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编号:10238476
肝癌多普勒超声和三维彩色血管能量成像研究(附97例报告)
http://www.100md.com 《河北医科大学学报》 2000年第4期
     作者:赵玉珍 南瑞霞 王彦娜

    单位:赵玉珍(河北医科大学第四医院超声室(石家庄 050011));南瑞霞 (保定市儿童医院);王彦娜(河北医科大学门诊部)

    关键词:肝肿瘤;超声检查;癌,肝细胞;血液供给;超声学;诊断应用

    河北医科大学学报000408

    摘 要 目的 探讨肝癌的血供特点及多普勒超声和三维彩色血管能量成像(three dimensional color power angiography,3D-CPA)对肝癌的诊断价值。方法 采用ATL HDI-3000超声仪, C4-2超宽频探头,对53例原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和44例肝转移癌(hepatic metastases,HM)进行彩色多普勒结合脉冲多普勒(pulsed wave Doppler,PD)检查,部分病例行3D-CPA检查并与血管造影(angiography,AG)和病理学检查结果对照。结果 HCC与HM均以瘤外弧形血流及瘤内树枝状分支血流为特点,其血流速度高,阻力指数大;且≤3 cm的肝癌以动脉供血为主;>3 cm者多为动静脉混合血供,二者血供类似,无显著性差异(P>0.05)。3D-CPA检查66.0 %的肝癌病例表现为特征性的“众星捧月征”,此结果与AG及病理检查结果一致。结论 3D-CPA结合血流参数的检测可作为目前评价肝癌血供的首选方法。
, 百拇医药
    中图号 R730.41;R735.7

    STUDY ON HEPATIC CARCINOMA WITH DOPPLER ULTRASONOGRAPHY

    AND THREE DIMENSIONAL COLOR POWER ANGIOGRAPHY

    Zhao Yuzhen Nan Ruixia Wang Yanna

    Department of Ultrasonography,the Fourth Hospital

    of Hebei Medical University(Shijiazhuang 050011)

    ABSTRACT Objective To evaluate the blood supply characteristic of hepatic carcionomas and diagnostic value of Doppler ultrasonography and three dimensional color power angiography (3D-CPA) in hepatic carcinoma.Methods ATL HDI-3000 ultrasonic system and C4-2 super wide frequency transducer were available. The study consisted of 53 cases of hepatocellular carcionomas (HCCs) and 44 cases of hepatic metastases (HMs). For all the cases, color Doppler flow imaging(CDFI), CPA, pulsed Doppler(PD) examination were performed.Contrast study of 3D-CPA with X-ray angiography (AG) and pathology examination were done in some cases.Results There was no significant difference in the blood supply of HCCs and HMs.They were all characterized by radial blood flow in surrounding regions and intratumoral vessels like branches of trees, with high velocity and high resistance index. HCCs that ≤3 cm were supplied by arteries primarily and that >3 cm were supplied by both arteries and veins.66.0 % HCCs displayed as “a myriad of stars surrounding the moon” by 3D-CPA. The results were corresponded to the result of AG and pathology examination.Conclusion 3D-CPA combined with PD can be used as a best method to evaluate the blood supply of hepatic tumors.
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    MeSH liver neoplasm/ultrasonogr;cancer,hepatic cell/blood supply;ultrasonics/diag use

    肝癌早期诊断、早期治疗是改善预后、提高生存率的关键,而肝癌的诊断有赖于对肿瘤区域血供情况的准确判断。因此,研究肝癌的血供具有重要临床意义。作者对53例原发性肝癌(hepatocellular carcinoma ,HCC)和44例肝转移癌(hepatic matastase ,HM)的彩色多普勒血流显像(coler Doppler flow imaging,CDFI)、彩色能量血管造影(color power angiography,CPA)、三维彩色能量血管造影(three dimensional color power angiography,3D-CPA)检查结果,并结合PD检测血流参数,部分与大体标本、镜下病理及X线血管造影结果对照,旨在探讨肝癌病灶的血供特点以及多普勒超声、3D-CPA技术对肝癌的诊断价值。
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    1 资料与方法

