CT灌注成像在脊柱病变定量、定性诊断中的应用价值

柳 晨，孟 娜，袁慧书

（1．北京大学第三医院 放射科，北京100191；2．北京大学第三医院 放疗科）

脊柱疾病影像学表现复杂，不同疾病的形态有时很类似，同一种疾病在不同阶段又会表现出不同的征象，有时病理上也不能准确定性［1］。传统CT扫描只能提供病变形态及解剖上的变化，对病变内部血液动力学改变无法显示。CT灌注成像作为近十年发展起来的一种新的功能成像方法，已经显示出了广阔的临床应用前景。目前CT灌注成像在脊柱系统病变的报道均较少。本文通过对125例脊柱病变患者的CT灌注成像研究，探讨CT灌注成像技术在脊柱系统病变定量、定性诊断中的重要作用。

1 材料与方法

1．1 研究对象 选择我院自2007年7月至2009年10月间，125例初诊为脊柱病变的患者行CT灌注成像扫描。其中男76例，女49例，年龄2－76岁，中位年龄49岁。125例患者全部经穿刺活检或手术明确病理诊断。按病变部位划分：颈椎35例、胸椎45例、腰椎35例、骶椎10例。按病理结果划分为良性病变组和恶性病变组，其中：（1）良性病变组45例：包括结核11例、嗜酸性肉芽肿7例、骨巨细胞瘤6例、非特异性骨髓炎6例、血管瘤5例、神经鞘瘤5例、骨样骨瘤3例、弥漫性腱鞘巨细胞瘤1例、骨促结缔组织增生性纤维瘤1例；（2）恶性病变组80例：转移瘤49例、骨髓瘤16例、淋巴瘤5例、脊索瘤5例，原始神经外胚层肿瘤5例。

1．2 研究方法 （1）扫描方法：采用 GE公司Lightspeed VCT 64排螺旋CT扫描仪进行灌注扫描。患者取仰卧位，先行常规轴位平扫，层厚、层间距5mm，观察肿瘤范围并确定肿瘤中心层面，然后根据平扫肿瘤中心层面确定灌注感兴趣区（ROI），采用 MSCT的多层同层技术（Toggling－table skill）进行肿瘤灌注扫描。扫描方式采用电影扫描技术（1转／秒），层厚5mm／8i。经肘静脉团注对比剂后延迟5s开始扫描，注射对比剂速度4．5ml／s（儿童为3．0ml／s），总剂量50ml（儿童为30ml）；注射生理盐水速度3．0ml／s（儿童为2．5ml／s），总剂量20ml（儿童为10ml）。总扫描时间50s，共得到200幅原始图像。（2）灌注成像分析方法：采用GE公司CT Perfusion 3软件进行灌注成像分析。先在病变区灌注模型上选取ROI，原则上感兴趣区应包括大动脉、病灶部位，病灶周边骨质及同层面正常对照骨质。获取血容量（Blood Volume，BV）、血流速度（Blood Flow，BF）、平均通过时间（Mean Transit Time，MTT）、表面通透性 （Permeability Surface，PS）值并进行分析记录。

1．3 统计学方法 采用SPSS15．0统计软件包，各组数值进行t检验（采用均数±标准差的形式）。

2 结果

2．1 良、恶性病变组病变部位与各自正常组织的组内比较 良、恶性病变组病变部位的BF、BV和PS值均明显高于各自正常组织，而MTT值明显小于各自正常组织，两者之间具有显著性差异（P值＜0．05），见表1。

表1 正常组织及相应部位良、恶性病变的灌注参数

2．2 良、恶性病变组病变部位的组间比较 良、恶性病变组病变部位的BF值和PS值，二者差异具有显著性意义（P＜0．05）；而BV值和 MTT值，二者差异无显著性意义（P＞0．05），见表2。

表2 良、恶性病变组灌注参数的组间比较

3 讨论

灌注是指血流通过毛细血管网将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的过程，在一定程度上能反映器官、组织的血流动力学状态和功能情况。通过影像学手段来直观显示活体灌注过程和作定量或半定量分析的方法称为灌注成像，其概念由 Miles［2］在1991年最先提出。CT灌注成像所反映的是造影剂在该器官中浓度的变化，进而间接反映组织器官内灌注量的变化。利用不同的数学模型，可根据该曲线计算出BF、BV、MTT和PS等参数，以此来全面评价组织器官的灌注状态［2－4］。

脊柱系统病变的影像征象在不同的发展阶段其表现各异，这是形态诊断学的局限性。CT灌注成像研究的是病变内部的血管化程度，不同性质的肿瘤以及性质相同而恶性程度不同的肿瘤，其病变内部的血液动力学改变不尽相同。血管化的程度以及新生血管的形成是评价肿瘤生长、转移、良恶性及恶性程度的重要指标。即使是获得肯定诊断的恶性肿瘤，也因细胞分化程度的不同而表现出恶性程度的差异，CT灌注成像在很大程度上很好的解决了这一难题。应用免疫组化测定的方法已经证明肿瘤内微血管密度（MVD）计数可以反映肿瘤新生血管生成的情况，并与肿瘤的恶性特点密切相关，评价MVD对区分肿瘤的良恶性、分级及预后有重要参考价值［5］。

本组125例灌注参数分析中良、恶性病变BF、BV和PS值均明显高于正常组织，而MTT值明显小于正常组织，说明病变部位由于肿瘤新生血管的出现，局部组织渗透性增高，加之微血管血流密集，导致局部呈现“高灌注”状态；而恶性病变部位较良性病变血管化程度更高，故灌注参数值也更高。肿瘤不同部位的血管密度及结构也有可能不同，如恶性肿瘤边缘的血管化程度可能高于中心区域［6］。通过了解肿瘤内血管变化和血流动力学的改变，我们可以发现很多形态学没有改变但是血流动力学有改变的病变，可以很大程度上实现了对病变的早期诊断。

总之，CT灌注成像技术作为一种准确且相对简捷的定性、定量评估病变内部血流灌注状态的功能成像方法，已经越来越体现出其广阔的发展前景。不过目前在研究方法和实验中尚存在一些不确定因素，这些是在我们今后的临床工作中需要不断实践、探索和解决的。

［1］Oliveira AM，Nascimento AG．Grading in soft tissue tumor：principles and problem （Review）［J］．Skeletal Radiol，2001，30：543－591．

［2］Miles KA．Measurement of tissue perfusion by dynamic computed tomography［J］．Br J Radiol，1991，64（5）：409．

［3］Miles KA，Hayball M，Dixon AK．Colour perfusion imaging：a new application of computed tomography［J］．Lancet，1991，337（8742）：643．

［4］Miles KA，Hayball MP，Dixon AK．Functional images of hepatic perfusion obtained with dynamic CT［J］．Radiology，1993，188（2）：405．

［5］Miles KA．Tumour angiogenesis and its relation to contrast enhancement on computed tomography：a review［J］．European J Radiology，1999，30（3）：198．

［6］Ma LD，Frassica FJ，McCarthy EF，et al．Benign and malignant musculoskeletal masses：MR imaging differentiation with rim－tocenter differential enhancement ratios ［J］．Radiology，1997，202（3）：739．