姚 靈 YAO Ling

郭曉山 GUO Xiaoshan

張千里 ZHANG Qianli

CT灌注成像技術(shù)分析原發(fā)性肺癌的血供模式

姚 靈 YAO Ling

郭曉山 GUO Xiaoshan

張千里 ZHANG Qianli

目的采用肺動(dòng)脈和支氣管動(dòng)脈CT灌注成像技術(shù)分析原發(fā)性肺癌的血供模式，探討其臨床價(jià)值。資料與方法對(duì)34例原發(fā)性肺癌患者行肺部腫塊CT灌注掃描，并進(jìn)行圖像后處理，采集肺癌的支氣管動(dòng)脈灌注血流量（AF）及肺動(dòng)脈灌注血流量（PF），并計(jì)算灌注指數(shù)（PI），比較不同類型肺癌PI的差異。結(jié)果34例原發(fā)性肺癌患者的PI為（70.60±7.83）%，其中肺鱗癌、腺癌、小細(xì)胞肺癌的PI值兩兩比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.0451~0.1419, P>0.05）；中央型肺癌、周圍型肺癌的PI值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.0451, P>0.05）。結(jié)論CT灌注成像技術(shù)能定量評(píng)價(jià)肺癌體循環(huán)和肺循環(huán)的血流量，是無創(chuàng)性地研究肺部病灶血流動(dòng)力學(xué)的有效工具；對(duì)原發(fā)性肺癌血供模式的初步研究顯示，肺癌同時(shí)接受肺動(dòng)脈和支氣管動(dòng)脈供血。

肺腫瘤；體層攝影術(shù)，螺旋計(jì)算機(jī)；灌注成像；血流動(dòng)力學(xué)

CT灌注成像可以評(píng)價(jià)局部組織血供模式[1-3]，具有廣闊的應(yīng)用前景。腫瘤是血管生成依賴性疾病，血管生成與腫瘤生長密切相關(guān)[4]。腫瘤的生長過程分為無血管的緩慢生長階段（血管前期）和有血管的快速增殖階段（血管期）[5]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為肺癌的血供主要來源于支氣管動(dòng)脈。史景云等[6]認(rèn)為肺動(dòng)脈不參與肺癌的供血，而鄭如恒等[7]及騰皋軍等[8]認(rèn)為肺動(dòng)脈參與肺癌供血，并認(rèn)為肺動(dòng)脈供血于腫瘤細(xì)胞增殖活躍的周邊部。尸體解剖研究證實(shí)肺癌為支氣管動(dòng)脈及肺動(dòng)脈雙重供血，肺動(dòng)脈與支氣管動(dòng)脈均參與肺癌血供[9-11]，但兩者所占比例尚未明確。本研究采用肺動(dòng)脈主干和支氣管動(dòng)脈灌注分析模式，探討支氣管動(dòng)脈血供與肺動(dòng)脈血供值及各自所占比例。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 2012-10~2013-05貴州省腫瘤醫(yī)院收治的34例原發(fā)性肺癌患者，其中男22例，女12例；年齡30~72歲，平均（54.3±14.8）歲；所有患者均接受CT灌注掃描。納入標(biāo)準(zhǔn)：①未經(jīng)治療的首診為原發(fā)性肺癌病例；②血管情況良好，能耐受較高速度的靜脈注射；③無對(duì)比劑過敏反應(yīng)；④能通過呼吸訓(xùn)練配合灌注掃描。34例患者中，鱗癌17例，腺癌13例，小細(xì)胞癌4例；中央型15例，周圍型19例。

1.2 儀器與方法 采用Toshiba Aquilion PRIME 80層螺旋CT掃描儀，掃描參數(shù)：動(dòng)態(tài)容積采集模式，管電壓100 kV，管電流100 mA，層厚0.5 mm，層間距0.5 mm。靜脈團(tuán)注非離子型對(duì)比劑碘佛醇注射液（320 mgI/ml）60 ml，注射速度為4 ml/s。

