CT灌注成像评价人脑胶质瘤肿瘤血管生成

陆 娜 冯晓源 邸 悦 张家文 强金伟 廖治河 吉学生

胶质瘤是成人最常见的原发性脑肿瘤，高级别胶质瘤侵袭性强而且有大量的肿瘤血管生成[1]。胶质瘤肿瘤血管是胶质瘤组织学分级中的重要标准，因此评价胶质瘤肿瘤新生血管可以反映其增殖能力、侵袭性及恶性度，在确定组织学分级及判断预后中具有重要的价值[2]。胶质瘤免疫组化指标微血管密度（microvessel density，MVD）是评估胶质瘤血管生成的金标准，尤其是CD105-MVD，据报道可反映胶质瘤新生血管。但这些方法有创伤，所以急需一种可以活体无创评价胶质瘤肿瘤血管的成像方法。随着256层CT的出现，CT的时间分辨率和空间分辨率进一步提高[3-4]。因此，本研究拟对256层CT灌注成像评价人脑胶质瘤血管生成进行研究，以期将来为临床评价胶质瘤患者血管生成及预后提供一种新的安全、有效的评价手段。

方 法

1.临床资料

近五年共对55例病例行脑256层CT灌注扫描，其中包括经病理证实为胶质瘤患者40例和正常对照组15例的256层CT灌注成像资料。正常对照组中男11例，女4例，年龄16～78岁，平均52岁。胶质瘤组中男21例，女19例，年龄18～73岁，平均42岁。收集胶质瘤患者的病理切片。研究获得本院伦理委员会同意（KY2011-001）。

2.CT灌注成像检查方法

CT采用256层螺旋CT（Philips Brilliance iCT 256，Cleveland，美国）。首先对受检者进行脑常规平扫定位。检查时平卧。扫描条件：层厚10mm，电压100kV，电流120mAs。确定胶质瘤最大层面（该层须包括一根动脉）。其次灌注扫描，高压注射器（使用套管针）经肘前静脉团注非离子对比剂（欧乃派克，Omnipaque®300，GE，上海，中国，5.0ml/s）70ml。扫描采用连续同层动态扫描，序列如下：每两秒扫描一次，扫描30次，之后每30秒扫描一次，加扫5次。总扫描时间约为210s。管电压100kV，管电流80mAs。影像诊断由两位高年资医生分别独立进行。

3.组织学分析

进行免疫组化检查α-SMA-MVD、CD105-MVD、CD34-MVD。将α-SMA阳性血管密度占CD34-MVD的百分比、作为血管成熟指数（vascular mat u r it y i ndex，V M I）。免疫组化检测采用HercepTestTM试剂盒（DAKO）Envision法。一抗采用抗CD105（人多克隆抗体，1∶30，Abcam），α-SMA（人多克隆抗体，即用型，博士德），CD34（人多克隆抗体，即用型，博士德）。

先于低倍镜（40×）下找出高血管密度“热区”，随机选取5个视野（每个视野173μm2）的照片后，采用Motic图像分析系统（Version 3.2，Motic China Group CO. Ltd.）计算相关抗原染色阳性的血管所占面积占图像总面积的百分比，取5个视野的平均MVD用于分析。每个相关抗原染色阳性的内皮细胞或细胞丛，无论能否显示血管腔，只要与周围血管、肿瘤细胞或结缔组织分清便计为一个血管。

4.数据处理

数据后处理由MiSTAR脑灌注软件（Apollo，Melbourm，Australia）进行。感兴趣区选取时注意应在病灶最大层面选取ROI，ROI尽量大，但要远离边缘及血管。同样方法每个部位重复测量3次，取平均值。记录灌注参数脑血流量（cerebral blood flow, CBF）、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、表面通透性。获得彩图：脑血流量图、脑血容量图、平均通过时间图、表面通透性图等。

5.统计学分析

采用SPSS 17.0软件，灌注参数CBF、CBV、MTT和表面通透性与病理指标CD105-MVD、VMI、CD34-MVD、α-SMA-MVD之间的相关性用Pearson相关分析。

结 果

1.CT灌注成像灌注参数与病理指标相关性分析

研究中的病例均顺利完成CT灌注检查，胶质瘤患者的CT灌注彩图见图1。除去MTT参数与免疫组化指标无明显相关性外，CBV、CBF和表面通透性与免疫组化指标CD105-MVD、α-SMA-MVD以及CD34-MVD正相关，而CBV、CBF和表面通透性与VMI成负相关。CT灌注成像灌注参数与病理指标相关系数见表1。