    1.1 研究对象:1997年10月~1999年2月河北医科大学第四医院门诊及住院肝癌患者97例,HCC 53例,HM 44例。男性65例,女性32例;年龄35~78岁,平均(55.1±10.1)岁。均经CT检查、血清甲胎蛋白测定、针吸活检或术后病理检查确诊。另有健康查体者50例为正常对照,其中男性33例,女性17例;年龄18~53岁,平均(44.5±13.2)岁。

    1.2 仪器和方法:采用ATL HDI-3000彩超仪系统,具有二维超声、CDFI、CPA、PD、3D-CPA及动态回放多种功能,C4-2超宽频探头,PD取样容积2 mm。在切面超声清晰显示病灶的基础上进行CDFI、CPA检查,观察肿瘤区域血流情况,在CPA引导下结合PD检测肿瘤血管的血流参数,确定血管种类。记录肿瘤的大小、回声特点、供血血管种类和分布特点及血流参数等。正常对照组及部分患者检测门静脉(portal vein)、肝固有动脉(hepatic artery)的内径(Diameter)及血流参数收缩峰值速度(systolic peak velocity,Vs)、阻力指数(resistance index,RI)、平均速度(mean velocity,)。部分病例在CPA条件下启动三维功能键,完成肿瘤血管的三维重建,从不同角度对肿瘤区域的血管结构进行整体观察。
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    46例经3D-CPA检查的患者行AG检查:采用经股动脉插管Seldinger法,注射76 %泛影葡胺40~60 ml,观察病灶血管走行分布及病灶染色情况,拍X线片记录。32例行病理学检查:观察术中大体标本肿瘤表面及剖面的血管分布情况,切片经特殊染色于光镜下观察病灶内部及周边血管情况,包括血管种类、形态、管壁结构等。

    2 结 果

    2.1 CDFI及CPA表现:53例HCC病灶大小(5.1±1.24) cm (1.5~16.3 cm),其中51例可探及异常彩色血流信号,占96.2 %(51/53);44例HM病灶大小(4.8±1.38) cm (1.3~14.3 cm),其中异常彩色血流信号检出率为 99.5 %(42/44)。肝癌病灶的异常血流信号表现为以下几种类型。

    2.1.1 Ⅰ型:病灶周边(二维超声图像肿块周边低回声晕环处)可见彩色血流成弧形包绕病灶区,长度占病灶周长的1/3以上。CDFI表现为彩色混叠血流包绕肿块,血流亮度高。CPA检查可见血流色彩明亮呈橙红或明黄色,部分可见有分支伸入病灶内,从不同切面多个方向观察可显示病灶周边弧形血流包绕,并以近肝门侧血流更加丰富、鲜艳。
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    2.1.2 Ⅱ型:病灶内部树枝状分支或条索状血流信号。CDFI及CPA检查见病灶内血流呈树枝状分支或长短不等的条索状,部分为周边血流直接进入或分支进入病灶内部。

    2.1.3 Ⅲ型:病灶内斑点状彩色血流信号。CDFI及CPA检查时仔细观察可见病灶内部散在点状或斑状彩色血流信号。

    HCC中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型血流检出率分别为69.81 %(37/53),18.87 %(10/53),7.36 %(4/53);HM病例中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型血流检出率分别为70.45 % (31/44)、18.18 %(8/44)、6.82 %(3/44);二者比较见表1。结果表明HCC与HM病灶供血血管在形态学方面无显著差异(P>0.05)。

