CT灌注成像对星形细胞肿瘤术前分级及放射治疗反应的研究

【摘要】： 目的：利用兔VX2软组织肿瘤模型，观察各CT灌注参数与肿瘤微血管密度(microvessel density，MVD)的关系；VX2肿瘤放射治疗前后各CT灌注参数的变化及其与肿瘤MVD的关系。通过临床星形细胞肿瘤患者检查，分析星形细胞肿瘤CT灌注参数与肿瘤MVD的关系；研究CT灌注成像对星形细胞肿瘤术前分级的价值；观察残留星形细胞肿瘤放射治疗前后CT灌注参数的变化；探讨CT灌注在脑肿瘤术后随访检查中的应用价值。 第一部分：兔VX2软组织肿瘤放射治疗前后CT灌注成像研究 材料和方法：新西兰白兔12只，体重1.8kg～2.4kg，均为雄性。采用包块埋植法复制兔VX2软组织肿瘤模型，2只兔单侧大腿接种作为后备瘤株，余10只兔双侧大腿近段接种。2周后，双侧接种VX2软组织肿瘤的10只兔中有2只意外死亡，余8只和2只后备瘤株兔分别形成双侧及单侧大腿直径1.5～5cm软组织肿瘤，然后做第一次CT检查。随后对兔VX2软组织肿瘤行放射治疗：8只双侧大腿成功接种的带瘤兔，单侧(右侧)局部大剂量放射治疗，左侧作为对照组。~(60)Co体外放射治疗，放疗剂量1200Gy，放射治疗7天～8天后，做第二次CT检查。 CT检查：应用GE／lightspeed Ultra多层螺旋CT。CT扫描序列：平扫、CT灌注成像和常规增强扫描。CT灌注扫描参数：电影(cine)采集、管电压80kV、管电流120mA、矩阵512×512、FOV15cm、层厚5mm(球管旋转一周采集4层)、扫描速度1s／周、扫描时间45s，共得到180帧图像。经兔耳缘静脉注射对比剂：优维显(Ultravist 300)，注射速度0.5ml／s，剂量 博士研究生学位论文 1.sml/kg体重。用perfusionZ软件中的体部肿瘤分析软件计算获得:血流 量(blood flow，BF)图、血容量(blood volume，sv)图、对比剂平均通过 时间(mean transit time，MTT)图和表面通透性(permeability Surfaee，ps) 图。 第二次CT检查后，将兔处死，取肿瘤HE及免疫组织化学检查，免 疫组织化学检查用SP法，单克隆抗CD34抗体标记血管，用W七idner技术计 算肿瘤MVD。 结果:18个VXZ肿瘤病灶中，7个病灶中央可见坏死:5个病灶周围 见淋巴结转移;4个病灶可见钙化;病灶实质部分增强扫描均明显强化。 CT灌注检查，除MTT图显示肿瘤轮廓效果较差外，BV、BF、PS图像 上均可清楚显示肿瘤。肿瘤的BF、BV和PS的平均值分别为:85.20 ml/mi可1009、15.33 ml/1009、34.71 ml/mi可1009，均高于正常肌肉组织(BF、 BV、PS平均值分别为:46.90 ml/min/100g、2.26 ml八009、9.48 ml/mi可1009)， 肿瘤MTT较肌肉组织略低(分别为5 .495、6.205)，但无显著性差异(PO.05)。 VXZ肿瘤放疗组放射治疗前后CT灌注参数相比，肿瘤的BF、BV 和PS放射治疗后均下降，与放射治疗前及对照组比较均有显著性差异 (P0 .05)。对照组前后两次CT检查各CT灌注值无明显变化(P0.05)。放 疗组放射治疗后，肿瘤平均MVD为:48 .75士1 3 .01;对照组肿瘤平均MVD 是:85.25士14.25;二者差异有显著性意义护0.05)。对照组和放射治疗组 肿瘤的BF、PS、BV均与肿瘤MVD呈正线性相关。 第二部分:星形细胞肿瘤术前分级及放疗前后变化的cT灌注研究 材料和方法:患者分三组:①临床拟诊星形细胞肿瘤患者25例:术前2 天一8天CT检查。②星形细胞肿瘤部分切除术后19例，所有患者均用直线 加速器放射治疗，总放射剂量50Gy一60Gy，总放射治疗时间7周一9周。放 射治疗前1天~5天及放射治疗结束后2天一5天分别进行CT检查。③星形 细胞肿瘤全切术后随访检查26例，术后7天~3年行CT检查。 CT检查方法:患者仰卧位，定位像扫描后，常规轴位平扫、CT灌注成 像及常规增强扫描，CT灌注扫描参数:电影采集、管电压80kV、管电流 博士研究生学位论文 190mA、矩阵512X512、FOVZoem~23em、层厚smm(球管旋转一周采集4 层)、扫描速度15/周，扫描时间455，共得到180帧图像。用CT自动高压注 射器(Medrad Injector)经前臂静脉注射优维显田ltravist 300)，注射速度4m吮、 总量45ml:儿童对比剂用量lml/kg体重、注射速度1 ml/s~ZmFs。 用CT工作站pe而sionZ软件分析，手工选取流入动脉和流出静脉，动 脉一般选择大脑前动脉，静脉一般选择上矢状窦，获得脑血流量(cereb阁 blood flow，CBF)图、脑血容量(eerebral blood volume，CBV)图、M竹图 和PS图。 对组织学证实的18例星形细胞肿瘤，术后病理标本常规组织切片及免疫 组织化学检查，计算肿瘤MVD。 低级星形细胞肿瘤和高级星形细胞肿瘤CT灌注参数比较，如果差异有 显著性意义，用受试者工作特征(reeeiver operating eharacteristie，ROC)曲线 判别各参数对区分低级、高级星形细胞肿瘤的效果，并得到相应区分低级、 高级星形细胞肿瘤的相关闭值。分析CT灌注参数与肿瘤MVD相关性;观 察残存肿瘤放射治疗前后的CT灌注参数的变化;比较脑肿瘤全切术后手术 区和正常脑白质CT灌注参数。 结果:25例拟诊星形细胞肿瘤患者，组织?