CT灌注成像对鼻咽癌放疗后瘤灶区病变性质判断的实验和临床研究

论文摘要

目的在建立新西兰兔VX2鼻咽癌模型的基础上,对该模型进行放疗后瘤灶区多层螺旋CT（MSCT）灌注成像与病理对照研究,探讨借助该动物模型针对NPC放疗后病灶性质进行MSCT灌注诊断研究的病理基础及其可行性,为寻求新的、适合临床应用于NPC放疗后病灶性质诊断的影像学手段奠定实验研究基础和相关理论基础。材料与方法在CT定位引导下将备置好的VX2肿瘤组织悬液注入新西兰兔鼻咽顶后壁,建立兔VX2鼻咽癌模型；模型肿瘤放疗结束1周后进行MSCT灌注成像,继而进行病理解剖；将获取的病灶区MSCT灌注参数等资料与相关病理资料进行对照研究。结果22只新西兰大白兔鼻咽部肿瘤移植成功并进入研究,接种4周后CT显示其鼻咽部形成直径为1.5cm-5cm之实性肿物,模型制作成功率为75.9%（22/29）。22只模型兔放疗结束1周后病理检查证实：鼻咽部肿瘤残留组模型兔12只,无肿瘤残留组模型兔10只；残留组病灶MVD平均值高于非残留组（P<0.05）。CT灌注检查显示残留组病灶BF、BV、PS值均数高于非残留组（P<0.05）、MTT值明显低于非残留组（P<0.05）,两组病灶的BF、BV、PS值均与局部MVD值呈显著的正相关性,而MTT值与MVD值均呈显著的负相关性。结论兔VX2动物模型肿瘤血供丰富,瘤株是低分化鳞状细胞癌,与人类鼻咽癌的病理类型和生物学性质有共性,故兔VX2鼻咽癌模型是人类鼻咽癌实验研究较理想的动物模型。兔VX2鼻咽癌模型造模方法简便易行且造模成功率高、研究中的可重复性好,动物大小及其鼻咽种植瘤等均适合于CT等影像学成像研究。兔VX2鼻咽癌模型放疗后残留组与非残留组病灶局部的MSCT灌注参数以及MVD值均存在统计学差异,两组病灶局部的MSCT灌注参数均与MVD值具有密切的相关性,故采用兔VX2鼻咽癌模型和MSCT灌注成像技术对鼻咽癌放疗后病灶区的病变性质进行鉴别诊断研究是具有可行性依据的,MSCT灌注成像极有可能成为新的、适合临床应用于NPC放疗后病灶性质诊断的影像学技术手段。目的在前期动物模型研究结果的基础上,利用CT灌注成像技术对人类鼻咽癌放疗后病灶性质进行前瞻性的临床影像诊断和鉴别诊断研究,探讨鼻咽癌放疗后不同性质病变的CT灌注特点及其鉴别诊断依据,评价CT灌注成像技术在此临床领域的应用价值,为进一步提高鼻咽癌的总体疗效寻求新的影像学技术手段。方法对符合入组标准的174例T2-T3期鼻咽癌放疗后患者进行多层螺旋CT （MSCT）灌注成像及病理检查,将获取的病灶区CT灌注参数等资料与相关病理资料进行对照研究,对病理证实的放疗后局部残留组（81例）和非残留组（93例）病灶的CT灌注参数、时间密度曲线（TDC）形态及其MVD值进行组间差异性分析和灌注参数与MVD相关性分析。结果人类鼻咽癌放疗后局部残留灶的TDC类型以“速升缓降型”和“速升速降型”为主,而非残留灶的TDC类型以“缓升缓降型”和“平坦型”为主；局部残留灶较非残留灶具有更高的BF、BV、PS值及更低的MTT值,残留灶与非残留灶的上述CT灌注参数和TDC征象之间均存在统计学差异（P<0.01）；人类鼻咽癌放疗后局部残留灶和非残留灶的CT灌注值与病灶MVD的相关性研究结果类似于动物模型研究结果,即放疗后病灶区的BF、BV、PS值亦均与MVD呈正相关,MTT值亦与肿瘤MVD呈负相关。结论①人类鼻咽癌与模型兔VX2鼻咽癌的CT灌注特点相类似,其放疗后肿瘤残留灶与非肿瘤残留灶的CT灌注参数和TDC形态等均各具特点,且均存在统计学差异性,故采用CT灌注成像技术鉴别诊断人类鼻咽癌放疗后病灶区的病变性质是具备可行性依据的。