CT灌注成像在腹部常见恶性肿瘤中的应用进展
发布时间:2026-11-11   |   来源:医学影像学杂志
关键词: CT灌注成像 恶性肿瘤 影像科

作者:张倩,刘丹丹,孙圣峰,李冲冲,王唯伟,济宁医学院附属医院医学影像科;侯立霞,山东第一医科大学(山东省医学科学院)放射学院


CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)是一种微创技术,运用多层螺旋CT或宽体探测器CT在静脉内团注碘化对比剂后进行多次连续动态扫描,获得每个像素的时间-密度曲线(time- density curve,TDC),然后通过后处理软件及256色的彩阶获得灌注参数的伪彩图,勾画感兴趣区(ROI)后得到定量数值。


CT 灌注成像参数中血流量(blood flow,BF) 代表肿瘤ROI的血流量,反映特定组织内毛细血管BF,在病理学中与肿瘤微血管密度密切相关;血容量(blood volume,BV)代表ROI内血容量,反映局部组织中血供情况和内部血流状态;平均通过时间(mean transit time,MTT)反映血液从微小动脉流入到微小静脉流出的平均时间;表面通透性( permeability surface,PS)反映了肿瘤组织微小血管内皮细胞管壁通透性及完整性。其中肝脏灌注扫描中还可获取定量参数肝动脉灌注量(hepatic arterial perfusion,HAP)。


1. CTP 在胃癌中的应用


胃癌(gastric cancer,GC)是最常见的消化系统恶性肿瘤,其发病率及死亡率在我国消化系统恶性肿瘤中居首位。早期胃癌患者临床可无明显症状,部分患者存在腹部隐痛、嗳气、消化不良、腹胀等与慢性胃炎、胃溃疡等疾病相近的症状,易被忽视。因此,部分患者在就诊时已处于中晚期的胃癌。所以临床中晚期胃癌的分化程度、局部分期、淋巴结转移等预后指标评估对患者的治疗方案制定有重要意义,针对性治疗对患者的临床疗效有积极作用。CT灌注成像不仅可显示病变的形态学特征,还可反映其血流动力学特征,从微循环水平定量评估肿瘤性质和预后。


SUN 等研究结果显示高-中-低分化BF、BV及PS逐渐增高;米玉霞等研究发现低分化组患者 BF、 BV和 PS值均高于中高分化组,而MTT低于中高分化组;朱勇等发现低分化胃癌的BV、PS高于高分化组胃癌。王莉莉等则认为PS对于高低分化的胃癌鉴别效能最高。病理基础为胃癌分化程度越低,肿瘤异型性增殖越明显,瘤内的毛细血管流量越丰富,BF、BV越大;此外肿瘤毛细血管与新生血管之间存在着广泛疏松的内皮间连接,肿瘤分化程度越低,瘤内新生血管基底膜越不完善,对比剂更易外渗、通透性越高,导致较高的PS。


蔡惠芳等研究发现胃癌的无淋巴结转移组的BF小于淋巴结转移组,而MTT高于淋巴结转移组,差异有统计学意义。蒋晓洁等发现CT灌注成像的BF、BV、MTT及PS在胃癌不同TNM分期间比较差异有统计学意义,病理基础为TNM高分期的胃癌患者微血管灌注量更大,血管壁通透性更高,肿瘤细胞更易向深层浸润,通过血管、淋巴管向远处转移。


管锡芳等分析了29例化疗无效组及17例化疗有效组之间的CT灌注参数的差异,发现有效组化疗后BF及BV均小于无效组,化疗后病理疗效有效组BF及BV的减少率均大于无效组。孙宗琼等发现BF、BV在胃癌化疗前后比较差异均有统计学意义;胃癌化疗后BF及BV的减少率均与病理疗效分级呈显著相关性,且BF下降12. 0%及BV下降32. 8%是化疗有效的截断值。


另有学者研究发现化疗有效者治疗后肿瘤BF、BV和PS减低,而MTT增加,新辅助治疗后肿瘤缩小与BF和PS显著相关,其中BF和PS较高的患者新辅助治疗更有效。由上述研究可见CT灌注成像可通过化疗前后微循环的变化,及时评估其疗效,为临床调整精准治疗方案提供影像学依据。


