进展期胃癌胃周淋巴结的128层CT灌注成像研究
2016-09-21左晓娜曲红光王治民
左晓娜 曲红光 王治民
进展期胃癌胃周淋巴结的128层CT灌注成像研究
左晓娜曲红光王治民
目的:通过胃癌128层螺旋CT灌注成像研究,探讨胃周转移性淋巴结与活动期反应增生性淋巴结及静止期反应增生性淋巴结灌注曲线及灌注功能图像特征及胃癌胃周不同类型淋巴结灌注参数(血流量、血容量、平均通过时间、表面通透性)的差异。方法:选取甘肃省人民医院经手术病理证实的30例胃癌患者中的转移性淋巴结(A组)35枚,活动期反应增生性淋巴结(B组)53枚,静止期反应增生性淋巴结(C组)27枚,比较三组间的时间-密度曲线(time-density cuver,TDC)的差异,利用单因素方差分析比较不同组间各灌注参数的差异。结果:①128层螺旋CT灌注成像能提供胃癌胃周不同类型淋巴结内部的血流灌注信息,能准确地反映淋巴结的生理功能情况。②转移性淋巴结、活动期反应增生性淋巴结及静止期反应增生性淋巴结的BF.BV.MTT.PS值均存在差异。结论:128层螺旋CT胃癌灌注成像能直观地反映胃癌胃周淋巴结的灌注参数的改变,并较客观地、量化地反映了淋巴结组织内部血流动力学的改变,结合增强图像和多种后处理技术,可为胃癌胃周淋巴结的定位、定性诊断及胃癌术前分期评估提供更有价值的信息。因此CT灌注成像技术是一种新的无创性的用于评价组织、器官血流灌注状态的功能成像方法。
胃癌;灌注成像;体层摄影术;X线计算机
胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,胃癌的发病率在不同国家,不同地区差异很大[1]。我国属胃癌高发区,其中以进展期胃癌占多数,5年生存率仅为23.4%[2]。胃癌外科手术术式选择的原则主要是根据胃癌的临床分期,《NCCN胃癌临床实践指南》及卫生部《胃癌诊疗规范》均推荐胃癌术前分期采用CT扫描,因此胃癌术前的CT评估对临床的治疗方式有重要影响,而胃周淋巴结转移与否是决定胃癌愈后的重要因素之一。常规影像学检查在判断胃癌病变范围、大小以及胃壁浸润深度,淋巴结及远处脏器转移具有较大的优势[3-6],不过这还仅限于胃癌的形态学的检查。而CT灌注成像(CTperfusion,CTP)是一种功能成像,可以更进一步地了解淋巴结的血供情况和血管通透性情况,从而十分有助于对胃周淋巴结的性质做出判断。
1 材料与方法
1.1临床资料收集2015年3月至2016年1月甘肃省人民医院经手术病理证实的胃癌患者30例。30例胃癌患者中,男18例,女7例,年龄41~77岁,中位年龄(57±10.68)岁;30例胃癌患者中转移性淋巴结(A组)35枚,活动期反应增生性淋巴结(B组)53枚,静止期反应增生性淋巴结27枚。
1.2扫描方法空腹,扫描前口服温水800~1000m l,扫描前15~20分钟无禁忌证患者(青光眼、前列腺炎等)肌肉注射低张剂(654-2)10mg,所有病例均采用仰卧位。采用美国GE公司Lihgtspeed 128层螺旋CT行平扫、灌注扫描及三期增强扫描。扫描的方法:首先行上腹部平扫,层厚、层间距1.25mm,螺距为0.984:1,扫描速度0.8sec。根据平扫图像选定灌注层面,以病灶最大层面为中心,上下共选8cm范围。灌注成像扫描方式:cine扫描;层厚:5.0mm/8i;层间隔:0;管电压:120kV;电流80mA;延迟时间:7S;总曝光时间50s。经肘前静脉快速团注造影剂,造影剂用优维显(300mgI/ml),注射速度为4.0m l/s,用量为50ml。扫描期间患者上腹部绑腹带并嘱其尽量憋气50s,对于体弱不能长时间坚持憋气的患者嘱其平静缓慢呼吸。灌注扫描结束以后,再次注射对比剂1.0m l/kg,速率3.0ml/s,完成整个上腹部的增强扫描。三期增强扫描的技术条件同平扫,采用智能追踪技术(Smart Prep)触发扫描,以CT值升至150Hu作为启动扫描的触发点,扫描时间约为开始注射造影剂后30s、65s和150s,完成动脉期、静脉期和延迟期的三期增强扫描。
1.3灌注图像处理及分析将扫描后的灌注数据传至ADW4.4工作站,CTP用GE公司的CT perfusion-4灌注软件包中的胰腺灌注(Pancreas tumor perfusion)协议(去卷积法)进行计算、制图和分析,使其生成指定类型的定量函数和灌注参数。在灌注图像上标示腹主动脉作为供血动脉,感兴趣区(region of interest,ROI)按2~6个像素放置,以避免部分容积效应。然后进行阈值定义,一般为0~200Hu左右,去除周围骨、脂肪、空气等组织的影响。然后进行感兴趣区(ROI)的选取(感兴趣区的选取应大于50个像素,不应达到靶区边缘,以免部分容积效应的影响,同时应避开大血管及病灶坏死囊变区),获得时间密度-曲线(time-density cu⁃ver,TDC)及灌注参数:血流量(Blood Flow,BF)、血容量(Blood Volume,BV)、平均通过时间(Mean Transit Time,MTT)、毛细血管表面通透性(Permeability Surface,PS)。所有值的测量在研究期间均重复3次,取平均值。