    表1 HCC和HM的CPA检查结果

    Table 1 Results of CPA in HCC and HM
, 百拇医药
    (n)

    n

    Radial flow

    in the tumor

    Branch flow

    in the tumor

    Spotted flow

    in the tumor

    No flow

    signal

    HCC

    53
, 百拇医药
    37

    10

    4

    2

    HM

    44

    31

    8

    3

    2

    2.2 PD检查结果

    2.2.1 HCC患者血流参数变化:本组检测40例HCC患者的门静脉及肝固有动脉内径和血流速度,并以50例正常肝脏作为对照,二者结果比较见表2。表明HCC组和正常组在门静脉、肝固有动脉内径及血流速度等方面均有显著差异,即HCC时门静脉和肝固有动脉管径增粗、血流速度加快,肝固有动脉阻力指数减小以适应恶性肿瘤快速生长的需要。
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    2.2.2 肝癌供血血管的血流参数:53例HCC 49例可测及血流参数,44例HM 41例可测及血流参数。HCC动脉供血血管收缩期流速(67.11±15.13) cm/s,最高者达 96.4 cm/s,平均阻力指数RI=(0.6±0.13); 静脉血管最高流速达 20.7 cm/s,平均(14.68±0.59) cm/s。HM的动脉供血血管收缩期流速最高达 79.3 cm/s,平均(62.61±11.75) cm/s,阻力指数(0.64±0.10);静脉血管最高流速 18.8 cm/s, 平均(13.96±0.61) cm/s。二者血流参数比较见表3,结果表明HCC和HM之间血流参数无显著差异(P>0.05)。表2 正常组与HCC组肝脏血管内径及血流参数比较

    Table 2 Contrast of hepatic vascular diameter and flow paremeter between control and HCC groups

, 百拇医药     (±s) Groups

    n

    HPA

    PV

    D(l/cm)

    Vs(υ/cm.s-1)

    RI

    D(l/cm)

    Vs(υ/cm.s-1)

    Control
, 百拇医药
    50

    0.31±0.05

    41.02±0.11

    0.65±0.13

    1.13±0.12

    13.13±0.07

    HCC

    40

    0.59±0.09*

    81.30±0.56**

    0.54±0.07**
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    1.50±0.13*

    16.82±0.13

    *P<0.01**P<0.001 vs control by χ2 test HPA:hepatic artery PV:portal vein D:diameter Vs:systalic peak velocity

    RI:resistance index表3 HCC和HM血流参数比较

    Table 3 Contrast of flow parameter between HCC and HM

    (±s,υ/cm.s-1)
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    n

    Artery

    Vein

    Vs

    RI

    Vs

    HCC

    49

    67.11±15.13

    0.66±0.13

    14.68±0.59

    HM

    41
, 百拇医药
    62.61±11.75

    0.64±0.10

    13.96±0.61

    Vs:systolic peak velocity RI:resistance index

    2.2.3 肝癌的供血血管种类:PD检测时根据血流频谱种类特点确定血管种类。53例HCC中38例可测及动脉频谱和门静脉频谱,表明 71.1 %的HCC由动静脉混合供血,11例仅见动脉频谱。病灶直径≤3 cm的21例HCC中,47.6 % (10/21)仅检测到动脉血供,33.3 %(7/21)为动静脉混合血供,19.05 %(4/21)未测及血流频谱;病灶直径>3 cm的32例中,动静脉混合供血者占 96.8 %(31/32)。表明≤3 cm的HCC主要由动脉供血,而>3 cm者则为动静脉混合供血。44例HM中10例仅可探及动脉频谱,31例动静脉血流频谱均可探及,表明HM 70.45 %(31/44)由动静脉混合供血;病灶≤3 cm的16例HM中8例仅见动脉频谱,>3 cm的28例26例动静脉频谱均可探及。HCC和HM的供血血管种类比较见表4,经统计学处理无显著性差异(P>0.05)。
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    表4 HCC和HM供血血管种类

    Table 4 Varieties of supplying blood vessel in HCC and HM

    (n) Blood vessel

    ≤3cm

    >3 cm

    HCC

    HM

    HCC

    HM

    Only artery

    10
, 百拇医药
    8

    1

    2

    Artery and vein

    7

    5

    31

    26

    Undetected V

    4

    3

    0

    0
, 百拇医药
    Total

    21

    16

    32

    28

    2.3 肝癌供血血管的3D-CPA表现:3D-CPA可动态、全面地展示肿块周边及内部肿瘤血管丛的立体结构,完整地显示肿瘤血管的走行及分支情况,克服了CDFI及CPA只能显示切面内血管结构的缺点,使检查者对肿块血供的认识更客观、全面。本研究对53例肝癌患者肿瘤区域供血血管进行三维重建(HCC 30例,HM 23例),其成像结果分2类。