2. CTP 在肝癌中的应用


肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是一类由肝动脉供血的高灌注肿瘤。原发性肝细胞癌的病程多由不典型增生结节向再生不良结节及小肝癌进展,在整个病程进展过程中肝动脉血供增加但门静脉血供逐渐减少。CTP的TDC能够直观反映肝脏组织血流灌注量变化。但肝癌的TDC一般表现为在动脉期迅速上升至峰值,之后可短暂维持平衡或快速下降,总体呈现为速升-速降的形态特征,但肝癌的TDC会因肿瘤分级及其内坏死、变性等情况的不同而形态多样。


荣霞等研究发现原发性肝癌组BF、BV、PS、HAP明显高于肝硬化组与健康组,而且原发性肝癌组与肝硬化组的MTT均显著低于健康组。高光研究发现HAP是肝癌的特征性灌注参数,当HAP数值高于0. 302 6时,诊断肝细胞癌的敏感度及特异度分别为100%、90%,病理基础为HAP在富肿瘤组织中显著增加。胡金妹等发现肿瘤实质中心的HAP高于肿瘤边缘及周围的正常肝组织,表明肿瘤中心的动脉血管比边缘区更丰富。 


对于不能手术切除的中晚期肝癌,经导管肝动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)能够显著延长患者生存期,已成为目前公认的介入治疗方法。运用CT评估肝癌TACE术后疗效具有很大的临床意义,主要是通过显示碘化油的聚集形态和病变的异常强化来判断肿瘤是否复发,然而碘化油易掩盖强化的肿瘤复发灶,影响病灶的观察。而CTP 为TACE 疗效评估提供了定量参考。


YANG等发现原发性肝癌在TACE术2~6天后灌注参数HAP的明显增高与抗癌药物或明胶海绵颗粒引起的肝实质急性炎症有关。孟明明等发现TACE术后肝动脉灌注指数及HAP均较术前有所减小,而达峰时间有所减低,差异有统计学意义,说明TACE降低了HCC的微血供。李珊玫等发现肝癌TACE 术后碘油沉积区无血流灌注,而瘤旁1cm及碘油稀疏区的HAP下降,门静脉灌注量上升。


3. CTP 在胰腺癌中的应用


PC(pancreatic carcinoma,PC)恶性程度高,起病隐匿,发展快,预后差,而通过影像学技术对PC进行早期诊断具有重要临床意义。CTP基于PC组织内的血流动力学变化,能够无创地提供微循环信息。PERIK 等发现胰腺导管腺癌及正常胰腺实质的BF及BV均存在差异,且BF可以预测PC的新辅助治疗反应。


LIU等研究显示rBF、rBV和血管成熟指数(VMI)在Ⅲ~Ⅳ级PC中明显低于Ⅰ~Ⅱ级PC。血管内皮生长因子(VEGF)、CD105-MVD、CD34-MVD和血管生成率(AR)在Ⅲ~Ⅳ级PC中显著高于Ⅰ~Ⅱ级PC;rBF与VEGF、CD105-MVD有显著相关性。此外,rBV与VEGF、CD105-MVD、CD34-MVD和VMI 有显著相关性。


俞溪等运用动态容积灌注CT对PC的检出率达100%,对判断T分期的准确度达87. 5%,且T4 组的BF、BV、PS、MTT 显著低于T1~T2组;T3组BV、PS、MTT显著低于T1~T2组;低分化组BF、BV 及PS显著低于高分化组;低分化组BF、BV 均显著低于中分化组,差异均有统计学意义。赵明等指出,PC与正常胰腺的灌注存在统计学差异,而正常胰腺与慢性胰腺炎组织间灌注无统计学差异,CTP对鉴别诊断PC与慢性胰腺炎有重要意义。马晓璇等发现自身免疫性胰腺炎和PC的BF存在统计学差异,为两者鉴别诊断提供一定的定量参数依据。


