作者：熊巨新 罗仲尧 张婷 杨泽年
【摘要】 目的 研究多层螺旋CT灌注成像在肾上腺的临床应用。方法 对5例正常肾上腺和10例经临床和病理证实的肾上腺病变(肾上腺增生4例，无功能肾上腺腺瘤3例，肾上腺转移瘤3例)进行多层CT灌注成像研究，利用CT灌注软件计算灌注参数，包括相对血流量(relative blood flow，RBF)、平均通过时间(mean transmit time，MTT)和表面通透性(permeability surface，PS)。 结果 正常肾上腺的RBF、MTT和PS分别为0.32 ml/100g/min、50.33 s、0.92 ml/100g/min，肾上腺增生RBF、MTT和PS分别为0.23 ml/100g/min、72.19 s、0.89 ml/100g/min，无功能腺瘤RBF、MTT和PS分别为0.13 ml/100g/min、63.42 s、0.85 ml/100g/min，转移瘤RBF、MTT和PS分别为0.19 ml/100g/min、45.31 s、0.74 ml/100g/min。 结论 肾上腺多层CT灌注成像是可行的肾上腺功能性检查，它反映了肾上腺微循环的血流灌注状况，为肾上腺的疾病的鉴别诊断提供有用的信息。
【关键词】 肾上腺;体层摄影术; X线计算机;灌注成像
[Abstract] Objective To study the clinical application of multi-slice CT perfusion imaging in adrenal gland. Methods Multi-slice CT perfusion imaging was perform in 5 healthy volunteers and 10 patients including adrenal hyperplasia (n=4)， non-functioning adrenal adenoma (n=3) and adrenal metastasis (n=3). CT perfusion parameters including relative blood flow (RBF)， mean transmit time (MTT) and permeability surface (PS) were analyzed. Results The RBF， MTT and PS of normal adrenal gland were 0.32 ml/100g/min， 50.33s， 0.92 ml/100g/min respectively. The RBF， MTT and PS of adrenal hyperplasia were 0.23 ml/100g/min， 72.19s， 0.89 ml/100g/min respectively. The RBF， MTT and PS of non-functioning adrenal adenoma were 0.13 ml/100g/min， 63.42s， 0.85 ml/100g/min respectively. The RBF， MTT and PS of non-functioning adrenal metastasis were 0.19 ml/100g/min， 45.31s， 0.74 ml/100g/min respectively. Conclusion Multi-slice CT perfusion imaging is a feasible functional examination for adrenal gland. Multi-slice CT perfusion imaging can reflect the microcirculatory blood flow of adrenal gland and provide useful information for differential diagonsis in adrenal diseases.
[Key words] adrenal gland; tomography， X-ray computed; Ct perfusion imaging