    2.3.1 多血管型44例(83.02 %):见肿瘤区域内可见多条(≥3条)较粗大血管并有不规则小分支。本型35例(66.0 %)表现为“众星捧月征”,即可见自肝门区延续至病灶周边的肿瘤血管内径非渐进性缩小、迂曲、变形,呈弧形包绕于病灶周围,伴有小分支不规则伸入病灶内部。
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    2.3.2 少血管型9例(16.98 %):肿瘤区域血管较稀疏(<3条)且分支少。

    2.4 3D-CPA与AG结果:对照46例肝癌患者(32例HCC,14例HM)行AG检查,结果与3D-CPA结果基本一致,二者对照见表5。46例患者中,36例(78.3 %)表现为多血管型,即肿瘤区显示大量新生血管呈丛状包绕(即肿瘤血管丛),肿瘤染色明显,其中见32例(69.6 %)伴肝动脉及门静脉分支扩张,自肝门区向肿瘤区不规则延伸,类似3D-CPA检查中的“众星捧月征”;10例(21.74 %)表现为少血管型,肿瘤血管稀疏,染色不明显。表5 肝癌的3D-CPA与AG结果对比

    Table 5 Contrast of 3D-CPA and AG in HCC

    (n) Characteristics of TV

    3D-CPA
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    AG

    Multi-vascularity

    44(35)

    36(32)

    A few of vascularity

    9

    10

    Total

    53

    46

    TV:tumor vascularity2.5 3D-CPA检查与病理结果:对照病理检查发现肝癌肿块周边血管密度增加、管径增粗、排列紊乱,有时可见血管在肿瘤周围呈篮状包绕分布,小动脉增多、移位,与3D-CPA检查所见“众星捧月征”类似。肿瘤血管进入内部呈树枝状分支,管径增粗,排列紊乱,末梢缺乏规则的变细而呈囊状扩张,与3D-CPA所见肿瘤血管的分支情况一致。肿瘤血管的密度是正常肝组织的6倍。镜下可见肿瘤血管壁发育不成熟,中层平滑肌不发达,内膜有缺损。
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    3 讨 论

    3.1 肝癌的CDFI及CPA表现:CDFI应用于临床已有多年,国内外大量研究证实,肝脏内病变区域的血流检出率及血流丰富程度与病变的性质密切相关[1]。所以,准确判定肝内占位病灶的血供情况对于肝癌的诊断及选择合理的治疗方案,正确估计预后有重要意义。肝癌组织生长迅速,需要充足的营养、丰富的血供,这是彩色多普勒超声诊断肝癌的病理基础。CDFI技术不仅能观察正常肝脏的血管走行分布,而且能检测肝内肿瘤血管的血流状况并且提供多方面的血流形态学信息。CPA是近年来出现的新技术,它以红细胞的能量成分为成像参数,故而相对不受血流速度及声束与血流夹角的影响,对细小血管及低速血流敏感[2]。在检测肝癌的血供和描绘肝良、恶性肿瘤的血管结构方面优于CDFI。

    本研究中 69.81 %的HCC和70.45 %的HM病灶周边可见彩色血流呈弧行包绕征,而18.87 %的HCC和18.18 %的HM病例CPA可见病灶内树枝状血流信号,表明肝癌供血血管在血流形态学方面以瘤外弧形绕行血流和瘤内树枝状分支血流为特点。
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    3.2 肝癌的血流动力学特点:PD对肿瘤血管血流参数的检测使诊断指标更具客观性。以往的研究普遍认为HCC的供血血管中的动脉为高流速、高阻力指数型,一般收缩期流速Vs>40 cm/s,RI>0.5。本研究中HCC的供血动脉Vs值为(67.11±15.13) mm/s,RI(0.66±0.13),与上述文献报道的结果一致。作者认为由于HCC多继发于肝硬化,肝硬变及恶性增生的肿瘤组织压迫导致了HCC供血血管血流阻力升高,而恶性肿瘤生长又需要丰富的血供、充足的营养,这就形成其血管的高流速高阻力指数状态。