1.3 掃描方案 檢查前向患者詳細(xì)說明檢查步驟及注意事項(xiàng)，并進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，要求深吸氣后屏氣，反復(fù)多次訓(xùn)練，最終達(dá)到多次呼吸后狀態(tài)基本一致。掃描前用腹帶固定患者胸部及上腹部，盡可能減少運(yùn)動(dòng)造成的影響。有既往影像學(xué)檢查史者參閱既往影像學(xué)檢查資料對(duì)病變區(qū)域直接定位，否則采用低劑量胸部平掃對(duì)病變區(qū)域進(jìn)行定位。注入造影劑2 s后對(duì)肺部腫塊行連續(xù)動(dòng)態(tài)灌注容積掃描，連續(xù)掃描27.5 s，連續(xù)掃描時(shí)間由CT機(jī)預(yù)定方案提供。多層探測(cè)器同時(shí)開放，掃描時(shí)可達(dá)到病變的局部容積采集，最大限度地避免呼吸移動(dòng)所產(chǎn)生的部分容積效應(yīng)，保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.4 圖像后處理 掃描圖像與數(shù)據(jù)傳輸至Toshiba Body Perfusion 5軟件包對(duì)病灶進(jìn)行圖像后處理分析。選擇圖像質(zhì)量較好的層面，手動(dòng)做出此層面的血液入口點(diǎn)及分界點(diǎn)，分別用肺動(dòng)脈、降主動(dòng)脈和左心房來表示，灌注軟件自動(dòng)生成灌注曲線，選擇病灶感興趣區(qū)，盡量避開明顯的鈣化、壞死、液化區(qū)，選擇實(shí)性軟組織區(qū)域或邊緣區(qū)域。由灌注軟件自動(dòng)計(jì)算病灶的支氣管動(dòng)脈灌注血流量（AF）和肺動(dòng)脈灌注血流量（PF），并計(jì)算灌注指數(shù)（PI），PI=AF/（AF+PF）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，不同類型肺癌的AF、PF及PI比較采用t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 AF、PF及PI值 34例原發(fā)性肺癌患者的AF、PF、PI范圍及平均值見表1。

表1 34例原發(fā)性肺癌患者的AF、PF、PI范圍及平均值

2.2 鱗癌、腺癌與小細(xì)胞癌PI比較 鱗癌組與腺癌組、鱗癌組與小細(xì)胞癌組、腺癌組與小細(xì)胞癌組PI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.1419、0.0451、0.0451, P>0.05），見表2。

表2 鱗癌、腺癌與小細(xì)胞癌CT灌注成像參數(shù)比較

2.3 中央型肺癌與周圍型肺癌PI比較 中央型肺癌與周圍型肺癌PI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.0451, P>0.05），見表3及圖1。

3 討論

既往的肺癌CT灌注均為測(cè)量支氣管動(dòng)脈灌注模式，由于肺癌以支氣管動(dòng)脈供血為主，以這種灌注模式進(jìn)行肺癌血供分析，只能得到單一的血供值，不能同時(shí)得到支氣管動(dòng)脈及肺動(dòng)脈各自的灌注值及兩者的比值。本研究同時(shí)采用肺動(dòng)脈主干和支氣管動(dòng)脈灌注分析模式，以左心房為分界，使用Toshiba Body Perfusion 5軟件包，可以同時(shí)得到AF和PF，并計(jì)算出PI。AF與PF變異度及離散度較大，不符合正態(tài)分布；而PI符合正態(tài)分布，故僅對(duì)PI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鱗癌與腺癌、鱗癌與小細(xì)胞癌、腺瘤與小細(xì)胞癌、中央型肺癌與周圍型肺癌PI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究認(rèn)為肺癌的供血以支氣管動(dòng)脈為主，占總供血量的（70.60±7.83）%，該結(jié)論對(duì)評(píng)價(jià)肺癌的血流模式具有重要意義。

表3 中央型肺癌與周圍型肺癌CT灌注成像參數(shù)比較

圖1 男，47歲，右下肺腺癌。手動(dòng)選擇掃描層面的肺動(dòng)脈干和降主動(dòng)脈，左心房為肺動(dòng)脈供血與支氣管動(dòng)脈供血的分界點(diǎn)（A）；灌注軟件自動(dòng)生成灌注曲線，以灌注曲線為基礎(chǔ)，自動(dòng)得出灌注值（B）；C、D分別為AF值和感興趣區(qū)PF值。Spleen：（借用腹部灌注軟件測(cè)量脾臟標(biāo)示）測(cè)量肺動(dòng)脈供血標(biāo)示；Portal表示降主動(dòng)脈；Artery：左心房；Liver：被測(cè)量腫塊

很多肺癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)錯(cuò)過了手術(shù)機(jī)會(huì)[12]，介入治療是后期的主要治療手段。依照本研究結(jié)果，可以按一定的比例合理分配化療藥物，對(duì)肺癌的介入治療有一定的指導(dǎo)意義。由支氣管動(dòng)脈和肺動(dòng)脈分別按一定比例給藥，可以更大限度地對(duì)肺癌進(jìn)行化療干擾。

