医学影像(CT、MRI)动态增强技术观察肺肿瘤血管生成的研究(1)
摘要：目的 应用医学影像(CT、MRI)动态增强技术观察肺肿瘤血管生成。方法 对39例肺肿瘤作动态CT、MRI扫描，分别记录分析各CT、MRI技术参数和肺肿瘤动态强化特点，同时观察肺肿瘤的微血管密度(MVD)，将各值分别与肺肿瘤微血管密度(MVD)做相关性分析。结果 医学影像CT、MRI)动态增强技术可较直观的观察肺肿瘤增强特点，动态增强CT各参数PH、M/A、灌注值、rBV与MVD呈正相关，其中灌注值与MVD相关性最高(r=0.77，P<0.0001)，Pm值与MVD无相关性(r=0.28，P>0.05)；动态增强MRI各参数SS、PH、E1、E2、E4与肺癌MVD呈正相关，其中以SS与MVD相关性最强(r=0.869，P<0.01)。结论 医学影像(CT、MRI)動态增强技术可获得较全面的肺肿瘤血供情况，可为肺肿瘤血管生成提供新的观察方法。
关键词：肺肿瘤；肿瘤血管生成；CT；MRI
肿瘤血管生成在肿瘤的生存、进展和转移一系列过程中有着非常重要的作用，应用医学影像(CT、MRI)动态增强技术观察肺肿瘤血管生成，了解肺肿瘤的生物学特性，可为评价抗血管生成治疗的疗效、预后提供客观依据。本研究通过对39例肺肿瘤患者行动态增强CT、MRI扫描，用CT、MRI功能成像的方法观察肺肿瘤血供情况，探讨其对肺肿瘤患者抗血管生成治疗的临床意义。
1 材料与方法
1.1一般资料 收集2009年5月～2013年12月因胸片、常规CT检查发现胸部占位性病灶39例，病例入选标准：①临床怀疑肺肿瘤；②无对比剂使用禁忌证；③患者同意并能配合检查。其中在检查后8w内经手术及病理证实为肺肿瘤，39例纳入本研究。其中男27例，女12例。24例作动态增强CT检查，15例作动态增强MR检查。39例病灶直径1.4～6.1cm，平均3.02cm，其中鳞癌19例，腺癌(包括细支气管肺泡癌)9例，转移性肺癌11例；原发性肺癌中，17例有淋巴结转移。所有患者CT、MRI扫描前及手术前均未做任何抗肿瘤治疗。
1.2CT、MR动态增强检查：检查前详细解释检查程序，辅导病患训练呼吸，嘱患者在扫描序列中重复屏气的呼吸深度尽可能一致。扫描时患者平静呼吸，使用心电门控。
CT：常规全肺横断面扫描，确定肿块部位，然后以肿块最大层面为中心行平扫1次。用高压注射器自前臂静脉以6ml/s的流率[1]注射对比剂碘海醇(300mgI/m1)40ml，延迟10s后嘱患者屏气，做第1期动态扫描：扫描时间0.75s，间隔1.5s，，持续30s。第1期扫描结束后嘱患者平静呼吸20s，然后开始做第2期扫描，共需60s。平扫及2期动态扫描均采用轴扫，层厚2.5mm，电压为120kV，电流为250mAs。
MR：常规全肺横断面和冠状面平扫及动态增强检查，用自旋回波T1WI和快速自旋回波T2WI，扫描范围自胸廓入口至肾上腺平面，包含整个肾上腺，再以肿块最大径平面为中心，行快速动态增强扫描(TR600～800ms，TE9ms)，扫描层厚5mm，时间15～18s。首先平扫1次，然后经肘静脉快速团注Gd-DTPA，剂量0.15mmol/kg体重，注射流率2ml/s，延迟10s后，做无间隔连续图像采集，持续4min，取得连续动态增强图像。检查设备使用GESingnaHDX3.0TMRI和1.5TMRI机，相控阵表面线圈。
1.3图像处理及数据分析 将扫描图像传送至工作站，利用随机软件Functional作彩色编码的肿块血流灌注图，分析肿块血流灌注的特点[1-2]。分别在肿块和主动脉上划感兴趣区，记CT值并作肿块的时间-密度曲线[3]。参数如下：强化峰值(PH)、肿块强化达到峰值时间、)肿块与主动脉强化峰值之比(M/A)、灌注值、相对血管容积和毛细血管通透值。
