多层螺旋CT灌注成像在诊断甲状腺病变中的应用.doc

多层螺旋CT灌注成像在诊断甲状腺病变中的应用【摘要】 目的 探讨多层螺旋CT灌注成像对甲状腺病变的诊断价值。 方法 对21例正常甲状腺、32例甲状腺癌、69例良性病变（甲状腺瘤31例，结节性甲状腺肿38例）行MSCT灌注成像，用CT perfusion 2软件分析灌注参数血流量（BF）、血容量（BV）、平均通过时间（MTT）和表面通透性（PS）的平均值，并进行统计学分析。 结果 正常甲状腺组的BF、BV、MTT和PS分别为(549.61187.91)mL100 g-1min-1、(9.343.41)mL/100 g、(2.650.97)s、(36.0725.11)mL100 g-1min-1；甲状腺癌组分别为(326.81139.14)mL100 g-1min-1、(7.955.65)mL/100 g、(3.902.60)s、(54.0622.95)mL100 g-1min-1；良性病变组分别为(330.53144.02)mL100 g-1min-1、(8.145.33)mL/100 g、(3.872.56)s、(41.8424.54)mL100 g-1min-1。3组间比较，BF、PS值差别具有统计学意义性(P=0.001,0.018)，BV、MTT值差别无统计学意义(P=0.586，0.093)。各组BF值两两比较，正常组与良恶性组BF值差别具有统计学意义(P=0.000,0.001)，良恶性组差别无统计学意义（P=1.000）。PS值恶性组与正常组、良性组差别具有统计学意义(P=0.009,0.020)，正常组与良性组差别差别无统计学意义（P=0.341）。 结论 MSCT灌注成像中灌注参数PS值对甲状腺病变的良恶性判断有一定价值。 【关键词】 甲状腺疾病； 体层摄影术，螺旋计算机； 灌注，局部CT灌注成像作为功能影像的一种手段，其在脑部的应用已基本成熟，在肝脏、胰腺、前列腺，甚至肺部疾病等实质性脏器的应用研究已见报道。尽管甲状腺结节的影像学诊断方法多样，但对于良、恶性病变的鉴别，仍缺乏一种行而有效的手段。笔者将多层螺旋CT灌注技术应用于甲状腺，评价其在诊断甲状腺病变中的使用价值。 1 对象与方法 1.1 对象 2003年7月-2004年2月行甲状腺组织CT灌注扫描患者122例，分3组：（1）正常组，21例，男性8例，女性13例，年龄（4210）岁（2255岁）。其中健康志愿者3例，头颈部以外部位肿瘤患者18例。甲状腺功能检查均正常，无心肺功能异常。（2）良性组，69例，男性25例，女性44例，年龄（4611）（1577岁）。其中甲状腺腺瘤31例，结节性甲状腺肿38例。病灶最大径>3 cm者29例，囊变者24例。（3）恶性组，32例，男性6例，女性26例，年龄（4212）岁（2376岁），病灶最大径>3 cm者19例，囊变者1例。经统计学处理，3组间年龄、性别差别无统计学意义。 1.2 灌注成像方法 1.2.1 检查方法 使用美国GE公司的Lightspeed QX/i型8层螺旋CT机，对122例甲状腺组织行CT灌注扫描。受检者在曝光期间平静呼吸，停止吞咽动作及避免说话，两肩尽量下垂（尽可能避开锁骨伪影）。行常规轴位5 mm/4i的CT平扫，确定肿瘤中心部位后，选取肿瘤最大面积及血管显示良好的4个层面作灌注扫描，扫描类型：Cine full 1.0 s；层厚：5 mm/4i；扫描野：Head；80 kv；60 mA；矩阵：512512；层间隔：0；机架角度：0；总曝光时间：55 s；延迟时间：8 s；后重建层厚10 mm/2i。使用高压注射器，经肘部静脉以3 mL/s注入300 mg/mL的非离子型造影剂49 mL。产生220层5 mm和218层10 mm的重建图像。 1.2.2 灌注成像分析 将灌注数据转送到Sun Ultra AW4.0工作站，使用Perfusion2(GE)软件包处理数据。采用体部肿瘤模式，确定阈值为-100300 Hu，最大血流速度、血球比率、组织密度等使用缺省设置。颈总动脉定为输入动脉，颈内静脉定为输出静脉。在病变实质区和正常甲状腺的不同位置放置圆形感兴趣区（ROI，面积=10 mm2)，每例至少测3个ROI区，取平均值，尽量避开肿瘤出血、坏死及囊变区，避开组织边缘部位。由计算机自动生成时间-密度（TDC）曲线、CT灌注图和灌注数值，包括血流量(BF)，血容量(BV)，平均通过时间(MTT)和表面通透性(PS)，得到相应伪彩色功能图像并进行记录分析。 1.2.3 灌注参数意义 BF：单位时间内流经局部组织的血容量，单位mL100 g-1min-1；BV：表现为局部区域的血流数量，受血管大小和毛细血管开放数量的影响，单位mL/100 g；MTT：血流从动脉流入到静脉流出所需要时间，单位s；PS：对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙的单向传输速率，单位mL100 g-1min-1。 1.3 统计学方法 计量资料用xs表示。