本文關(guān)鍵詞：256層CT灌注成像和三維重建對乳腺疾病的臨床價值

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【摘要】：研究背景乳腺癌是目前婦女最常見的惡性腫瘤,對女性的身心健康造成了嚴(yán)重的危害。全世界每年有近140萬婦女被診斷為乳腺癌,近50萬患者死于乳腺癌。在美國乳腺癌的發(fā)病率已占第一位,死亡率在女性惡性腫瘤中僅次于肺癌,居第二位。我國乳腺癌發(fā)病率也已占女性惡性腫瘤首位,且近年來呈現(xiàn)低齡化的趨勢。因此,如何盡早地診斷和治療乳腺癌,對提高乳腺癌患者生存率和生活質(zhì)量具有極其重要的意義。近年來,國內(nèi)外對乳腺癌診治的研究取得了很大的進(jìn)步,對乳腺癌生物學(xué)行為的認(rèn)識也有了不斷地深入。乳腺癌是一種血管依賴性腫瘤,在腫瘤生長到(1-2)mm3之后,腫瘤的生長須依靠新生血管運輸養(yǎng)分,否則將會缺氧壞死。因此,如何有效地、無創(chuàng)地評價腫瘤新生血管情況對腫瘤的診治提供了重要的依據(jù)。目前,鉬靶和超聲是乳腺癌篩查和診斷的最常用方法。鉬靶和超聲主要是從形態(tài)學(xué)改變方面診斷疾病,而對于病灶的血流動力學(xué)變化和空間解剖結(jié)構(gòu)等方面,卻存在一定的局限性。隨著多層螺旋CT(multidetector-row spiral CT, MSCT)的快速發(fā)展,CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTPI)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于腦、肺、肝、腎等臟器病變的研究,目前國內(nèi)外CTPI在乳腺疾病方面的研究仍處于初步階段。CTPI是一種新的無創(chuàng)性評價組織器官微血管狀況的功能影像,其不但能顯示解剖形態(tài)學(xué)特點,而且能反映病灶生理功能的改變。CTPI是在靜脈團(tuán)注對比劑的同時對選定的層面進(jìn)行連續(xù)多次的重復(fù)掃描,然后處理掃描數(shù)據(jù)獲得灌注彩圖、灌注參數(shù)值及時間-密度曲線(time-density curve,TDC),以此來評估組織器官血流動力學(xué)狀態(tài)和生物學(xué)特征。因此,乳腺CTPI在乳腺疾病的診斷、指導(dǎo)治療及評估預(yù)后等方面具有重要的價值,可以作為乳腺疾病的一種重要的檢查方法。乳腺癌治療的主要方式為手術(shù)治療。雖然,傳統(tǒng)的乳腺癌典型根治術(shù)目前已很少被臨床應(yīng)用,但改良根治術(shù)的應(yīng)用還是比較普遍,改良根治術(shù)的同時也破壞了女性優(yōu)美的性征和曲線。隨著人民生活水平的不斷提高、乳腺癌綜合治療的不斷規(guī)范化及技術(shù)的不斷更新,乳腺癌患者的生存率也大幅度提高,患者對疾病治療的要求也越來越高。因此,如何改善乳腺癌術(shù)后乳房外形的問題是當(dāng)今乳腺外科和整形外科研究的熱點問題。乳腺外科手術(shù)的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)根治疾病的同時兼顧患者的心理效應(yīng)和形體美觀。目前,保留乳房手術(shù)或改良根治術(shù)后乳房再造都存在一些問題,如乳腺組織切除較多則影響乳房形態(tài)；而切除組織較少,又有可能引起局部復(fù)發(fā)；乳房再造則因單純靠術(shù)者經(jīng)驗選擇假體體積而導(dǎo)致雙側(cè)乳房不對稱等。產(chǎn)生這些問題的主要原因是因為術(shù)者對腫瘤在乳腺內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)缺乏深入的研究。如何精準(zhǔn)掌握保留乳房手術(shù)的切除范圍,目前臨床研究尚未得到很好地解決。隨著計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,三維重建技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于肝膽外科疾病的臨床診療中,其擁有模擬手術(shù)系統(tǒng),能夠幫助外科醫(yī)師進(jìn)行術(shù)前模擬手術(shù)操作,制定符合病情的個體化治療方案,減少了實際手術(shù)中不必要的損傷,提高了實際手術(shù)的準(zhǔn)確性和安全性。目前國內(nèi)外三維重建技術(shù)應(yīng)用于乳腺外科方面的研究仍處于早期階段,僅限于一些粗略的術(shù)前評估。微創(chuàng)手術(shù)已逐漸成為乳腺外科手術(shù)的趨勢。因此,有必要將三維重建技術(shù)與乳腺癌研究結(jié)合起來。三維重建技術(shù)可以獲得全方位旋轉(zhuǎn)的動態(tài)影像,可以清楚顯示病灶的位置、大小、形態(tài)及其與周圍臟器的空間解剖關(guān)系等。如果將三維重建技術(shù)應(yīng)用于乳腺癌的術(shù)前評估、術(shù)中導(dǎo)航及模擬手術(shù)等方面,將有助于微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)更加完善,病灶切除術(shù)范圍更加精準(zhǔn)。