骨肉瘤CT灌注成像与血管生成的关系

【摘要】： 第一部分CT灌注成像对评估原发性骨肿瘤血流灌注的意义 目的 1.利用CT灌注成像技术探讨原发性骨肿瘤的血管特征； 2.利用CT灌注成像技术评价原发性骨肿瘤的血流动力学特征； 3.探讨CT灌注成像技术在鉴别原发性骨肿瘤中的临床价值； 材料与方法 1.病例资料 收集从2007年09月到2009年05月在南京军区南京总医院住院并经病理学证实的原发性骨肿瘤患者47例行CT灌注成像检查,前瞻性研究CT灌注成像技术在原发性骨肿瘤诊断中的可行性。 1.1病例入选标准 经组织或细胞学检查明确为原发性骨肿瘤者； 有CT可以测量的肿瘤病灶者； 胸部CT平扫排除胸部或其他部远隔转移者。 1.2病例排除标准 全身状况不能耐受CT灌注成像检查者； 接受CT灌注检查前有接受放疗、化疗及手术史者； 孕妇； 继发性骨肿瘤患者； 有碘剂过敏史者； 有肝脏、肾脏疾病者。 所有患者均被告知此项研究的目的和风险,并签署书面同意书。 1.3分组 1)骨肉瘤组28例(n=28)；男性16例,女性12例,年龄9岁-56岁(中位年龄21岁)；发病部位：四肢(n=27)、骨盆(n=1)。 2)软骨肉瘤组11例(n=11)；男性7例,女性4例,年龄21岁-54岁(中位年龄40岁)；发病部位：四肢(n=2)、骨盆(n=8)、胸椎体(n=1)； 3)骨巨细胞瘤组8例(n=8)；男性4例,女性4例,年龄18岁-73岁(中位年龄28岁)；发病部位：四肢(n=3)、骨盆(n=5)。 2.影像学检查 西门子64排多层螺旋CT (siemens 64-slice Spiral CT, somatom, senation, germnay); 欧乃派克(Omnipaque,350 mg/ml;通用电气药业上海有限公司,批准文号：350 mg/ml*50ml国药准字H20000597; 350 mg/ml* 100ml国药准字H20000599)； 高压注射器(OptivantageTMDH,型号：MALLINCKRODT); 商用灌注软件包(syngo Body PCT,西门子,德国)； 三维重建软件(space software,西门子,德国) 47例患者均接受西门子64排多层螺旋CT检查,检查前4小时禁食。 CT平扫：明确肿瘤所在平面,同时确定肿瘤最大层面。 CT灌注扫描：高压注射器经肘静脉以6ml/s的速度快速团注非离子造影剂欧乃派克(350 mg/ml*50ml) 50ml,1.5ml/kg; 造影剂团注5秒钟之后,对病灶最大层面采用连续同层动态扫描,扫描参数为：管电压100kV,管电流80mA,7.2mm层厚,4层,延迟5秒钟后连续扫描25秒钟； CT重建扫描：高压注射器经肘正中静脉依次快速团注非离子造影剂欧乃派克(350 mg/ml*100ml) 80ml,1.5ml/kg和生理盐水。注速为6ml/s。 造影剂团注5分钟之后,对病灶采用容积扫描,扫描参数为：管电压100kV,管电流80mA,0.6mm层厚；动脉期感兴趣区(region of interest, ROI)为降主动脉,降主动脉的CT值净增100Hu时自动触发扫描(Dose care)。数据导入Space软件进行肿瘤和血管的三维重建。 利用专门的商用灌注软件包(syngo Body PCT,西门子,德国)进行灌注参数的后处理,计算方法采用去卷积法。 ROI的选取：一名骨与软组织肿瘤方面的影像专家在CT平扫时肿瘤所在最大层面上手工选取。标准：尽可能包含该层面所有肿瘤实质部分,尽可能避开肿瘤坏死区,肉眼可见的血管,钙化灶,空气和皮下脂肪,同时要注意避开肿瘤边缘的充血水肿区。 数据经过处理后获得以下参数及图像 血流量(Blood Flow, BF,单位是ml·min-1·100g-1),指单位时间内流经定量组织的血流量； 血容量(Blood Volume, BV,单位是ml·100g-1),指表现局部区域组织血管内的血流量； 达峰时间(Time to Peak, TTP,单位是s),为定量组织血管内部对比剂强度达到TDC的峰值的所需要时间； 表面通透性(capillary permeability surface product, PS,单位是ml·min-1·100g-1),反映肿瘤内部所有血管的通透性情况,也反映了对比剂经由毛细血管内皮进入细胞间隙的单向传输速率； TDC曲线(Time-Density Curve,TDC):TDC横坐标为时间,纵坐标为注药后增加的CT值,反映的是组织灌注量的变化； 肿瘤血管的三维重建图(three Dimensional Restruction 3D restruction). 3.统计学分析 数据分析采用spss16.0 for windows统计软件： 定量数据采用均数±标准差(mean±SD)表示； 各组均数间采用one-way analysis of variance(ANOVA)检验,两两组间比较方差齐时用LSD检验,方差不齐时用DunnettT3.P0.05被认为有统计学意义。 结果 47例患者接受CT灌注检查,获得47例原发性骨肿瘤的灌注参数(100%)。 47例接受CT灌注检查的患者中未发生一例对造影剂的不良反应。 各组的TDC形状不同： 骨肉瘤组上升速度快,或形成明显平台期或缓慢下降； 软骨肉瘤组上升缓慢,缓慢下降； 骨巨细胞瘤组上升较快,未形成明显平台期即快速下降。 