CT灌注成像是一种新兴的、较为成熟的功能影像学技术，它不但能通过测量微循环血流量评估组织器官的生理或病理状态，而且具有无创、安全、全面和可重复性的特点。其基本原理是静脉内注射含碘对比剂后，对检查器官的感兴趣区层面进行连续CT扫描，以获得碘浓度值的变化情况。近年来，CT灌注成像技术已经在脑、肝脏、胰腺、结肠等器官的病变中已有诸多研究和应用[1，2，3，4]。但有关CT灌注成像在肾上腺的应用研究仍然较少。本研究利用16层螺旋CT对正常肾上腺和多种肾上腺疾病进行CT灌注成像的研究，并对有关问题进行探讨。
材料与方法
1.一般资料 本组共15例，包括5例健康自愿者，10例肾上腺疾病，其中肾上腺增生4例，无功能肾上腺腺瘤3例，肾上腺转移瘤3例，所有的病例均经临床实验室和病理证实。15例中，男性9例，女性6例。平均年龄42岁，年龄范围在32岁-57岁之间。所有的患者和健康自愿者均进行多层螺旋CT灌注成像检查，在CT检查前均签署知情同意书。
2.CT灌注成像检查 扫描前训练患者呼吸，要求患者于灌注CT扫描前进行几次深呼吸，扫描时加设腹带控制其呼吸幅度，并于扫描开始时要求患者尽量长时间屏气，达到最佳配合，以减少呼吸运动造成扫描层面变化和伪影。
CT灌注成像设备采用16层螺旋(Aquilion TSX-101A ，Toshiba，Japan)。先行平扫观察肾上腺病变形态，再选取感兴趣层面进行灌注成像。灌注扫描条件为120kv，70mA，层厚2.5mm，注射造影剂后10秒进行同一层面的连续扫描，共扫描75s。所用血管对比剂为优维显300，共40-60ml， 注射速率为4.0-4.5ml/s。
所有数据被传送至工作站，利用体部灌注软件(Toshiba，Japan)进行处理。首先在主动脉内设置一个像素的感兴趣区，作为输人动脉的血流测量。再在肾上腺病变区手动设置感兴趣区(ROI)。CT灌注感兴趣区选择的原则是尽可能取病变区的最大层面，但是不包括病灶的边缘， 以免容积效应的影响，同时避开病灶内的坏死区、钙化以及出血灶和肉眼所见的血管影。在影像工作站上将自动生成主动脉和肾上腺病变的时间密度曲线(time density curve，TDC)、CT灌注图和灌注数值，包括相对血流量(relative blood flow，RBF)、平均通过时间(mean transmit time，MTT)和表面通透性(permeability surface，PS)，得到相应伪彩色功能图像并进行记录分析。
结 果
所有的数据经过CT灌注软件分析，得到正常肾上腺和各种肾上腺疾病的CT灌注图像和感兴趣区的CT灌注参数，并计算其平均值，如下表。
讨 论
1.肾上腺CT灌注成像检查技术 正常肾上腺为富血供器官，动脉血流量占人体循环血量的1%。肾上腺主要由膈下动脉、主动脉和肾动脉发出的小动脉分支供血。肾上腺动脉进人被膜后，分支形成动脉性血管丛，其中大部分分支进人皮质，在球状带形成毛细血管丛，穿过束状带后，在网状带形成窦状毛细血管网，并与髓质毛细血管通连，后经邻近的静脉引流出肾上腺。由于肾上腺的血流灌注非常丰富，为CT灌注成像的进行奠定基础。
CT灌注成像最早用于中枢神经系统疾病的诊断及鉴别诊断[2]，但由屏气时间限制的影响，而较少在腹部检查中应用。近年来，随着CT设备的发展和相应灌注软件的开发，在腹部检查中的应用逐渐增多，尤其是实质脏器如肝脏、胰腺和肾脏肿瘤等的CT灌注研究[3，4]。最近也有关于空腔器官的肿瘤如结直肠癌的CT灌注的研究[1]。肾上腺作为实质性器官，其具有丰富的血流灌注，也能进行CT灌注成像检查。虽然肾上腺的动态CT扫描已经应用于临床的诊断工作，而且已经被证实为是一种能反映血流灌注的成像方法，对肾上腺疾病的鉴别诊断提供有用的信息[5，6]。而CT灌注特别是多层螺旋CT灌注成像比动态增强扫描更准确反映组织的血流灌注情况，其在肾上腺疾病的诊断和鉴别诊断中应发挥更重要的作用。
本研究采用的东芝公司开发的CT灌注软件，使用方便，仅需选择输入动脉和肾上腺的感兴趣区即可自动生成感兴趣区的RBF、MTT和PS等灌注参数的伪彩图。软件采用去卷积模型进行计算，在不影响灌注参数值测量结果的前提下，使用较低的对比剂注射速度(4-4.5ml/s)，所需对比剂总量为40-50ml，就能获得满意的灌注成像效果。延迟扫描时间设定在团注对比剂后的75s，有利于观察灌注时间密度曲线(time density curve，TDC)的整体形态。测量CT灌注参数值时，部分容积效应对灌注参数值有很大影响，本研究采用2.5mm层厚，测量CT灌注参数值时，根据肿瘤的类型和大小选取ROI大小及放置部位，尽量选择区中心位置，避开肉眼所见的钙化、坏死、囊变和血管影，以减少量子噪声和避免部分容积效应的影响。呼吸运动影响的影响也是对于肾上腺CT灌注成像成功与否的关键因素，本研究检查前对自愿者和患者进行屏气训练，扫描时加设腹带控制其呼吸幅度，并于扫描开始时要求患者尽量长时间屏气，结果显示绝大部分患者能满足检查要求。