1.4统计方法应用SPSS17.0版软件包,计量资料用均数±标准差表示,分别比较三组间淋巴结灌注参数值的均值(方差分析),对两两组间的差异进一步用LSD或Tamhane法分析。以P<0.05代表有统计学差异,P<0.01表示有显著统计学差异。
2 结果
2.1三组间淋巴结TCD的比较我们获得了113个淋巴结的TCD及伪彩灌注图,所有的淋巴结TDC曲线均包括基线(Baseline)、上升支、高峰和下降支(见图1)。将获得TCD进行分型,三组间淋巴结的TDC曲线类型可分为速升速降型(I型)、低平型(II型)及缓升型(III型),转移性淋巴结TCD以I型为主反应增生性淋巴结TCD以II型及III型为主(见图2-4)。图5-9为同一低分化腺癌病人影像、病理及灌注参数图。
表1 转移性淋巴结与反应增生性淋巴结TDC曲线类型比较(例)
图1 速升速降型TDC曲线
图2 低平型TDC曲线
图3 缓升型TDC曲线
图4 胃底体部胃壁增厚
图5 病理类型为弥漫侵润型
图6 胃小弯侧淋巴结转移低分化腺癌
图7 病灶为I型TDC曲线
图8 转移淋巴结灌注值增高
图9 转移淋巴结BV、BF及PS灌注参数值增加,MTT延长
1.2三组间淋巴结各灌注参数值的比较转移性淋巴结与活动期反应增生性淋巴结及静止期反应增生性淋巴结的BF、PS、MTT间具有显著统计学差异,P<0.001,三组间的BV具有统计学差异,P<0.05。见表2。
表2 转移淋巴结与反应增生性淋巴结灌注参数值的比较
3 讨论
3.1CT灌注成像的意义CT灌注成像是指在静脉快速团注对比剂,经血液循环到达组织器官的同时对选定的层面进行连续多次扫描,以获得该层面内每一像素的时间-密度曲线(TDC),其反映的是对比剂在该组织器官通过的动态过程。根据TDC曲线可计算出BF、BV、MTT、PS等参数,可用来评价组织器官的血流状态和生理功能[7-10]。CT灌注成像可反映出活体内肿瘤血管生成的微血管变化,评价肿瘤的良、恶性程度。
3.2胃周不同性质淋巴结TDC曲线的意义胃癌胃周不同性质淋巴结的TDC反映出其不同的病理变化,转移性淋巴结多表现为速升速降型TCD曲线,曲线变化代表肿瘤内新生血管丰富,基底膜发育不完善,内皮细胞连接松散,对比剂注入后快速进入肿瘤组织,又快速流出,形成一尖峰。反应增生性淋巴结多见于低平型及缓升型TDC曲线,其代表淋巴结内血管数量少且细胞排列紧密,呈明显低灌注,或可能是由于血管成熟,内皮细胞连接紧密,基底膜较完整所致。因此CT灌注成像能反映胃周淋巴结的血流动力学变化,早期表现出灌注参数的改变。
3.3胃癌胃周不同性质淋巴结灌注参数差异的意义胃转移性淋巴结与反应增生性淋巴结各灌注参数值存在显著统计学差异,也是基于其血流动力学的变化,肿瘤是血管生成依赖性疾病[11],转移性淋巴结具有丰富的新生肿瘤血管,但血管壁基底膜发育不完善,内皮连接疏松[12,13],使其PS增大,血管数量的增加,是BV、BF增加的基础,致MTT通过时间延长,上述转移性淋巴结血流动力学的变化是造成其与反应增生性淋巴结灌注参数间存在明显统计学差异的根本原因。本组研究亦发现反应增生性淋巴结处于不同时期其灌注参数值也存在差异,这在以往的研究中未见有文献报道。
胃癌术前CT检查的目的主要是明确肿瘤的分期,而胃周淋巴结性质的术前判断是N分期是否准确的关键因素,也是决定手术方案的重要因素之一,既往的CT检查单纯从淋巴结的形态及CT值的变化来判断胃周淋巴结的性质,敏感性及准确性往往不高,而且诊断标准各家之间存在较大争议。我们回顾性对照病理结果分析进展期胃癌胃周淋巴结的灌注参数的变化,发现CT灌注成像能定量的反应胃周淋巴结的血流动力学改变,可区分胃周转移性及反应增生性淋巴结,为胃癌患者的术前N分期提供可靠的定量依据。
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Research on 128-slice CT perfusion imaging of perigastric lymph nodemetastasesof advanced gastric cancer
Zuo Xiaona,Qu Hon⁃gguang,Wang Zhimin.DepartmentofRadiology,theGansu ProvincalHospital,Lanzhou 730000,China