骨肉瘤组的各灌注参数的mean±SD分别是：BF 57.264±29.483ml·min-1·100g-1；BV 70.393±28.785 ml·100g-1；TTP 119.271±25.659 s;PS 47.229±15.007 ml·min-1·100g-1； 软骨肉瘤组的各灌注参数的mean±SD分别是：BF 19.018±16.131ml·min·100g-1；BV 31.782±25.845m1·100g-1；TTP 140.273±24.957s；PS 23.073±11.156m1·min-1·100g-1; 骨巨细胞瘤组的各灌注参数的mean±SD分别是：BF 74.963±48.651ml·min-1·100g-1；BV 90.788±44.280ml·100g-1；TTP 102.375±19.056s；PS 89.350±32.959ml·min-1·100g-三组间BF、BV、TTP和PS值的差异均有统计学意义(P0.05)。骨肉瘤组与骨巨细胞瘤组的BF、BV及PS值显著高于软骨肉瘤组(P0.05),而TTP值显著低于软骨肉瘤组(P0.05)；骨肉瘤组的BF、BV及TTP值与骨巨细胞瘤组均无显著差异(P＞O.05),但PS值显著低于骨巨细胞瘤组(P0.05)。 结论 1.CT灌注为评价原发性骨肿瘤的血流动力学特征提供了一种无创、客观定量的方法；克服了传统影像学单纯反映解剖形态改变的不足； 2.TDC曲线和PS可以被用来鉴别原发性骨肿瘤的良恶性； 3.CT灌注成像作为一种无创、简便的检查方法,可提供更详细的骨肿瘤的血管信息。 第二部分骨肉瘤CT灌注成像与血管生成的关系 目的 1.利用CT灌注成像技术评价骨肉瘤的血流动力学特征； 2.利用CT灌注成像技术探讨骨肉瘤的血管特征； 3.探讨CT灌注成像参数与骨肉瘤血管生成的关系及其临床价值； 材料与方法 1.病例资料 收集从2007年09月到2009年06月在南京军区南京总医院住院并经病理学证实的骨肉瘤患者26例,所有患者均接受CTPI检查,应用病理免疫组织化学技术计算治疗前肿瘤穿刺标本的微血管密度。其中男18例,女8例,股骨远端15例,胫骨近端6例,腓骨近端2例,肱骨近端2例,骨盆1例。 1.1病例入选标准同第一部分。 1.2病例排除标准同第一部分。 所有患者均被告知此项研究的目的和风险,并签署书面同意书。 2.影像学检查 同第一部分。 数据经过处理后获得以下参数及图像 血流量(Blood Flow, BF,单位ml·min-1·100g-1); 血容量(Blood Volume, BV,单位ml·100-1); 达峰时间(Time to Peak, TTP,单位s)； 表面通透性(capillary permeability surface product, PS,单位ml·miN-1·100g-1); TDC曲线(Time-Density Curve, TDC); 肿瘤血管的三维重建图(three Dimensional Restruction 3D restruction)。 3.病理研究 取治疗前骨肉瘤病例穿刺标本蜡块,切成4μm厚切片,常规脱蜡至水,采用常规HE染色法及S-P免疫组化法标记CD34,试剂购于丹麦Dako公司。 MVD计数：CD34单克隆抗体与血管内皮细胞上的CD34蛋白相结合,定位于血管内皮,呈棕褐色。参照Weider标准计算,先在低倍镜视野(40x)找到微血管密度最高的区域(hot spot),然后在高倍镜视野内(400x)计数微血管数目,凡呈现棕色单个内皮细胞或内皮细胞簇者均作为1个血管计数单位,管腔面积大于8个红细胞直径的血管不计数。每张切片在400倍镜下计数3个视野,取平均值。 4.统计学分析 数据分析采用spss16.0 for windows统计软件： 定量数据用均数±标准差(mean±SD)表示,统计方法采用配对t检验和Pearson相关系数检验,P＜0.05被认为有统计学意义。 结果 26例患者接受CT灌注检查,获得26例原发性骨肉瘤的灌注参数(100%)。 26例接受CT灌注检查的患者中未发生一例对造影剂的不良反应。 骨肉瘤TDC曲线呈较快上升至顶峰,然后明显有个平台期后缓慢下降。 骨肉瘤组BF, BV、TTP、PS值mean±SD分别为46.619±25.171 ml·min-1·100g-1、61.808±29.467 ml·100g-1、122.923±26.213 s和44.535±14.638ml·min-1·100g-1。正常肌肉组织的BF、BV、TTP以及PS值分别为5.169±6.603ml·min-1·100g-1、9.642±7.253 ml·100g-1、115.523±33.115 s和17.000±29.276 ml·min-1·100g-1。两组间BF、BV和PS的差异用配对t检验有统计学意义,TTP无统计学意义。 本研究26例骨肉瘤的MVD值为43,范围13-95(条/0.26mm2)。采用Pearson相关系数检验得出BF、BV及PS与MVD具有显著正相关性,而TTP呈负相关,但无统计意义。 CT灌注成像显示了所有肿瘤灶的部位、大小、形态、轮廓的三维结构,特别清晰地显示出肿瘤的三维空间关系、肿瘤对周围血管的压迫移位以及骨质破坏的情况。 结论 1.本组研究的结果表明CT灌注成像技术可以被用来研究骨肉瘤； 2.CT灌注成像能够评价骨肉瘤血流灌注,可以反映血管生成及MVD的表达。 3.CT灌注成像能够显示骨肉瘤的供血动脉、引流静脉、肿瘤侵犯血管方面的信息,为骨肉瘤的诊治提供了帮助。

【关键词】：体层摄影术 X线计算机 骨 肿瘤 灌注 血管生成
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R738.1
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