②人类鼻咽癌放疗后局部残留灶TDC类型以“速升缓降型”和“速升速降型”为主,而非残留灶的TDC类型以“缓升缓降型”和“平坦型”为主；局部残留灶较非残留灶具有更高的BF、BV、PS值及更低的MTT值；鉴于局部残留灶与非残留灶的上述CT灌注参数和TDC征象之间均存在统计学差异,故其可作为人类鼻咽癌放疗后肿瘤残留灶与非肿瘤残留灶重要的CT灌注鉴别诊断依据。③人类鼻咽癌放疗后局部残留灶和非残留灶的CT灌注值与病灶MVD的相关性研究结果类似于动物模型研究结果,即放疗后病灶区的BF、BV、PS值亦均与MVD呈正相关,MTT值亦与肿瘤MVD呈负相关,故CT灌注成像技术有可能替代病理学活检定性诊断和MVD分析,成为更适用于临床应用的、可较常规非功能影像学检查更早期准确地诊断鼻咽癌放疗后局部病灶性质和评估患者疗效及预后的一种新的、有效和无创的功能影像学检查手段。目的研究鼻咽癌残留病灶的CT灌注参数诊断临界值,评价其对鼻咽癌放疗后残留病灶的诊断价值。材料与方法本研究已获得医院和学校道德伦理审查委员会同意,所有病人检查前均签署知情同意书。研究对象为186例鼻咽癌放疗后患者,其中男97例,女89例,年龄22-61岁,平均为43.2岁。186例病例按鼻咽部放疗后瘤灶区活检的病理结果分为两组,其中残留组87例,非残留组99例。全部病例均采用GE 8层螺旋CT扫描机进行常规和灌注扫描；患者均采用仰卧位进行检查；灌注分析之感兴趣区均取在同一层面内；常规平扫：扫描范围上界为海绵窦上缘、下界为上颌骨齿槽突,层厚5 mm,重建间隔10mm,螺距0.625；灌注成像扫描：根据平扫图像,选择显示肿块（或原病灶区）最大直径的相邻4层进行同层动态扫描；将造影剂首过前的图像作为基准图像；扫描参数：80KV/80mAs,矩阵512×512,视野320mm×320mm,每层层厚设定为5mm,4层共扫描2cm厚度,注射速率4.5ml/s,延迟8s开始扫描,扫描速度4层/0.65s,共扫描55.65s。所有患者进行CT灌注扫描后,按病理结果分为两组进行灌注参数分析研究,即残留组（n=87）和非残留组（n=99）。利用两样本t检验对两组CT灌注值进行统计分析；在ROC曲线指导下,将有统计学有意义的CT灌注参数制成ROC曲线,确定诊断肿瘤残留病灶的最佳诊断临界值,计算该临界值对肿瘤残留病灶的诊断灵敏度、特异度以及ROC曲线下面积（AUC）。结果鼻咽癌放疗后残留组和非残留组之间的灌注参数BF、BV、PS值均数之间差异有统计学意义（P<0.05）,MTT值均数之间亦有统计学差异（P<0.05）；BF、BV、PS参数诊断肿瘤残留的最佳诊断临界值分别为337.20（ml/100g/min）/10.18（100g/min）和17.34（ml/100g/min）,其诊断肿瘤残留的灵敏度分别为92.6%、96.3%和81.5%,特异度分别为76.2%、81%和61.9%,ROC曲线下面积分别为：0.891,0.938和0.780。虽然两组MTT值均数之间有统计学差异,但两组MTT值重叠多、无法获得最佳诊断临界值。结论CT灌注成像参数可量化反映鼻咽癌放疗后局部病灶区不同性质组织或病变的血流动力学特征等功能信息；采用通过ROC曲线确定的鼻咽癌残留病灶的CT灌注参数诊断临界值作为量化诊断指标,能较准确地对鼻咽癌放疗后残留病灶作出诊断和鉴别诊断。

论文目录

• 缩略词表
• 第一部分 兔VX2鼻咽癌模型放疗后瘤灶区病变性质的CT灌注成像诊断与病理对照研究
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 第二部分 CT灌注对鼻咽癌放疗后瘤灶区病变性质 的临床诊断研究
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 第三部分 CT灌注参数临界值对鼻咽癌放疗后残留 的诊断准确性研究
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 综述
• 参考文献