本研究尚有一些不足之處：不同學(xué)者及不同儀器類型提供和采用的掃描方式不盡相同，各種掃描方式得到的參數(shù)也不盡相同，結(jié)論也有不同，有待尋找合理、統(tǒng)一的掃描方式。當(dāng)遇到腫瘤內(nèi)發(fā)生動(dòng)靜脈瘺、大面積壞死、出血、機(jī)化包裹等不可預(yù)知的因素時(shí)，會(huì)導(dǎo)致灌注成像參數(shù)值不夠精確，甚至?xí)玫藉e(cuò)誤的結(jié)果。此外，本研究中CT灌注成像所得參數(shù)很難有“金標(biāo)準(zhǔn)”來衡量證實(shí)，這也是本研究的局限性之一。

總之，同時(shí)采用肺動(dòng)脈和支氣管動(dòng)脈CT灌注分析模式能定量評(píng)價(jià)肺部病灶的體循環(huán)和肺循環(huán)，是無創(chuàng)性地研究肺部病灶血流動(dòng)力學(xué)的有效工具；對(duì)原發(fā)性肺癌血供模式的初步研究提示，肺癌同時(shí)接受支氣管動(dòng)脈和肺動(dòng)脈供血。

[1] 夏平, 郝敬明, 王濤, 等. CT灌注成像在肺癌療效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2012, 20(8): 565-568.

[2] Miles KA. Functional computed tomography in oncology. Eur J Cancer, 2002, 38(16): 2079-2084.

[3] Miles KA, Hayball M, Dixon AK. Colour perfusion imaging: a new application of computed tomography. Lancet, 1991, 337(8742): 643-645.

[4] Folkman J, Beckner K. Angiogenesis imaging. Acad Radiol, 2000, 7(10): 783-785.

[5] Griffioen AW, Barendsz-Janson AF, Mayo KH, et al. Angiogenesis, a target for tumor therapy. J Lab Clin Med, 1998, 132(5): 363-368.

[6] 史景云, 肖湘生, 歐陽強(qiáng), 等. 肺動(dòng)脈不參與支氣管肺癌供血——CTA和DSA研究. 中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2002, 18(12): 1253-1254.

[7] 鄭如恒, 董永華, 周康榮. 支氣管肺癌的肺動(dòng)脈血供研究.中華腫瘤雜志, 1995, 17(1): 53-54.

[8] 騰皋軍, 蔡錫類, 高廣如, 等. 支氣管肺癌的雙重供血(肺癌標(biāo)本的微血管造影及臨床X線研究). 中華放射學(xué)雜志, 1991, 25(2): 80-83.

[9] Milne EN. Circulation of primary and metastatic pulmonary neoplasms. A postmortem microarteriographic study. Am J Roentgenol Radium Ther Nucl Med, 1967, 100(3): 603-619.

[10] Botenga AS. The significance of broncho-pulmonary anastomoses in pulmonary anomalies: a selective angiographic study. Radiol Clin Biol, 1969, 38(5): 309-328.

[11] Pump KK. Distribution of bronchial arteries in the human lung. Chest, 1972, 62(4): 447-451.

[12] 高軍, 李基根, 周全. 不典型肺結(jié)節(jié)的螺旋CT與臨床病理診斷的對(duì)比分析. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2005, 13(5): 368-371.

（本文編輯 張春輝）

Blood Supply Mode in Lung Cancer Using Dual-input CT Perfusion

PurposeTo study the blood supply mode in primary lung cancer using dual-input CT perfusion.Materials and MethodsThirty-four patients diagnosed as primary lung cancer underwent chest CT perfusion. Arteriae bronchiale blood fow (AF) and pulmonary artery blood flow (PF) were determined, and perfusion index (PI) was calculated. The difference in PI with different types of lung cancer was also compared.ResultsThe average of PI of all 34 cases was (70.60±7.83)%. There was no statistical difference in PI among squamous cell carcinoma, adenocarcinoma, and small cell carcinoma (t=0.0451-0.1419, P>0.05). There was no signifcant difference in PI between the central lung cancer and the peripheral lung cancer (t=0.0451, P>0.05).ConclusionDual-input CT perfusion can be used to evaluate AF and PF of the lung cancer noninvasively. It is a powerful tool to study the blood supply mode in primary lung cancer. This preliminary study shows that the primary lung cancer receiving both pulmonary and bronchial artery blood supply.

Lung neoplasms; Tomography, spiral computed; Perfusion imaging; Hemodynamics

貴州省腫瘤醫(yī)院影像科 貴州貴陽550004

郭曉山

Department of Imaging, Guizhou Cancer Hospital, Guiyang 550004, China

Address Correspondence to: GUO Xiaoshan

E-mail: 448643097@qq.com

R734.2；R455.3

2014-02-13

修回日期：2014-05-18

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第8期：607-609

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(8): 607-609

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.08.014