本研究首次將乳腺CT灌注成像與三維重建技術(shù)相結(jié)合,兩者相輔相成。乳腺CT灌注成像能夠從病灶的形態(tài)學(xué)和生物學(xué)特征方面診斷疾病,而三維重建技術(shù)又對病灶的空間解剖結(jié)構(gòu)有全面的認(rèn)識。這種結(jié)合不但能提高乳腺癌早期診斷的準(zhǔn)確率,而且還為乳腺癌微創(chuàng)手術(shù)和綜合治療提供了重要保障。本研究將探討乳腺CT灌注成像與三維重建技術(shù)在乳腺疾病診斷和乳腺外科手術(shù)中的臨床應(yīng)用價值。目的1.收集乳腺腫瘤疾病患者高質(zhì)量的CT數(shù)據(jù),進(jìn)行CT灌注成像,探討灌注成像指標(biāo)對診斷與鑒別診斷乳腺良惡性腫瘤的意義。2.探討灌注成像指標(biāo)對診斷與鑒別診斷乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的意義。3.收集乳腺腫瘤疾病患者高質(zhì)量CT數(shù)據(jù),運用三維重建技術(shù),構(gòu)建個體化的三維重建模型。4.探討三維重建技術(shù)在乳腺外科手術(shù)中的臨床意義。5.將功能成像-三維重建技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建一種全新的、可靠的乳腺腫瘤疾病診療模式。材料與方法1.臨床資料收集2014年02月至2014年07月廣東省第二人民醫(yī)院普外二科收治的有乳腺腫物的女性患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)臨床查體、彩色多普勒超聲或鉬靶檢查發(fā)現(xiàn)有乳腺腫物；(2)能耐受外科手術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)40歲以下患者；(2)孕婦；(3)對對比劑過敏者；(4)有心、肝、腎等重大臟器功能衰竭；(5)因自身原因或經(jīng)濟(jì)條件不能接受手術(shù)的患者。符合上述標(biāo)準(zhǔn)的共50例,均為女性,年齡(40-69)歲,平均年齡(49.12±6.43)歲。經(jīng)病理結(jié)果證實乳腺癌組24例(乳腺導(dǎo)管浸潤癌21例,乳腺黏液癌2例,乳腺原位癌1例),其中有20例乳腺癌伴有同側(cè)腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；乳腺良性腫瘤組26例(乳腺纖維腺瘤19例,乳腺良性葉狀腫瘤4例,乳腺慢性肉芽腫性炎3例)�？偣�50個病灶,病灶最大徑(1.05-8.02)cm,平均最大徑(2.33±1.53)cm；體積(1.60-51.60)cm3,平均體積(6.20±10.60)cm3。本次研究經(jīng)過該醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有患者均簽訂乳腺CT灌注成像檢查和手術(shù)知情同意書。2.設(shè)備2.1256層螺旋CT (Philips Brilliance,256層星光iCT),探測器組合(0.625mm×256)；2.2雙筒高壓注射器、18G靜脈留置針、對比劑(碘海醇：300mgI/ml);2.3 圖像后處理工作站為256層螺旋CT自帶工作站(Philips IntelliSpace Portal, v5.0.2.30010);2.4灌注成像軟件：Functional CT軟件；2.5三維重建軟件：高級血管分析軟件(Advanced Vessels Analysis,AVA);2.6 DICOM CT圖片查看器(Philips DICOM Viewer);2.7游標(biāo)卡尺(精度0.01mm,量程100mm)；量筒(量程10ml?25ml、50ml)2.8紫光RW DVD+16X光盤3.CT掃描參數(shù)采用256層螺旋CT (Philips Brilliance,256層星光iCT)掃描儀,運用床板循環(huán)往復(fù)移動螺旋掃描模式進(jìn)行灌注掃描,管電壓100KV,管電流60mA,層厚和層間距均為5mm,矩陣512×512,視野(20-350)mm。采用雙筒高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘正中靜脈以5ml/s的速度注射碘海醇(300mgI/ml) 60ml,與掃描過程同步進(jìn)行。灌注掃描總共11個周期,每隔5秒掃描1次,每次掃描時間2秒,持續(xù)77秒。在CT圖像處理工作站上將原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻VD光盤中,每一個光盤對應(yīng)一個病人的CT數(shù)據(jù),并在DVD上標(biāo)記姓名、年齡、時間、住院號及CT號,以備數(shù)據(jù)傳輸和儲存。4.灌注成像處理將灌注原始圖像導(dǎo)入到256層CT自帶工作站(Philips IntelliSpace Portal,v5.0.2.30010),運用Functional CT軟件中的general模式處理數(shù)據(jù),獲得灌注彩圖。