表1 胶质瘤CT灌注成像参数与病理指标相关性分析（n=40）

2.低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组的免疫组化指标差异

低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组的免疫组化指标CD105-MVD、VMI以及CD34-MVD差异均有统计学意义（P＜0.01），但是低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组的α-SMA-MVD差异无统计学意义。高级别胶质瘤VMI低于低级别胶质瘤，高级别胶质瘤CD105-MVD和CD34-MVD高于低级别胶质瘤组，见表2、图2。

表2 低级别胶质瘤组与高级别胶质瘤组免疫组化指标比较

低级别胶质瘤（n=15）高级别胶质瘤（n=25） t P CD105-MVD 2.98±0.73 6.26±1.67 11.54 0.00 VMI 84.06±28.48% 43.27±14.12% 6.06 0.00 α-SMA-MVD 2.96±0.65 3.09±0.63 0.61 0.54 CD34-MVD 3.18±0.59 7.65±2.33 7.24 0.00

讨 论

1.脑胶质瘤CT灌注成像

胶质瘤的发生发展中肿瘤血管生成是必不可少的，它是胶质瘤肿瘤细胞生长、浸润、转移的基础。研究胶质瘤肿瘤血管生成对于判断胶质瘤的性质、预后都具有重要的意义。CT灌注成像能提供感兴趣区组织的血流量、血容量、平均通过时间、通透性等血流动力学参数，在部分肿瘤的研究中已初步体现了潜在的价值。此外，CT灌注成像具有可以测量灌注参数的绝对值、操作简便、成像速度快、后处理简单及设备容易获取等优点，因此CT灌注成像有潜力准确、客观地评价胶质瘤肿瘤血管生成。相比之下，MRI灌注成像仅能提供灌注参数的半定量分析，密度分辨率低，序列本身有高磁敏感性，易受颅脑结构中骨-气-脑界面以及病灶内出血、钙化等物质造成的磁敏感伪影的影响。

2.脑256层CT灌注成像能无创性地评价胶质瘤血管生成

本研究中认为人脑胶质瘤CT灌注成像参数CBV、CBF和表面通透性与免疫组化指标α-SMA-MVD以及CD34-MVD相关。张家文等[5]应用GE公司CT灌注成像软件研究表明64层脑CT灌注成像参数肿瘤血管表面通透性可较准确地反映不同级别胶质瘤的血流灌注状况，与本研究基本相符。本研究得出CBF、CBV和表面通透性与免疫组化指标CD105-MVD以及VMI有明显相关性的结论，说明脑256层CT灌注成像能够一定程度上反映胶质瘤的血管生成。Guan等[6]通过对放疗前后C6胶质瘤大鼠PCT灌注参数变化的研究，得出CBV和CBF与MVD相关的结论，认为CT灌注成像可以用于评价放疗后肿瘤微循环的早期变化，与本研究基本一致。CT灌注成像相对简单易行，成像迅速，密度变化与对比剂浓度呈线性关系，部分研究采用MR灌注成像[7]。但是T2 MR灌注依赖于磁敏感性，而且磁共振对比剂与信号强度并非线性相关，而是对数相关，因此MR灌注只能获得半定量的相对灌注参数[8]。因此本研究表明CT灌注成像可以无创地提供胶质瘤的肿瘤血管生成的定量信息。

3.研究中的优缺点分析

本研究优点有以下几点。①CT灌注成像在大多数地区均可获得，比MR灌注成像及PET价格便宜，256层CT具有更高的时间分辨率和空间分辨率，图像质量进一步提高，使无创性活体评价整个胶质瘤的血流动力学信息成为可能。②本研究主要研究活体评价胶质瘤肿瘤血管生成的成像方法，具有无创性的优点，进而为临床评价胶质瘤的预后、转移、复发情况提供合适的手段[9]。在这方面，MVD和血管内皮生长因子等免疫组化染色方法较复杂，不能反映活体肿瘤特点，所需时间较长，且所得结果只能反映肿瘤极小区域的血管生成情况，不能反映胶质瘤血管生成的异质性，即胶质瘤血管生成的不均质性，因此难以反映整个胶质瘤血管生成情况，此外还不能进行动态观察。③256层CT可以通过动床技术进行全脑CT灌注成像检查，弥补了以往灌注成像覆盖范围小的不足。本研究也存在一些不足之处：首先，本研究中MTT参数未得到较明确的结论，需要进一步增大样本量的深入研究；其次，免疫组化指标因不同厂家数值不能完全一致，导致存在一定的差异。

综上所述，本研究通过对胶质瘤256层CT灌注成像灌注参数的分析，为临床提供一种无创的检查方法，辅助评价胶质瘤肿瘤血管生成情况。胶质瘤的血流量、血容量和表面通透性指标可以一定程度上反映胶质瘤肿瘤血管生成情况。CT灌注成像容易进行，值得广泛深入研究。