郝盈
(浙江省腫瘤醫(yī)院放射科 浙江 杭州 310022)
血管生成指的是形成新生血管,屬于機體創(chuàng)傷性修復(fù)、生長與發(fā)育的基本過程,是繼發(fā)于局部組織缺血的反應(yīng)。而腫瘤的血管生成指的是在腫瘤上生成血管的過程,該新生血管既會導致腫瘤轉(zhuǎn)移與生長,又改變了毛細血管的通透性、容積與灌注量,所以想要及早準確評估腫瘤的診療效果,既需要監(jiān)測腫瘤的可視化特征,同時又需要對腫瘤的代謝情況與微循環(huán)進行探究。目前,在腫瘤血管生成中常用的評估技術(shù)就是影像學的成像方法,尤其CT與磁共振應(yīng)用。究其原因,CT與磁共振技術(shù)因具有方便與無創(chuàng)的特點,可以對腫瘤血管的生成和微血管的特征進行反映,現(xiàn)已逐漸變成眾多學者研究的重點。
CT的增強掃描主要是基于靜脈注射對比劑以后,在血管中與血管外有小分子的碘對比劑擴散,隨著時間的變化,能夠?qū)ρ芘c組織的強化程度進行觀察,而腫瘤血管的出現(xiàn),會導致增強掃描的特征發(fā)生改變。目前,在臨床上,CT的動態(tài)增強以及灌注成像,主要就是利用該基礎(chǔ),定量分析腫瘤血管生成。CT的灌注成像主要就是將對比劑迅速注射完成以后,多次連續(xù)掃描選定層面,獲得層面中感興趣區(qū)的時間-密度曲線,在曲線中,CT值的改變能夠?qū)M織內(nèi)碘的聚集量伴隨時間變化的情況進行反映。所用對比劑作為一種生理性示蹤劑,能夠?qū)植康难鞴嘧⒘孔兓闆r進行反應(yīng),獲得組織功能信息的變化。經(jīng)相關(guān)數(shù)字模型能夠?qū)M織血流量(BF)、血容量(BV)、平均通過時間(MTT)、峰值時間(TTP)、毛細血管的通透分數(shù)(CPE)等參數(shù)進行反映,以便對組織器官灌注的狀態(tài)進行評估。并且按照感興趣區(qū)的時間-密度曲線來獲取半定量的參數(shù),例如:增強率(Enh%)、最大的增強值(MAV)等。定量CT技術(shù)可以對腫瘤血管生成的相關(guān)生理性參數(shù)進行定量反映,尤其是毛細血管通透性、灌注量與MTT等。
經(jīng)過脈沖的序列能夠顯示出血管床,該脈沖的序列對于血管床內(nèi)部小分子有較高的敏感性,并且對于去氧血紅蛋白所致磁場的均勻性變化有較強敏感性。所以磁共振即便沒有對外源性的對比劑進行應(yīng)用,同樣可以對血管床變化情況進行評估。相位標記可以對微循環(huán)中的血流不連貫性進行評估,而橫斷位自旋標記能夠計算與觀察血流情況,對磁化位移顯示的組織灌注情況進行觀察。血氧水平依賴性(bloodoxygenleveldependant,BOLD)對比主要由去氧血紅蛋白的順磁特性所提供。T2WI的脈沖序列對于去氧血紅蛋白含量具有較高敏感性,所以對于血氧含量與BV變化同樣敏感。就目前而言,BOLD的對比在血管生成以及相關(guān)血管功能與BV積分變化中比較常用。如果患者存在高血碳酸與高血氧含量,都會增強腫瘤的信號,然而,CO2容易對信號增強中的血管擴張產(chǎn)生突出作用,所以經(jīng)不同高血碳酸與高血氧的含量,可以對血管成熟的程度進行顯示。
動態(tài)增強磁共振(DCE-MRI)指的是針對磁共振對比劑進行注射前、過程中與注射后,連續(xù)所得磁共振的圖像,能夠?qū)δ[瘤組織內(nèi)對比劑進入、廓清的動力學的過程進行全方面的描述,并對腫瘤組織中的血管屬性進行觀察。分析辦法目前包含兩種,其一,經(jīng)分析信號強度的變化進行半定量的方法;其二,經(jīng)藥代動力學模型對對比劑濃度變化進行定量的方法。其中,半定量的參數(shù)分析主要包含最大信號強度、開始強化時間與強化幅度。目前,相關(guān)研究人員經(jīng)強化的時間比以及1分鐘最大的強化程度、時間信號曲線的形態(tài)參數(shù),對腫瘤血管的生成進行反映。定量的分析方法中常用參數(shù)包含率常數(shù)(kep或K21)、對比劑體積的交換常數(shù)(Ktrans)以及單位體積組織的漏出百分比(ve),三者關(guān)系為kep=Ktrans/ve。經(jīng)定量分析可以對組織之中的對比劑濃度進行準確反映,然而計算的過程相對復(fù)雜。SMCM的DCE-MRI與MRI的灌注成像在腫瘤的良惡性診斷、鑒別中比較常用,同時可以評估腫瘤治療之后的效果、腫瘤分級情況等,在前列腺、乳腺疾病、膀胱疾病與肝臟疾病等診斷中廣泛應(yīng)用[1]。
近幾年,伴隨對大分子類對比劑的深入研究(MMCM),研究者在血管通透性評估方面的準確度越來越高,從而將血管生成的早期活體研究過程得以實現(xiàn)。MMCM的動態(tài)增強圖可以對微血管的通透性進行量化評估,然而,MMCM尚處于臨床試驗的階段,應(yīng)用受限。相關(guān)研究人員[2]對右旋糖苷-GD-DTPA、白蛋白-GDDTPA復(fù)合物、MS-32、鐵氧化物、病毒顆粒與脂質(zhì)體等應(yīng)用大分子對比劑的磁共振增強情況進行分析,研究得出,不是全部大分子對比劑均可以對血管生成的過程進行反映,反映血管生成效果比較顯著的是樹形大分子與鐵氧化物。不少研究人員研究不同大分子對比劑的增強磁共振參數(shù)、腫瘤血管的生成相關(guān)性,以及嚙齒動物的乳腺腫瘤模型時得出,鋁-(Gd-DTPA)30磁共振成像的動力學參數(shù)對于良惡性的腫瘤診斷鑒別時,其特異性比較高,KPS也就是微血管的通透性和組織病理的分級之間相關(guān)性比較強,并且鋁-(Gd-DTPA)30同時在抗腫瘤的血管生成治療中應(yīng)用。在分子影像的領(lǐng)域,MMCM有顯著作用,伴隨腫瘤的標記物發(fā)展,病毒顆粒、脂質(zhì)體與樹形大分子可當作靶對比劑,變成治療藥物載體。
綜上,伴隨腫瘤生化、腫瘤血管的影像學成像以及病理指標間相關(guān)性研究的不斷深入,有創(chuàng)MVD的測量方法有可能被CT與磁共振的影像學參數(shù)替代,確保血管生成過程反映的無創(chuàng)性與精確性。由于影像學的成像技術(shù)與腫瘤血管生成認識的不斷發(fā)展與完善,今后CT與磁共振可以對新生血管的生長分子特征進行反映,給腫瘤血管的生成及腫瘤的治療奠定基礎(chǔ)。