采用手動法繪制感興趣區(qū)(region of interest,ROI),運用最大斜率法,以胸主動脈為輸入動脈,分別測得感興趣區(qū)的灌注參數(shù)值和時間-密度曲線(time-density curve,TDC)類型。灌注參數(shù)值：灌注值(perfusion,PF)、強(qiáng)化峰值(peak enhancement image,PEI)、達(dá)峰時間(time to peak, TTP)、血容量(blood volume,BV)。TDC類型根據(jù)其形態(tài)分為四型：流出型、流入型、平臺型、平坦型。ROI的選取應(yīng)盡量避開腺體的邊緣、血管、偽影以及腫瘤或淋巴結(jié)中心的液化、壞死區(qū)域。ROI的范圍大小約(15-20)mm,每層至少取3個ROI,每個灌注值的獲得至少測量2個層面,然后取其平均值。5.三維重建處理選擇CT灌注掃描中乳腺腫物強(qiáng)化最明顯的一期數(shù)據(jù)進(jìn)行薄層拆分,拆分為0.625mm。將薄層數(shù)據(jù)導(dǎo)入到256層CT自帶工作站,運用高級血管分析軟件(Advanced Vessels Analysis, AVA)進(jìn)行容積重建(volume rendering,VR)和最大密度投影(maximum intensity proj ection,MIP)兩種三維重建。重建出理想的個體化三維模型。通過三維重建技術(shù)對三維模型進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平滑、切割、裁剪、染色等操作,多角度、多層次、全方位地觀察腫瘤的空間解剖結(jié)構(gòu)。運用三維重建軟件中的測量工具測量腫瘤的最大徑、體積以及腫瘤與周圍組織的距離。6.實際手術(shù)根據(jù)各個患者病情、輔助檢查結(jié)果及三維重建模型的指導(dǎo),制定合理的個體化手術(shù)方案。50例均行手術(shù)治療,手術(shù)方式為：17例行乳腺癌改良根治術(shù)；7例行乳腺癌保乳根治術(shù)；20例行乳腺腫物切除術(shù)；6例行乳腺區(qū)段切除術(shù)。手術(shù)切除后的腫瘤標(biāo)本用游標(biāo)卡尺測量其最大徑,用排水法測量腫瘤的體積。所有的標(biāo)本均有詳細(xì)的病理診斷結(jié)果。7.術(shù)后隨訪乳腺良性腫瘤術(shù)后1個月門診隨診,隨后3個月后電話隨訪；乳腺惡性腫瘤術(shù)后半年內(nèi)每1個月隨診,半年后每3個月門診隨診,一年后每半年門診隨診。8.評價指標(biāo)灌注成像結(jié)果：乳腺癌組織組與乳腺良性腫瘤組織組、對側(cè)正常乳腺組織組間的灌注參數(shù)值比較；乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組與非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組間灌注參數(shù)值的比較;乳腺癌組織組與乳腺良性腫瘤組織組間TDC曲線類型的比較。以此來證明CT灌注成像對診斷與鑒別診斷乳腺良、惡性腫瘤和腋窩淋巴結(jié)是否有轉(zhuǎn)移的具有臨床意義。三維重建結(jié)果：腫瘤最大徑、體積、形態(tài)、邊界、侵犯胸大肌、侵犯皮膚、腫瘤供血血管顯示、淋巴結(jié)腫大；腫瘤至乳頭的距離,腫瘤至皮膚的距離,腫瘤至胸壁的距離。實際手術(shù)結(jié)果：腫瘤最大徑、體積、形態(tài)、邊界、侵犯胸大肌、侵犯皮膚、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率。綜合上述指標(biāo)綜合評估實際手術(shù)中所見乳腺腫瘤情況是否與三維重建模型一致,進(jìn)一步證明三維重建技術(shù)在指導(dǎo)乳腺外科手術(shù)中是否具有臨床價值。9.統(tǒng)計學(xué)分析使用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。乳腺癌組織組與對側(cè)正常乳腺組織組、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組與非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組間灌注參數(shù)值的配對比較,三維重建與病理標(biāo)本間腫物的最大徑的配對比較,三維重建與病理標(biāo)本間腫物的體積的配對比較均選用配對t檢驗(Paired Samples T-Test),乳腺癌組織組與乳腺良性腫瘤組織組間灌注參數(shù)值的比較選用獨立樣本t檢驗(Independent Samples T-Test),乳腺癌組織組與乳腺良性腫瘤組織組的TDC曲線類型的比較選用x2檢驗(Chi-Square Test)。統(tǒng)計結(jié)果均以Mean ±D表示,當(dāng)P0.05時認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1.灌注成像結(jié)果1.1乳腺癌組織組與對側(cè)正常乳腺組織組間灌注參數(shù)PF、PEI、TTP及BV差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,乳腺癌的PF、PEI、BV均值高于正常乳腺組織,而TTP則相反。