1. 深圳市龙华区人民医院, 广东 深圳 518109;
2. 北京大学深圳医院, 广东 深圳 518100
2020-12-07 收稿, 2021-04-02 录用
*通讯作者: 龚智威
摘要: 本文探讨了256层螺旋CT灌注成像参数在脑胶质瘤诊断中的应用价值。选取91例脑胶质瘤患者纳入本研究，均给予256层螺旋CT灌注成像检查，同时采用免疫组化染色法检测病灶血管内皮生长因子（VEGF）表达。与对侧正常脑组织比较，病灶区CT灌注成像参数脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）和毛细血管表面通透性（PS）明显较高（P < 0.05）；高级别病灶CT灌注成像参数CBF、CBV、PS及VEGF表达光密度值明显高于低级别病灶（P < 0.05）；CBF、CBV与VEGF表达光密度呈正相关（P < 0.05）；CBF、CBV和PS鉴别高级别病灶的AUC分别为0.885、0.877和0.792（P < 0.05）。256层螺旋CT灌注成像参数在低、高级别脑胶质瘤鉴别中有较好的应用价值，并且与VEGF表达存在相关性，可间接反映血管生成情况。
关键词: 螺旋CT灌注成像脑胶质瘤血管内皮生长因子
Application Value of 256 Slice Spiral CT Perfusion Imaging Parameters in the Diagnosis of Gliomas
ZENG Ling1, LIANG Chuan1, CHEN Xi1, GONG Zhiwei2
1. The People's Hospital of Longhua, Shenzhen 518109, Guangdong, P. R. China;
2. Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518100, Guangdong, P. R. China
*Corresponding author: GONG Zhiwei
Abstract: The purpose of this study was to investigate the application value of 256 slice spiral CT perfusion imaging parameters in the diagnosis of glioma. A total of 91 patients with glioma were selected as research subjects. All patients were examined with 256 slice spiral CT perfusion imaging, and the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) was detected by immunohistochemistry. Compared with the contralateral normal brain tissue, the cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV) and capillary surface permeability (PS) in the lesion area were significantly higher (P < 0.05). The CT perfusion imaging parameters CBF, CBV, PS and optical density values of VEGF in high-grade lesions were significantly higher than those of low-grade lesions (P < 0.05). There was a positive correlation between CBF, CBV and the optical density of VEGF expression (P < 0.05). The AUC of CBF, CBV and PS in differentiating high-grade lesions were 0.885, 0.877 and 0.792 (P < 0.05). 256 slice spiral CT perfusion imaging parameters have good application value in the differential diagnosis of low and high-grade gliomas, and are correlated with VEGF expression, which can indirectly reflect angiogenesis.
Key words: spiral CT perfusion imaginggliomaVEGF
脑胶质瘤在临床的发病率较高，较易浸润生长，且与周围正常的组织边界模糊[1]。临床上，脑胶质瘤的主要治疗手段是手术，恶性程度高的脑胶质瘤具有明显的血管浸润和更复杂的结构，常因未能明确肿瘤边界导致手术切除不完全而造成复发[2, 3]，术前进行准确诊断以确定肿瘤分级对手术具有指导价值。常规CT检查提供肿瘤的解剖学影像鉴别病灶，但对明确肿瘤分级的作用有限，CT灌注成像可进一步反映活体内肿瘤血管生成的微血管变化，其相关参数可为评估神经胶质瘤的分级提供客观依据[4]。通过CT灌注成像获得的时间-密度曲线(time-density curve, TDC)，综合分析血容量(cerebral blood volume, CBV)、表面渗透性(permeability, PS)、脑血流量(cerebral blood flow, CBF)及对比剂的平均通过时间(mean transit time, MTT)等参数了解脑组织的血液灌流情况[5, 6]。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)水平可在一定程度上反映脑胶质瘤的发生发展程度[7]。多层螺旋CT灌注成像能够准确评估术前患者脑胶质瘤的分级，对制定手术计划、评价疗效和预后具有重要意义[8]，因此，本研究探讨256层螺旋CT灌注成像参数在脑胶质瘤诊断中的应用价值，并分析与VEGF表达的相关性。