    另外,肝癌患者的血流动力学变化是整体性的,研究表明HCC时不仅病变区域较正常肝组织血供丰富,病变肝脏的门静脉及肝固有动脉内径增宽,流速加快,即肝脏本身的供血也比正常肝脏增加,从而适应恶性肿瘤快速生长的需要。

    关于HM的血流动力学特点,各家报道不一[3]。有些学者认为与HCC的血流动力学特点无明显差异,本研究的结果支持这一观点,另外还发现二者的供血血管种类亦无明显差异。但肿瘤的供血血管种类与病灶大小有关:即直径≤3 cm者以动脉供血为主,而直径>3 cm者则多为动、静脉混合血供。
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    3.3 3D-CPA与AG及病理检查对比分析

    3.3.1 X线血管造影技术是了解血管走行分布的有效方法,不仅能使血管结构有良好的显示,而且可以通过病灶区域染色情况判断肿瘤区域微小血管的数量和分布,但这种方法有创伤、重复性差且具有一定的盲目性,并对人体造成一定的放射损伤,又因需进行血管插管操作给患者造成痛苦而不易于被接受。

    3.3.2 病理检查是判断血管分布最准确的方法,不仅能观察肿瘤血管的大体形态分布,而且可检查微小血管的微细结构,但只能应用于术中或术后,不能在术前或不宜手术的患者中广泛使用,在此类患者中起不到指导治疗的作用。

    3.3.3 3D-CPA是在切面超声的前提下,即在清晰显示病灶的基础上对病变区域的血管走行及分布情况进行整体观察,不仅弥补了CDFI和CPA对血流的显示不够全面的缺点,克服了AG的盲目性,而且无创、无痛,操作简便,可重复性强,这是任何其它血管显影方法无法比拟的。Ohishi等[4]认为该方法可作为检查肿瘤血供的常规临床方法。本研究中对53例肝癌进行血管三维重建后35例表现为特征性的“众星捧月征”,占66.0 %;AG检查46例,32例出现类似征象,2种检查方法结果一致。病理检查也发现肝癌病灶周边血管不同程度增多、管径增粗,呈篮状包绕于肿块周边并有树枝状分支伸入病灶内部,末梢缺乏规则变细。表明3D-CPA能比较准确地判断病变部位的血供情况,从而真正达到“无创性血管造影”的效果。当然由于受仪器敏感程度及操作者熟练程度等因素的影响,3D-CPA对细小血管的显示存在一定缺陷,但其作为1种影像学方法仍不失为判断肝癌血供并用以指导临床治疗的最佳方法。
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    本研究中3D-CPA检查肝癌供血血管的“众星捧月征”表现以HCC比较明显;而HM虽也表现为多血管型,但与HCC相比较少呈典型的“众星捧月征”,原因是前者多继发于肝硬化,而肝硬化时门静脉及其分支迂曲、扩张,血流量增加。

    参考文献

    1.张梅,钱蕴秋,王全华,等.肝癌的彩色多普勒超声血流显像.解放军医学杂志, 1993,18(1):24

    2.韩增辉,钱蕴秋,王全华.能量多普勒:一种新的多普勒显像技术.中国超声医学杂志,1996,12(4):58

    3.王绍林,王全华,贺洪德.肝癌的彩色多普勒血流特性与动脉造影的对照研究.中华超声影像学杂志,1997,6(4):207

    4.Ohishi H, Hirai T,Yamada R,et al.3-D power Doppler sonography of tumor vascularity.Journal of Ultrasound in Medicine, 1998,17(10):619

    (2000-01-04 收稿)

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