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目的:利用16层螺旋CT灌注成像定量评价周围型非小细胞肺癌肿瘤血管生成,并探讨16层螺旋CT首过期灌注强化指标和肿瘤血管生成与肺癌TNM分期的关系及其临床应用价值。材料与方法:1、选择2008年3月至2009年9月间,经胸部X线胸片或CT胸部平扫发现肺部孤立性肿块的患者,行多层螺旋CT(Multislice Computerized tomography,MSCT)灌注成像后经手术病理证实为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)。所有患者行MSCT灌注扫描前均未经任何抗肿瘤治疗,灌注扫描后1~2周内行肺癌根治术,手术记录及病例报告完整,包括清扫淋巴结转移情况。符合条件的NSCLC共32例,男20例,女12例,年龄27~72岁,平均年龄55.69岁;病变直径1.8~6.5cm,平均4.29cm。其中鳞癌10例,腺癌19例(包括肺泡细胞癌1例),腺鳞癌3例。手术清扫的淋巴结全部做病理检查,根据切面镜观察淋巴结内有无癌细胞浸润及淋巴结结构破坏和包膜侵犯,判断有无淋巴结转移。2、采用SIMENSE Sensation 16螺旋CT,首先行常规平扫,选取并确定病灶最大中心层面及相邻层面共4或8层为灌注层面,应用Toggling-table技术(固定多层),采用cine模式行首过期灌注扫描,当病灶直径<3cm时层厚选用3mm,当病灶直径≥3cm时层厚选用6mm。扫描参数:120KV,80mA,扫描时间0.5s/圈,数据采集时间30s。非离子对比剂(300mgI/ml)40ml用高压注射器经前臂浅静脉注射,速率4ml/s,延迟6s扫描。3、将扫描后获得的原始图像输入Volume Wizard工作站:利用随机软件DynEva分析,勾画感兴趣区(region of interest, ROI)获得肿块强化的时间-密度曲线(Time-Density Curve,TDC),同时记录并分析CT灌注强化指标:强化峰值(peak height,PH)、肿块与主动脉强化峰值之比(mass/aorta, M/A)、灌注值(perfusion value, PV)。4、32例NSCLC手术后的组织标本行常规HE染色病理学检查,并采用免疫组织化学LSAB法(标记生物素链亲和素法)进行染色,采用目前常用的Weidner方法进行微血管密度(Microvessel Density,MVD)计数。5、肺癌分期参照2009年最新国际肺癌研究学会(IASLC)公布的第7版肺癌TNM分期。6、统计学分析:应用SPSS13.0统计学软件进行分析。应用Kappa值分析MSCT诊断肺癌分期与术后病理的一致性。分析肺癌MSCT灌注强化指标、MVD与肿瘤T分期(病灶大小、胸膜侵犯状态)、淋巴结状态及手术病理TNM分期的关系,采用成组设计的t检验或t’检验。用直线相关分析评价各CT灌注强化指标与肺癌MVD的关系。通过受试者操作特性曲线(Receiver Operating Characteristic curve, ROC曲线),分析组织学方法MVD和MSCT灌注强化指标PV评价肺癌TNM分期的诊断效能,并选择各自的最佳诊断界值。结果:1、32例周围型非小细胞肺癌,应用MSCT诊断肺癌TNM分期与术后病理比较,正确22例,误诊10例,MSCT分期诊断Ⅰ期、Ⅱ期及Ⅲ~Ⅳ期的灵敏度分别为75%、66.67%、64%;特异度分别为91.67%、82.61%、70.59%;准确度分别为87.50%、78.13%、65.63%;阳性预测值分别为75%、60%、60.29%;阴性预测值分别为91.67%、86.36%、66.67%。MSCT诊断肺癌TNM分期与术后病理分期比较的符合率为68.75%(22/32),Kappa值=0.566,p=0.000,可认为两者有一致性。2、将32例肺癌CT灌注强化指标与MVD做相关性分析(pearsoncorrelation coefficient test),结果表明PH、M/A、PV均与MVD呈正相关(p<0.05),其中PV与MVD的相关系数最高(r=0.703,p<0.01)。3、本组32例肺癌患者,以3cm作为T1和T2的分界,其中≤3cm的肺癌6例,平均直径为2.52cm;>3cm的肺癌26例,平均直径为4.67cm。各灌注强化指标在病灶直径(cm)≤3与>3之间差异,均无统计学意义(均p>0.05);MVD在病灶直径(cm)≤3与>3之间差异,也无统计学意义(p>0.05)。以胸膜是否受累及作为T1和(≥)T2的分界,累及脏、壁层胸膜或有胸水者11例,未累及胸膜者21例;累及胸膜患者的PV和MVD均高于未累及胸膜患者,差异均有统计学意义(均p<0.05);PH和M/A在累及胸膜患者与未累及胸膜患者之间差异,均无统计学意义(均p>0.05)。4、将32例肺癌患者,以有无淋巴结转移作为N0和N1、N2的分界,其中有淋巴结转移者16例,无淋巴结转移者16例;有淋巴结转移患者的PH、M/A、PV和MVD均高于无淋巴结转移患者,差异均有统计学意义(均p<0.05)。5、本组32例肺癌患者,按Ⅰ~Ⅱ期和Ⅲ~Ⅳ期分成两组,即Ⅰ~Ⅱ期肺癌17例,Ⅲ~Ⅳ期肺癌15例。结果表明:Ⅲ~Ⅳ期肺癌患者的PH、M/A、PV和MVD均高于Ⅰ~Ⅱ期肺癌患者,差异均有统计学意义(均p<0.05)。6、本研究选择MVD、PV作为判断肺癌TNM分期的指标,它们的ROC曲线下面积AZ分别为0.812和0.729,说明用MVD、PV判断肺癌TNM分期有诊断价值,并经u检验,MVD和PV的AZ差异无统计学意义(p>0.05)。应用ROC曲线选出MVD、PV判断肺癌TNM分期的最佳诊断阈值,结果显示,当以MVD>71.5个/0.74mm2作为判断肺癌TNM分期的诊断阈值时,其敏感度为86.7%,特异度为76.5%,诊断符合率为81.13%;当以PV>1.16ml/min/ml作为判断肺癌TNM分期的诊断阈值时,其敏感度为73.3%,特异度为52.9%,诊断符合率为62.5 %。结论:多层螺旋CT灌注强化指标可以反映非小细胞肺癌微血管密度特征,肺癌的CT灌注强化指标和MVD与肺癌TNM分期等癌生物学行为存在一定的相关性,它为在活体评价肺癌TNM分期和评估肺癌的预后状况提供了一条新的途径。