在工作站进行MR图像重建，应用Functool软件，以最大斜率和增强峰值为参数，对获取的动态图像作色彩编码，在病灶强化最明显区域设定ROI，作出时间-信号强度曲线。参数：最大增强线性斜率(SS)、增强峰值、记录各时间点和增强后第1、2、4min时信号强度改变率。
1.4病理标本处理 病理标本肿块取材部位尽可能与CT、MR扫描层面一致。使用CD31免疫组织化学染色，微血管密度(MVD)计数采用常用的Weidner改进式方法记录5个视野内的微血管数，取其平均数作为该病例的MVD。
1.5统计学分析 将39例肺肿瘤微血管密度MVD分别与动态CT、MRI各参数做相关性分析。采用t检验分别比较39例患者MVD、动态CT、MRI各功能成像参数均数间的差别，统计学意义设为P<0.05时差异有显著性意义。
2 结果
动态增强CT成像灌注值、PH、M/A、rBV均与MVD呈正相关，其中灌注值与MVD相关性最高，相关系数r为0.77(P<0.0001)；Pm值与MVD无相关性(r=0.31，P>0.05)。动态增强MRI参数值SS、PH、E1、E2、E4与MVD间均呈正相关，T与MVD间呈负相关，其中以参数SS与MVD间相关性最为显著(r=0.869，P<0.01)；Tprior和Tmax与MVD间无统计学相关性(r分别为-0.219、-0.151，P>0.05)。
肺肿瘤的CT、MRI动态增强表现：两者都可见两种类型。I为不均匀强化，以肿瘤周围强化为主；II不同程度的均匀强化，CT和MRI彩色灌注图可以较直观地显示肿块不同部位血流灌注的差异。在部分肺癌病灶中可以发现，在肿块边缘部位以及中央坏死区周围的血流灌注明显增高。
相应地，在免疫组化病理分析中发现，免疫组化切片中，肿瘤的微血管分布可分为两种类型：I为以肿瘤外围较为密集，肿瘤中心区及坏死区血管稀疏；II微血管较均匀地分布于整个标本。肿瘤组织边缘部位和坏死区域周围的MVD高于中央部位的MVD。, 百拇医药(董进 龙斌 宋少辉 韩瑞 彭红芬 马志娟)
关键词：肺肿瘤；肿瘤血管生成；CT；MRI
肿瘤血管生成在肿瘤的生存、进展和转移一系列过程中有着非常重要的作用，应用医学影像(CT、MRI)动态增强技术观察肺肿瘤血管生成，了解肺肿瘤的生物学特性，可为评价抗血管生成治疗的疗效、预后提供客观依据。本研究通过对39例肺肿瘤患者行动态增强CT、MRI扫描，用CT、MRI功能成像的方法观察肺肿瘤血供情况，探讨其对肺肿瘤患者抗血管生成治疗的临床意义。
1 材料与方法
1.1一般资料 收集2009年5月～2013年12月因胸片、常规CT检查发现胸部占位性病灶39例，病例入选标准：①临床怀疑肺肿瘤；②无对比剂使用禁忌证；③患者同意并能配合检查。其中在检查后8w内经手术及病理证实为肺肿瘤，39例纳入本研究。其中男27例，女12例。24例作动态增强CT检查，15例作动态增强MR检查。39例病灶直径1.4～6.1cm，平均3.02cm，其中鳞癌19例，腺癌(包括细支气管肺泡癌)9例，转移性肺癌11例；原发性肺癌中，17例有淋巴结转移。所有患者CT、MRI扫描前及手术前均未做任何抗肿瘤治疗。
1.2CT、MR动态增强检查：检查前详细解释检查程序，辅导病患训练呼吸，嘱患者在扫描序列中重复屏气的呼吸深度尽可能一致。扫描时患者平静呼吸，使用心电门控。
