螺旋CT动态增强扫描对直径>3cm周围型肺癌血流动力学研究

1.深圳市松岗人民医院放射科(广东 深圳 518105)

2.广州医科大学附属第二医院放射科(广东 广州 510260)

黄英荷1 谭理连2 李志铭2李树欣2

周围型肺癌是临床多发病，在癌肿发生转移之前仅表现为孤立性肺结节(直径＜3cm)或肺内孤立性病灶(直径＞3cm)，常规胸部螺旋CT平扫及增强扫描有时难与肺内炎性病灶及良性肿瘤进行鉴别，而螺旋CT动态增强扫描通过对其血流动力学研究，能够作出较准确的诊断和鉴别诊断。目前有关肺部结节病灶动态增强时间密度曲线形态及其在肺癌诊断中价值的文献报道较多，但主要是针对直径＜3cm的肺内孤立性肺结节病灶[1-5]，而对直径＞3cm肺内孤立性病灶的研究未见详细报道。本文利用螺旋CT动态增强扫描定量研究直径＞3cm周围型肺癌的血流动力学特点，以提高对周围型肺癌的诊断和鉴别诊断水平。

1 资料与方法

1.1 临床资料50例周围型肺癌患者，其中男34例，女16例；年龄40岁～84岁，平均65.3岁；肺癌直径从3.2cm～10.2cm，平均为5.39±3.25cm。10例炎性病灶患者，男5例，女5例；年龄51岁～61岁，平均55岁；病灶直径从3.3cm～9.3cm，平均为4.9±2.65cm。良性胸腺瘤患者3例，男2例，女1例，平均年龄37.7岁，病灶平均直径为4.34±1.31cm。21例周围型肺癌及3例良性胸腺瘤均经手术病理证实，29例周围型肺癌经肺穿刺活检、纤支镜或胸腔镜证实，10例炎症病灶为抗炎治疗后病灶消失或明显缩小证实。

1.2 扫描方法使用GE ProSpeed AI和西门子Puls 4 Power螺旋CT机，先采用层厚3～5mm、螺距1.5，以病灶为中心行胸部螺旋CT平

扫，选定病灶最大中心层面为动态增强扫描的定点层面。再经前臂静脉注入100ml优维显(300mgI/ml)，注射速度3ml/s，从开始注射造影剂后对肺内病灶的定点层面分别于8秒、15秒、22秒、29秒、36秒、43秒、50秒、60秒、90秒、120秒及180秒各扫描一次，扫描层厚2mm，螺距为1。

表2 各类病变的动态增强SS、BP

图1 肺癌、肺炎及良性胸腺瘤的动态增强时间-密度曲线：①肺炎，②肺癌，③胸腺瘤从图中可看出肺癌动态强化曲线形态主要表现为起始阶段曲线逐步上升，60秒上升至峰值,然后才缓慢下降(1～9)；而肺内的炎性病灶则表现为曲线起始段即呈快速上升，在上升至峰值的过程中出现少许的波动现象，120秒达峰值，后呈下降的趋势。良性胸腺瘤的动态扫描密度变化幅度较小，曲线较平稳。

左下肺腺癌，直径4.2cm，CT平扫(图2)CT值30.4HU；延迟时间分别为15秒(图3)、22秒(图4)、29秒(图5)、36秒(图6)、43秒(图7)、60秒(图8)、90秒(图9)、120秒(图10)，CT值分别为35.2HU、40.1HU、52.1HU、53.2HU、56.2HU、62.1HU、61.8HU、49.5HU。增强扫描时病灶随着时间的延迟而逐渐强化，60秒时强化达到峰值，而后随着时间的延迟强化程度逐渐降低。

1.3 数据处理方法

1.3.1 测量每个肺部病灶和相应主动脉(主动脉弓层面以上用头臂动脉代替)平扫及各次动态增强扫描的CT值；每个肺部病灶主动脉CT增强峰值。测量时尽量避开钙化及坏死的区域，靠近纵隔的肿块应避开容积效应的影响；如果肿块中心坏死区较大，则测量肿块周围上下与左右相对应方向的CT值并计算其平均值作为其CT值。平扫及各动态强化层面的测量范围尽量保持一致。计算出50例肺癌，10例炎性病灶、3例胸腺瘤平扫及各次动态增强扫描的平均CT值。

1.3.2 绘制肺部病灶动态增强时间-密度曲线。

以病灶CT值为纵坐标，以时间为横坐标，绘制出每个肺癌、炎性、胸腺瘤的动态增强扫描时间-密度曲线及其总体时间-密度曲线，分析总体时间-密度曲线走势。

1.3.3 计算肺部病灶时间-密度曲线最大增强线性斜率(Steepes slope，SS)。

根据动态增强SS计算原理及公式[1]，计算每个肺癌、肺炎性病灶及胸腺瘤的SS：SS(%/s)=(SCTend-SCTprior)/[SCT0×(Tend-Tprior)]×100%。其中SCTend为曲线快速上升段最高点的CT值，SCTprior为快速上升段起点的CT值，SCT0为平扫时的CT值，Tend与Tprior分别表示和SCTend，SCTprior相应的时间点(以秒为单位)。再计算出肺癌，肺炎性病灶及胸腺瘤的平均SS。