1.2乳腺癌組織組與乳腺良性腫瘤組織組間灌注參數(shù)PF、TTP及BV差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,乳腺癌的PF、 BV均值高于乳腺良性腫瘤,而TTP則相反。1.3乳腺癌中流出型、平臺型TDC曲線所占的比率較高;良性腫瘤中流入型TDC曲線所占的比率較高。TDC曲線對乳腺腫瘤中惡性率的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。1.4乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組與非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組間灌注參數(shù)PF、TTP差異有統(tǒng)計學(xué)意義,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的PF均值高于非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),而TTP則相反。2.三維重建結(jié)果2.1三維重建模型是全方位旋轉(zhuǎn)的動態(tài)影像,可以清楚地顯示腫瘤的位置、大小、形態(tài)及腫瘤與周圍臟器的空間解剖關(guān)系等。構(gòu)建了理想的個體化三維模型。2.2三維重建中腫瘤的表現(xiàn)：腫瘤直徑≤2.0 cm 39例,2.0cm直徑≤5.0cm 9例,直徑5.0cm 2例；形態(tài)規(guī)則,邊界清晰35例；形態(tài)不規(guī)則,邊界不清15例；侵犯胸大肌2例；侵犯皮膚1例；腫瘤周圍供血血管顯示清晰9例；腋下淋巴結(jié)腫大15例,腋下及鎖骨上淋巴結(jié)腫大2例,以病理結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的總檢出率為85%(17/20)。將三維重建和病理標(biāo)本上腫物的最大徑、體積進(jìn)行比較,兩者間最大徑、體積差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。2.3 三維重建技術(shù)為術(shù)式選擇、手術(shù)入路選擇、保留乳房手術(shù)設(shè)計提供了直接可視化依據(jù)；為術(shù)前評估和指導(dǎo)手術(shù)提供了重要的信息；縮短了手術(shù)時間,減少了手術(shù)創(chuàng)傷,有助于術(shù)后恢復(fù)。結(jié)論1.256層CT灌注掃描成像對診斷與鑒別診斷乳腺良、惡性腫瘤具有臨床意義。2.256層CT灌注掃描成像對診斷與鑒別診斷腋窩淋巴結(jié)是否有轉(zhuǎn)移具有臨床意義。3.三維重建模型能夠多角度、全方位地顯示病灶情況及其周圍空間解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系。4.三維重建技術(shù)為乳腺腫瘤的術(shù)前評估、仿真手術(shù)及微創(chuàng)手術(shù)方面提供了重要信息。5.功能成像-三維重建,這種“一站式”檢查方法將乳腺腫瘤疾病的診斷與治療緊密聯(lián)系在一起,提出了一種全新的、可靠的乳腺疾病診療模式,為患者的診斷與治療提供了強(qiáng)有力的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：CT 乳腺疾病 灌注成像 三維重建 診斷 保留乳房手術(shù)
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R737.9
【目錄】：

• 摘要3-11
• ABSTRACT11-24
• 前言24-32
• 參考文獻(xiàn)27-32
• 第一章 256層CT灌注成像在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用研究32-49
• 引言32-33
• 目的33
• 資料和方法33-36
• 結(jié)果36-42
• 討論42-45
• 參考文獻(xiàn)45-49
• 第二章 CT三維重建在乳腺外科手術(shù)中的臨床價值49-63
• 引言49-50
• 目的50
• 資料和方法50-52
• 結(jié)果52-55
• 討論55-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 綜述63-70
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 不足與展望70-72
• 中英文縮寫詞對照表72-73
• 攻讀學(xué)位期間的成果73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賀延莉;靳二虎;;乳腺癌的影像學(xué)診斷進(jìn)展[J];國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志;2008年04期

，

本文編號：959002