4. CTP 在肾细胞癌中的应用


肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是起源于肾实质小管上皮系统最常见的一类原发恶性肿瘤,大约占肾脏恶性肿瘤的85%,发病率及死亡率均有逐年升高的趋势。常见的RCC组织学类型有透明细胞癌、乳头状细胞癌和嫌色细胞癌3种,其中透明细胞癌为最常见的亚型。RCC主要以腹部肿块、血尿及肾区疼痛为原发症状就诊,而部分患者可因无明显临床表现而延误治疗。


RCC各亚型、肾盂癌及乏脂肪的肾血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipomas,RAML)等形态影像学特征之间存在交叉性,常规检查难于相互鉴别,经皮肾穿刺活检有一定帮助,但为有创检查,且对于血供丰富的肿瘤可能出现术后出血等并发症。CTP能无创反映组织微循环血流灌注情况。有研究发现CTP在肾脏良恶性肿瘤鉴别诊断中具有一定的价值,其中RCC患者肾皮质BF、BV较健康者明显增高,肾错构瘤和RCC患者肾髓质BF 低于健康者,RCC 和肾错构瘤患者肾髓质MTT低于健康者,其中RCC者低于肾错构瘤者,RCC者皮质 BF、BV 高于肾错构瘤。


REINER 等运用3D-VOIs 定量测量肾脏肿瘤的CT 灌注参数显示,RCC中BV、BF和Ktrans明显低于正常肾皮质;在实体肿瘤周围的BV与肾皮质相似,而在肿瘤组织中,BF和Ktrans显著降低;CT灌注方案的估计有效辐射剂量为16. 3 mSv。CHEN等运用320层动态容积CTP评价肾肿瘤的血流动力学特征,发现肾脏肿瘤和正常肾皮质的3 个参数(等效血容量、血流量及血管通透性)差异均有统计学意义;RCC和乏脂性AML之间的BV有统计学差异。肾脏透明细胞癌中的平均等效血容量(Equiv BV)和BF显著高于肾乳头状癌,透明细胞癌中的平均Equiv BV显著高于肾嫌色细胞癌。


CHEN 等还发现乏脂性AML 的EquievBV、PS和BF均高于肾乳头状癌,乏脂性AML的PS和BF 明显高于嫌色细胞癌。Equiv BV 和BF 区分乏脂性AML 和透明细胞癌的ROC 曲线下面积(AUC)分别为0. 82和0. 69,Equiv BV的灵敏度、特异度、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)分别为82%、81%、35%、97%,BF 分别为71%、75%、24%、96%;PS和BF区分乏脂性AML和嫌色细胞癌的AUC 分别为0. 77 和0. 79,PS 的最佳灵敏度、特异度、PPV 和NPV 分别为77%、75%、75%、76%,BF分别为71%、81%、72%、80%。


有学者分析了肾脏肿瘤和正常皮质的CT灌注参数和衰减值的差异性,发现恶性病变中的PS 和MTT 明显低于正常皮质;嗜酸细胞瘤和恶性病变之间的PS、MTT和BF值差异有统计学意义;ROC 曲线分析显示,CTP 预测RCC的准确率、灵敏度和特异度分别为96%、100%和67%。在判断肾透明细胞癌的病理分级方面,CHEN等发现高级别组肾透明细胞癌相较于低级别组的肿瘤大小更大而PS 更小,即肿瘤大小与Fuhrman分级呈正相关,而PS与肿瘤分级呈负相关;肿瘤大小和PS是鉴别高级别和低级别肾透明细胞癌的独立危险因素。


有学者探究了原发性肾肿瘤和肾脏转移性瘤靶向治疗后的CT灌注参数的变化是否有差异,对肾脏肿瘤治疗前和治疗后第1周后的灌注参数值比较发现:肾脏转移瘤BF下降幅度较肾脏原发肿瘤大;与原发性肾肿瘤相比,转移性肿瘤BF、BV及FEP的变化范围更广;与原发性肾肿瘤相比,转移瘤的术后肿瘤直径变化不大,但早期灌注变化明显;未来的研究需要确定这些变化是否可以预测哪些患者受益于靶向治疗。


来源:张倩,刘丹丹,孙圣峰,等.CT灌注成像在腹部常见恶性肿瘤中的应用进展[J].医学影像学杂志,2025,35(07):158-161.DOI:10.20258/j.cnki.1006-9011.2025.07.0034.


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