1.3.4 计算肺部病灶血流灌注量(Blood perfusion，BP) 。

根据组织器官的BP计算原理及公式[6]，计算出每个肺癌、炎性病灶，胸腺瘤的BP(每毫升病灶组织每分钟通过的造影剂毫升量，ml/min.ml)，计算公式：BP=TACSPN/PHAA，TACSPN为病灶组织最大增强比率(Hu/min)，即病灶组织时间-密度曲线上升段最大斜率；PHAA为主动脉最大增强CT峰值(Hu)。再计算出肺癌、肺炎性病灶及胸腺瘤的平均BP。

1.4 统计学分析由统计软件包SPSS(11.0版本)系统完成。统计方法采用t检验，p＜0.05，为差异有显著性,p＜0.001为差异有非常显著性。

2 结 果

2.1 各类病变动态增强时间-密度曲线(图1)。

2.2 各类病变螺旋CT动态增强SS、BP，见表2 。

从表2中可看出，肺炎性病灶比肺癌及良性胸腺瘤有更高的BP，肺癌的BP亦较良性胸腺瘤高。

3 讨 论

肺的血液循环根据其功能和来源分为两种血管系统：一种是组成肺循环的肺动脉和肺静脉，其功能主要是进行换气及血氧交换，另一种是属于体循环的支气管动脉和支气管静脉，其功能主要是供应支气管和肺的营养。多数学者[7-9]认为原发性肺癌的血供主要来自支气管动脉等体循环分支，肺动脉一般不参与供血，而部分学者[10]认为肺动脉、肺静脉均参与肺癌的供血，支气管动脉供血以中心为主，肺动脉供血以边缘为主。有关肺部结节病灶动态增强曲线形态及其在肺癌诊断中的价值的文献报道较多，但主要是针对直径＜3cm的肺内病灶[1-5]，而对直径＞3cm病灶的研究未见详细报道。通过分析本组直径＞3cm肺内孤立性病灶螺旋CT动态增强总体时间—密度曲线形态走势，直径＞3cm周围型肺癌及肺内炎性病灶与直径＜3cm肺癌及肺内炎性病灶总体时间-密度曲线形态基本相类似[2，5]。直径＞3cm肺癌动态强化曲线形态主要表现为起始阶段曲线逐步上升，约60秒上升至峰值, 然后缓慢下降；肺内的炎性病灶则表现为曲线起始段即呈快速上升，然后下降，再上升，在上升至峰值的过程中出现少许的波动，约120秒达峰值，后呈下降的趋势；良性胸腺瘤的动态扫描密度变化较小，曲线较平稳。直径＞3cm肺癌由于其内充满了较多不成熟的肿瘤微血管，肿瘤间质内血管丰富，血管分布紊乱，基底膜不完整，同时瘤体引流淋巴管缺如，肿瘤中不成熟的肿瘤微血管可引起肿瘤组织中的血管容积和毛细血管通透性升高，有利于造影剂在血管内停留及大分子的对比剂漏入细胞间隙，上述的多种因素可导致直径＞3cm肺癌早期呈中等程度步上升且上升到峰值后呈缓慢的下降趋势[7]。由于肺内炎性病灶中分布有丰富的扩张毛细血管，局部血流速度加快，对比剂经淋巴回流加快及二次循环等多种因素可导致肺内炎性病灶早期快速上升，然后下降，再上升，出现波动样变化，上升到峰值后呈下降趋势[3]。直径＞3cm的肺癌强化峰值在注射造影剂后60秒，与文献报道直径≤3cm肺癌强化峰值在注射造影剂后36秒不同[5]。

CT灌注成像可评价组织器官的血流灌注状态。目前CT灌注原理有2种[11]：(1)应用核医学计算器官血流量的原理，此原理适用于同层动态CT获取的时间密度曲线。(2)中央容积定理和血管内对比剂稀释原理。本项研究采用核医学计算器官血流量的原理，对肺内直径＞3cm病灶血流灌注进行了定量分析；认为直径＞3cm肺癌BP与直径＜3cm肺癌基本相近，直径＞3cm炎性病灶BP较直径＜3cm炎性病灶高[3]；直径＞3cm肺癌与炎性病灶血流灌注量统计学差异有显著性，与李慎江报道相似[12]。肺癌、炎性病灶与胸腺瘤之间血流灌注量统计学差异亦有显著性。肿瘤组织的血流灌注量与其血管舒张及氧气供应等有关，肺炎性病灶比肺癌血流灌注量多可能是由于肺内炎性病灶中分布有丰富的扩张毛细血管，局部血流速度加快，对比剂经淋巴回流加快。螺旋CT动态扫描血流灌注量测量技术可以直接定量研究肺癌组织的血流情况，技术方法简单，只需计算出肺癌动态增强时间-密度曲线的最大线性斜率和主动脉的最大强化峰值。但由于仅以病灶动态增强时间-密度曲线快速上升时的最大线性斜率为计算基础，不能反映病灶不同时相整体血流灌注量情况。

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(本文编辑: 丁贺宇)