Objective:By studying the128-slice spiralCTperfusion imagingofgastric cancer,thisstudyaimed to investigate the per⁃fusion curves and perfusion imaging features ofmetastatic perigastric lymph nodes,reactive lymphoid hyperplasia(RLH)in the active stage and RLH in the quiescentstage;to find out the differencesof the perfusion indexes includingblood flow(BF),blood volume(BV),mean transit time(MTT)and permeability surface(PS)of thedifferent typesof lymph nodes in advanced gastric cancer.M ethods:From the30 patientswith gastric cancer diagnosed by surgery and pathologicalexamination admitted in Gansu Provincial Hospital,35metastatic lymph nodes(Group A),53 lymph nodeswith reactive lymphoid hyperplasia(RLH)in the active stage(Group B)and 27 RLH lymph nodes in the quiescentstage were selected,and the time-density curves(TDC)of the three groupswere compared,then the differences of the perfusion indexeswere com⁃pared and analyzed by one-wayanalysisofvariance(one-way ANOVA).Results:①The128-slice spiralCTperfusion imagingofgastric can⁃cer could demonstrate the perfusion information inside the different typesofperigastric lymph nodes,and could reflect the physiological func⁃tionsof the lymph nodes precisely;②The resultsofBF,BV,MTTand PSofmetastatic perigastric lymph nodes,RLH lymph nodes in the reac⁃tivestageand RLH lymph nodesin thequiescentstagewerestatistically different.Conclusion:The128-slice spiralCT perfusion imaging of gastric cancer can reflect the changesof the perfusion indexesofperigastric lymph nodesvisually,and can provide theobjectiveand quantita⁃tive information of thehemodynamic changesof the lymph nodes.Combinedwith enhanced imagingand variouspost-processing technologies,the 128-slice spiralCT perfusion imaging can providemore valuable information for thelocating and the qualitative diagnosisof the perigastric lymph nodesand the preoperative stagingevaluation.Therefore,CTperfusion imaging isanew,non-invasive imagingmethod for the perfusion and functionassessmentsof tissuesand organs.
gastric cancer;perfusion imaging;tomography;X-ray computer
730000甘肃 兰州,甘肃省人民医院放射科
左晓娜,E-mail:maxaiq12345@126.com
A
1004-2725(2016)07-0487-05