采用SPSS 11.0软件，各组参数均值采用单因素方差分析，方差齐者（PS值）用LSD法进行均数间两两比较，其余灌注参数用DunnettT3法。以P<0.05为差别有统计学意义。 2 结 果 3组灌注参数见图1，分析结果见表1，组间两两比较结果见表2。BF指标中，仅正常组与病变组之间的差别有极其显著性差异，而病变组之间的差异无意义。PS指标中恶性组与良性组差别具显著性意义，恶性组与正常组的差别具极其显著性差异。表1 不同甲状腺组织灌注参数值 3 讨 论 3.1 MSCT灌注成像的原理及在甲状腺组织的技术应用 CT灌注成像是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续多次同层扫描,以获得该层面内每一象素的TDC，其理论基础为核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律:BF=BV/MTT12。本研究所用的GE公司的“Togglingtable”技术采用当今常用的去卷积算法，利用推动剩余函数(impulse residue function,IRF)计算对比剂的静脉流出，对肿瘤灌注的流入动脉和流出静脉综合考虑，计算出的灌注参数和图像更真实地反映肿瘤组织的内部情况。ROI的选择，直接影响CT值的测量，从而影响TDC的形态及灌注参数。本研究将ROI固定于10 mm2，可消除因ROI面积不同而引起的CT值不同，并减少由部分容积效应引起的偏差。ROI避开囊变区及边缘区，取多点ROI平均，更为全面地反映病灶的全貌概况。 3.2 MSCT灌注成像应用于甲状腺病变的定性诊断 本研究中正常甲状腺组织的BF值与良恶性病变组之间存在显著性差异。因病灶造成正常供血血管的破坏，使得单位时间内流经某一组织的血量减少，但良、恶性肿瘤之间差别无统计学意义。PS平均值恶性组与正常组及良性组之间的差别均有统计学意义（P=0.009,0.020），说明恶性组的血管通透性较正常组及良性组高。有研究表明，甲状腺癌的肿瘤血管生成较正常组织及良性病变为高，其新生血管通透性较高，可解释本研究结果3。由相关研究可知，甲状腺良性病变中肿瘤生成血管仅是少量区域弱表达，故良性病变的少量血管生成与正常甲状腺之间的微血管差异尚难以从CT灌注参数得以区分4。 本研究与余强等所做的颌面颈部肿瘤灌注结果类似，灌注参数BF及PS的均值在腮腺良恶性肿瘤之间有明显的统计学差异5。大多数头颈部肿瘤CT灌注研究结果认为，CT灌注方法在鉴别头颈部良恶性肿瘤、区分肿瘤组织及周围正常组织具有一定的辅助诊断意义。但是，部分灌注参数在良恶性肿瘤组中无差异。灌注实质上就是研究肿瘤内部的血流特点,而肿瘤组织血管特点较为复杂，决定了肿瘤灌注的多样性与复杂性。对肿瘤内部的血管情况应该全面分析,不仅要进行BF、BV、MTT、PS 的综合研究,而且要对肿瘤整体进行评价,因为肿瘤不同部位的血管密度及结构可能不同,如恶性肿瘤边缘的血管化程度可能高于中心区域6 ，并且灌注参数在不同器官病变中，其价值是不同的。总体来说，BF敏感性较高，对于病变显示有帮助；PS的价值较大，表现出一种恶性肿瘤血管通透性增高的趋势，特异性较高。另外对于一些富血供的良性肿瘤或乏血供的恶性肿瘤会出现灌注参数的交叉，如在本研究中发现，良性组PS值最高可达81.20，恶性组最低可至23.41。这是否与部分甲状腺乳头状癌相对较温和、恶性度较低，而一些良性病变生长迅速、增生较活跃、也产生大量新生血管有关。 CT扫描对发现甲状腺病变内低密度区较为敏感，但统计分析腺瘤与甲状腺癌的CT值差别无统计学意义，因此，单凭甲状腺病灶的低密度区及CT值无法判断病变的良恶性。多层CT灌注技术参数在一定程度上反映了甲状腺病变的病理生理过程，可区分正常与病变组织，PS值在甲状腺良恶性病变中的意义较大，为甲状腺的良恶性病变的判断提供一定的帮助。【参考文献】 1 Miles K A. Measurement of tissue perfusion by dynamic computed tomographyJ. Br J Radiology, 1991，64（761）:409412.2 Miles K A,Hayball M P,Dixon A K. Measurement of human pancreatic perfusion using dynamic computed tomography with perfusion imagingJ. Br J Radiology, 1995，68（809）:471475.3 伍石华. 甲状腺肿瘤组织中VEGF及其受体表达与临床病理的联系J. 临床肿瘤学杂志，2006，11（5）：371372.4 LewyTrenda I,WierzchniewskaLawska A. Expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) in human thyroid tumorsJ. Pol J Pathology, 2002，53(3):129132.5 余 强，罗济程，石慧敏，等. 颌面颈部肿瘤的CT灌注成像J. 中国医学计