2.CT灌注成像在肾上腺疾病诊断中的应用 本组CT灌注成像测量参数包括相对血流量(RBF)、平均通过时间(MTT)和表面通透性(PS)。相对血流量RBF反映指在单位时间内流经一定量组织血管结构的血流量，反映组织的血流灌注量。平均通过时间MTT指血液流经血管结构时，包括动脉、毛细血管、静脉窦、静脉，所经过的不同路径的平均时间;表面通透性PS指对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙的单向传送速率，代表单位重量的组织单位时间内对比剂通透到细泡外液的量，反映了局部组织的微血管通透性改变。
本组研究表明，正常肾上腺的RBF较其他肾上腺疾病(如肾上腺增生、无功能腺瘤和转移瘤等)的RBF高，说明正常肾上腺的血流灌注比大多数的肾上腺疾病的血流灌注高。CT灌注成像可以揭示局部组织的血流灌注情况，其病理基础是局部微血管密度改变。笔者推测可能的原因是，因为正常的肾上腺具有相当丰富的动脉性血管丛，而在各种肾上腺疾病中，这种丰富的动脉性血管丛被病变组织取代，病变组织的生成的毛细血管丛的血流灌注比正常的动脉性血管丛低。在本组研究中，不同的肾上腺病变， 其血流灌注改变不同。在各种肾上腺疾病中，肾上腺增生具有高血流量，某些病例的RBF甚至接近正常肾上腺，与乔中伟等研究结果基本一致[1]。因为肾上腺增生的组织内，毛细血管增生显著，导致RBF增高。而无功能腺瘤的RBF比正常肾上腺和肾上腺增生低，是因为无功能腺瘤取代了正常肾上腺组织，缺乏丰富毛细血管网，造成局部血流量下降。
本组研究发现，肾上腺增生、无功能腺瘤的MTT均高于正常肾上腺组织，尤其是肾上腺增生，其MTT最高。结合乔中伟[1]等的研究结果，笔者认为，肾上腺增生和腺瘤的细胞明显增生，细胞密度较高，细胞间隙较小，压迫周围的微血管，使血流通过受阻，MTT延长。但肾上腺转移瘤的MTT较低，可能的原因是恶性肿瘤内的侧枝循环开放，导致动静脉短路，血流直接从动脉进入静脉，不通过毛细血管网，导致MTT缩短。
PS反映局部微血管通透性改变。在本组病例中，肾上腺增生和无功能腺瘤的PS未见明显增高，呈略低于正常肾上腺组织。其可能的原因是肾上腺增生和无功能腺瘤的细胞高度增生，细胞外间隙较窄，其形成的微血管形态规则，基底膜规则，因此PS无异常增高。转移瘤的PS较肾上腺增生和无功能腺瘤低，笔者推测可能的原因是转移瘤内侧枝循环开放，导致动静脉短路，部分血流直接从动脉进入静脉，不通过毛细血管网，对比剂自毛细血管渗出细胞外间隙的较少，导致PS降低。
根据我们初步的研究结果，已能说明肾上腺多层CT灌注成像是可行的肾上腺功能性检查。CT灌注成像可从直接观察肿瘤血流灌注状态的角度出发，为鉴别不同性质肾上腺肿瘤提供新的方法。但由于本组例数较少，未能进行统计学分析，难以全面CT灌注成像在肾上腺各种疾病诊断和鉴别诊断中的应用价值。另外，还需进一步深入探讨肾上腺肿瘤CT灌注表现与其肿瘤血管化程度的相关性，以便明确不同CT灌注成像表现的病理基础。
参考文献
1. 冯仕庭，孙灿辉，李子平等，结直肠癌64层螺旋CT灌注成像与微血管密度及血管内皮生长因子的相关性，中华胃肠外科杂志，2008，11(6)：537-541
2. Hoeffner EG， Case I， Jain R，et al.Cerebral Perfusion CT:Technique and clinical Applications. Radiology，2004，231:632-644
3. 袁庆中，田建明，王培军等， CT灌注成像在肾肿瘤鉴别诊断中的应用价值. 中国医学影像技术，2005，21(3):436-439
4. 李震，胡道予，肖明等，16层螺旋CT胰腺癌灌注研究，放射学实践，2005，20(10):857-861
5. 王夕富，白人驹，王嵩等，肾上腺腺瘤和非腺瘤的动态增强CT检查. 临床放射学杂志， 2005，24(9):796-800
6. 王夕富，白人驹，王嵩等，肾上腺腺瘤和非腺瘤动态增强CT曲线与微血管超微结构的相关性研究. 临床放射学杂志， 2007，26(6):590-593
7. 乔中伟，缪飞，朱延波等，肾上腺多层CT灌注成像的临床应用研究，中国医学计算机成像杂志， 2008(5): 420-424