1 资料与方法1.1 一般资料选取2017年1月至2020年2月深圳市龙华区人民医院和北京大学深圳医院脑胶质瘤患者91例，其中，男性50例、女性41例；年龄23~72岁，平均(43.87±10.12)岁。根据分级标准[9]，将Ⅰ级~Ⅱ级患者作为低级别组(n=45)，Ⅲ级~Ⅳ级作为高级别组(n=46)，两组一般资料比较见表 1。纳入标准：经病理证实脑胶质瘤患者；在我院接受螺旋CT灌注成像检查；年龄＞18岁。排除标准：伴有其他恶性肿瘤、免疫系统疾病等；伴有颅内压升高，有发生脑疝风险者。本研究获得医院伦理委员会批准，患者及家属均知情同意。
表1
 表 1 低级别和高级别患者性别、年龄比较
| 表 1 低级别和高级别患者性别、年龄比较 |
1.2 256层螺旋CT灌注成像检查所用仪器为256层螺旋CT仪(GE Revolution CT256，美国)，先实施脑部平扫，参数：层厚10 mm，管电流120 mA，管电压100 kV。找到胶质瘤最大层面，灌注扫描。用高压注射器经患者肘前静脉注入70 mL碘海醇，速度4.5 mL/s。5 s后，行40 s动态扫描，扫描间隔为2 s，共30次。然后，扫描间隔调整为0.5 min，扫描5次。扫描结果图像由两名高级医生独立进行，而后整合结果达成一致。数据上传AW4.6工作站进行分析，确定包括肿瘤实质区域和对侧正常脑组织区在内的感兴趣区域(region of interest, ROI)，尽量避开大血管、囊变和坏死组织，分析并记录每个ROI的参数值，根据TDC及模型计算CBF、CBV、PS、MTT等。同样方法每个部位重复测量3次，取平均值。
1.3 VEGF免疫组化检测采用SP法进行免疫组化染色[10]测定VEGF的表达水平。在显微镜下，VEGF阳性染色为棕色或棕色，局限于细胞质内，偶尔在周围的结缔组织和血管内皮细胞中可见阳性染色。在高倍显微镜(×400)下，随机从每个切片中选取5个不同视野，将选取的视野传至HPIAS1000自动医学彩色图像分析系统进行分析处理，计算每个切片的光密度，VEGF表达水平的最终值为5个视野的平均值。
1.4 统计学处理数据分析采用SPSS 22.0软件，组间比较使用t检验或χ2检验，相关性采用Pearson相关分析，诊断价值采用ROC曲线分析。检验水准α为0.05。
2 结果2.1 病灶区和正常脑组织CT灌注成像参数比较从表 2可知，病灶区CT灌注成像参数CBF、CBV和PS明显高于对侧正常脑组织(P＜0.05)。
表2
表 2 病灶区和正常脑组织CT灌注成像参数比较
| 表 2 病灶区和正常脑组织CT灌注成像参数比较 |
2.2 低级别和高级别病灶CT灌注成像参数及VEGF表达比较高级别病灶CT灌注成像参数CBF、CBV、PS及VEGF表达光密度值，均明显高于低级别病灶(P＜0.05)。见表 3。
表3
表 3 低级别和高级别病灶CT灌注成像参数及VEGF表达比较
| 表 3 低级别和高级别病灶CT灌注成像参数及VEGF表达比较 |
2.3 相关性分析将CT灌注成像参数与VEGF表达进行相关分析，结果显示，CBF、CBV与VEGF表达光密度呈正相关(r=0.654和0.548，P＜0.05)，而PS、MTT与VEGF表达光密度无明显相关性(P＞0.05)。
2.4 CT灌注成像参数鉴别高级别病灶的价值CBF、CBV和PS鉴别高级别病灶的ROC曲线下面积分别为0.885、0.877和0.792，灵敏性分别为83.40%、82.00%和75.50%，特异性分别为80.50%、79.50%和72.50%。见图 1。
图 1
 | 图 1 ROC曲线图 |
3 讨论多层螺旋CT灌注成像是在快速静脉推注造影剂过程中，通过获得ROI部分的TDC对灌注参数进行量化，得到各种灌注参数值，进而对病灶进行准确判定的重要技术[11]，脑CT灌注成像结合脑组织的形态学与血液动力学，可对组织的多种功能信息进行有效反映，了解血流量和毛细血管通透性[12, 13]。VEGF及其受体的过表达可促进肿瘤的增殖与迁移，VEGF能够通过评估术前肿瘤血管的生成情况指导手术，以及确定是否需要抗血管治疗[14]。256层螺旋CT灌注成像具有较好的分辨率，可有效评估肿瘤的血液动力学信息[15]，本研究结果显示，病变区域的CT灌注成像参数CBF、CBV和PS显著高于对侧正常脑组织，高级别病灶的CT灌注成像参数及VEGF表达水平显著高于低级别病变，分析原因是：新生血管生成是肿瘤发生与发展的关键环节，新血管的生成程度可在一定程度上反映肿瘤的生长情况，病理级别不同，其血管分布和血脑屏障的损伤程度有很大差异，脑胶质瘤的病变程度越高，其病灶内新生血管就越多，所获得的成像参数与正常组织的差别也越大。脑胶质瘤发生增殖可快速造成肿瘤内部缺氧，促进肿瘤细胞中大量VEGF被释放出来，进一步刺激脑胶质瘤的血管生成，恶性循环由此形成。因此，CBF、CBV、PS及VEGF可用于鉴别肿瘤良恶性及不同级别的脑胶质瘤。
本研究发现，CBF、CBV与VEGF的表达水平呈正相关关系。CBF和CBV值是反映脑胶质瘤新生血管形成情况的指标，低级别胶质瘤的新生血管形成不显著，肿瘤浸润也不明显。VEGF表达的强度与肿瘤的恶性程度及患者预后密切相关，脑胶质瘤的特征是浸润生长，浸润区域发生部分或全部组织水肿现象，其中包含了大量未成熟血管。新生血管的生成水平可用微血管密度(microvessel density, MVD)评估，而肿瘤微血管的生长活性可用VEGF表达水平来反映[16, 17]，脑胶质瘤的发生发展导致病理血管的大量出现，肿瘤缺氧及细胞激酶的作用均可调节VEGF及其受体的水平，利用CBF、CBV与VEGF表达水平的相关性对脑胶质瘤进行生物学行为评估具有重要意义。
总之，本研究通过256层螺旋CT灌注成像获得脑胶质瘤的脑血流量、血容量和表面通透性等参数，并比较VEGF表达的变化，结果显示，CT灌注成像参数在低、高级别脑胶质瘤鉴别中有较好的应用价值，CBF、CBV在鉴别高级别病灶方面具有更好的敏感性和特异性，同时CBF、CBV与VEGF表达光密度呈正相关，可为脑胶质瘤的临床诊断提供参考。
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