CT：常规全肺横断面扫描，确定肿块部位，然后以肿块最大层面为中心行平扫1次。用高压注射器自前臂静脉以6ml/s的流率[1]注射对比剂碘海醇(300mgI/m1)40ml，延迟10s后嘱患者屏气，做第1期动态扫描：扫描时间0.75s，间隔1.5s，，持续30s。第1期扫描结束后嘱患者平静呼吸20s，然后开始做第2期扫描，共需60s。平扫及2期动态扫描均采用轴扫，层厚2.5mm，电压为120kV，电流为250mAs。
MR：常规全肺横断面和冠状面平扫及动态增强检查，用自旋回波T1WI和快速自旋回波T2WI，扫描范围自胸廓入口至肾上腺平面，包含整个肾上腺，再以肿块最大径平面为中心，行快速动态增强扫描(TR600～800ms，TE9ms)，扫描层厚5mm，时间15～18s。首先平扫1次，然后经肘静脉快速团注Gd-DTPA，剂量0.15mmol/kg体重，注射流率2ml/s，延迟10s后，做无间隔连续图像采集，持续4min，取得连续动态增强图像。检查设备使用GESingnaHDX3.0TMRI和1.5TMRI机，相控阵表面线圈。
1.3图像处理及数据分析 将扫描图像传送至工作站，利用随机软件Functional作彩色编码的肿块血流灌注图，分析肿块血流灌注的特点[1-2]。分别在肿块和主动脉上划感兴趣区，记CT值并作肿块的时间-密度曲线[3]。参数如下：强化峰值(PH)、肿块强化达到峰值时间、)肿块与主动脉强化峰值之比(M/A)、灌注值、相对血管容积和毛细血管通透值。
在工作站进行MR图像重建，应用Functool软件，以最大斜率和增强峰值为参数，对获取的动态图像作色彩编码，在病灶强化最明显区域设定ROI，作出时间-信号强度曲线。参数：最大增强线性斜率(SS)、增强峰值、记录各时间点和增强后第1、2、4min时信号强度改变率。
1.4病理标本处理 病理标本肿块取材部位尽可能与CT、MR扫描层面一致。使用CD31免疫组织化学染色，微血管密度(MVD)计数采用常用的Weidner改进式方法记录5个视野内的微血管数，取其平均数作为该病例的MVD。
1.5统计学分析 将39例肺肿瘤微血管密度MVD分别与动态CT、MRI各参数做相关性分析。采用t检验分别比较39例患者MVD、动态CT、MRI各功能成像参数均数间的差别，统计学意义设为P<0.05时差异有显著性意义。
2 结果
动态增强CT成像灌注值、PH、M/A、rBV均与MVD呈正相关，其中灌注值与MVD相关性最高，相关系数r为0.77(P<0.0001)；Pm值与MVD无相关性(r=0.31，P>0.05)。动态增强MRI参数值SS、PH、E1、E2、E4与MVD间均呈正相关，T与MVD间呈负相关，其中以参数SS与MVD间相关性最为显著(r=0.869，P<0.01)；Tprior和Tmax与MVD间无统计学相关性(r分别为-0.219、-0.151，P>0.05)。
肺肿瘤的CT、MRI动态增强表现：两者都可见两种类型。I为不均匀强化，以肿瘤周围强化为主；II不同程度的均匀强化，CT和MRI彩色灌注图可以较直观地显示肿块不同部位血流灌注的差异。在部分肺癌病灶中可以发现，在肿块边缘部位以及中央坏死区周围的血流灌注明显增高。
相应地，在免疫组化病理分析中发现，免疫组化切片中，肿瘤的微血管分布可分为两种类型：I为以肿瘤外围较为密集，肿瘤中心区及坏死区血管稀疏；II微血管较均匀地分布于整个标本。肿瘤组织边缘部位和坏死区域周围的MVD高于中央部位的MVD。, 百拇医药(董进 龙斌 宋少辉 韩瑞 彭红芬 马志娟)
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