面積盡可能大,以減少圖像噪聲;同時(shí),保證ROI取自腫塊較大灌注量區(qū)域而非壞死區(qū),以免部分容積效應(yīng)影響導(dǎo)致測(cè)量誤差。根據(jù)非去卷積模型法分別計(jì)算出灌注參數(shù)血流量(BF)、血容量(BV)、通透性(PMB),并獲得相應(yīng)灌注圖。整個(gè)CTP掃描均有規(guī)范的操作流程和具體的掃描參數(shù),所有圖像后處理均由有經(jīng)驗(yàn)的影像專業(yè)醫(yī)師操作,以確保掃描過(guò)程及相關(guān)參數(shù)的一致性。
所有數(shù)據(jù)使用Excel 2003 和SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。使用配對(duì)t檢驗(yàn)比較常規(guī)組和低劑量組的BF值、BV值及PMB值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
由VPCT Body灌注軟件得到的兩組血流量(BF)、血容量(BV)、通透性(PMB)值見(jiàn)表1、圖1和圖2。
表1 常規(guī)劑量組和低劑量組的CTP參數(shù)比較
圖1,患者 男 70歲,右下肺背段周圍型肺癌,腫塊直徑約5.2cm。A.M IP圖(59.53Hu);B.BF圖(15.63 ml/100ml/m in);C.BV圖(4.54 ml/100ml);D.PMB圖(11.03 ml/100ml/min)。
圖2,患者 男 69歲,左下肺背段周圍型肺癌,腫塊直徑約2.6cm。A.M IP圖(CT值66.52Hu);B.BF圖(BF值19.62 ml/100ml/m in);C.BV圖(BV值3.45 ml/100ml);D.PMB圖(PMB值15.13 ml/100ml/m in)。
圖3 常規(guī)劑量組圖1患者所接受的輻射劑量。圖4 低劑量組圖2患者所接受的輻射劑量。
兩組掃描方法的輻射劑量結(jié)果比較:根據(jù)SIEMENS Definition AS 64排CT掃描結(jié)束后掃描列表中顯示的兩組患者所接受的CTDIvol和DLP數(shù)據(jù),分別計(jì)算出平均值。結(jié)果,常規(guī)低劑量組的CTDIvol值為53.12 mGy、DLP值為204 mGycm,低劑量組的CTDIvol值為16.70mGy、DLP值為64 mGycm。兩組比較,低劑量組的CTDIvol和DLP分別下降了68.56%、68.63%(圖3,4)。
隨著CT掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,CT已經(jīng)從形態(tài)學(xué)影像診斷發(fā)展到可評(píng)估活體組織的血流動(dòng)力學(xué)改變[5]。CT 灌注較早應(yīng)用于肺部腫塊及孤立性結(jié)節(jié)的診斷及鑒別診斷。隨著灌注軟件功能的不斷強(qiáng)大,越來(lái)越多的學(xué)者把研究焦點(diǎn)集中到肺部腫塊及孤立性結(jié)節(jié)的灌注參數(shù)上。梁昆如等[6]以BV≥6(ml/100ml)同時(shí)PMB≥15(ml/100ml/m in)作為惡性病變的閾值,其敏感度為92.86%,特異度為100%,準(zhǔn)確率為96.46%。本文研究結(jié)果顯示,兩組不同掃描技術(shù)所顯示非小細(xì)胞肺癌的BV值及PM B值也均在此范圍內(nèi)。灌注值的測(cè)定正確與否與ROI的選定密切相關(guān)[7]。本研究以非小細(xì)胞肺癌的最大軟組織層面作為分析計(jì)算層面,以該層面的主動(dòng)脈作為參考血管,病灶經(jīng)選定的層面上選擇ROI進(jìn)行分析。ROI選定是用軟件中手繪線功能,并盡可能選擇相同層面;同時(shí),盡可能避開(kāi)肺組織、大血管、鈣化、肋骨、液化壞死、空洞或偽影等;面積盡可能大以減少圖像噪聲;同時(shí),保證ROI取自于腫塊較大灌注量區(qū)域而非壞死區(qū),以免部分容積效應(yīng)的影響而導(dǎo)致測(cè)量誤差。
CT 普遍運(yùn)用于臨床所造成的輻射損傷問(wèn)題正逐漸受到社會(huì)各方面的關(guān)注與重視。一般認(rèn)為一張胸片的X 線輻射當(dāng)量為0.30~0.55m As,而一次CT檢查的有效輻射當(dāng)量為3~27m As[8]。因此,一次CT檢查所接受的輻射當(dāng)量是一張胸片的10~100倍。所以在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中,由于CT輻射當(dāng)量高而被認(rèn)為是造成醫(yī)源性輻射的最主要原因?!霸诤侠砑翱尚械幕A(chǔ)上盡可能降低輻射劑量”是醫(yī)學(xué)界應(yīng)當(dāng)遵循的原則。低劑量CT 檢查的圖像質(zhì)量需要滿足最低診斷要求。CTP是一種功能成像技術(shù),采用定量的方法研究腫瘤血管狀態(tài),對(duì)于測(cè)量數(shù)值的可靠性和穩(wěn)定性要求很高。如何降低CTP 的輻射劑量并保持圖像質(zhì)量和測(cè)量數(shù)值的穩(wěn)定性是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。降低管電流是降低CTP輻射最直接、簡(jiǎn)便的方法。但降低管電流的同時(shí),也會(huì)影響圖像的質(zhì)量。CTP作為定量測(cè)量,在忽視圖像質(zhì)量的前提下,適當(dāng)降低管電流,也能得到相對(duì)準(zhǔn)確及穩(wěn)定的灌注數(shù)據(jù)。王文晶等[9]對(duì)32 例正常志愿者肝臟進(jìn)行管電流為140、90 和50 m As 的CTP檢查,發(fā)現(xiàn)肝臟CTP 參數(shù)無(wú)顯著差異,認(rèn)為低至50m As 的肝臟CTP 檢查是可行的,而輻射劑量減少約2 /3。李茜等[10]對(duì)正常兔腎臟進(jìn)行管電流為100、80和50 m As 的CTP 檢查,發(fā)現(xiàn)腎臟BV 和BF 值無(wú)顯著差異。周娟等[11]研究認(rèn)為,應(yīng)用低劑量(50 m As)CT 灌注成像,可以評(píng)估晚期乳腺癌化療療效。崔磊等[12]在對(duì)兔子肺腫瘤進(jìn)行100 m As和50 m As 的CTP 檢查中認(rèn)為CTP灌注數(shù)據(jù)無(wú)顯著異常。本文對(duì)兩組非小細(xì)胞肺癌的CTP掃描中發(fā)現(xiàn)100 m As和50 m As掃描數(shù)據(jù)顯示BF值、BV值及PM B值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。低劑量組所接受的輻射劑量CTDIvol與DLP值分別下降68.56%、68.63%。
在損失部分圖像質(zhì)量的前提下,降低管電流可以得到CTP相對(duì)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的灌注數(shù)據(jù)。同時(shí),大大降低患者的輻射劑量。因此,本研究認(rèn)為低劑量64排螺旋CT灌注掃描技術(shù)可以運(yùn)用于臨床非小細(xì)胞肺癌的診斷與鑒別診斷、術(shù)前分期、術(shù)后及放化療前后的療效評(píng)估中。