正常成人子宫多层螺旋CT灌注成像的初步研究

【摘要】 目的 探讨子宫多层螺旋ct灌注成像的方法及其在评价子宫血流灌注状态中的应用。方法 对15例受检者先行盆腔常规平扫，然后对选定层面采用multiscan序列进行多层螺旋ct灌注扫描。应用perfusion ct软件包对灌注图像进行后处理，测量并记录子宫体（n=13）及子宫颈（n=6）的血流量（bf）、血容量（bv）及达峰时间（ttp）。结果 所有病例子宫多层螺旋ct灌注成像均获得成功；灌注成像显示子宫体血流量、血容量及达峰时间分别为（50.8±23.9）ml 100g-1 min-1、（13.3±4.6）%和（18.3±7.2）s。子宫颈的血流量、血容量及达峰时间分别为（44.5±21.4）ml 100g-1 min-1 、（10.0±4.7）%和（20.3±7.3）s。结论 子宫多层螺旋ct灌注成像技术方法可靠，为定量检测子宫血流灌注状态提供了一种新的影像学方法。

【关键词】 灌注成像；子宫；体层摄影术；x线计算机

the uteruine hemodynamics study by using multi-slice ct perfusion imaging in normal adult: a preliminary study

xiang zi-yun1 , yin liang2 , ye qv-yang1 , zhan yong1 , luo liang-ping2

(department of radiology,the people’s hospital of longgang district shenzhen 518172 china, medical imaging center ,the first affiliated hospital of jinan university guangzhou 510630 china)

[abstract] objective the purpose of this study was to explore the application of multislice ct perfusion imaging in uterus. methods routine pelvic ct was performed in 15 cases and then ct perfusion imaging was made at selecting slice. the contrast material was bolus injected through forearm superficial vein, while 4 slices of dynamic scan was performed for 40 seconds. the dynamic images were processed by perfusion ct software package, and then the blood flow, blood volume and time to peak of the uterine body （n=13）and uterine cervix （n=6） were measured and documented respectively. results all cases of multislice perfusion imaging were successfully performed. the blood flow, blood volume and time to peak of the uterine body were（50.8±23.9）ml 100g-1 min-1, （13.3±4.6）% and （18.3±7.2）s. the blood flow, blood volume and time to peak of the uterine cervix were （44.5±21.4）ml 100g-1 min-1 、（10.0±4.7）% and （20.3±7.3）s. conclusion multislice ct perfusion imaging provided a new imaging method for measuring the uterine hemadynamic.

[key words] perfusion imaging; uterus; tomography；x-ray computed

1980年axel等[1]首次通过动态对比增强方法来评价组织的血流灌注情况。1991年始miles等[2]结合快速ct扫描和计算机图像处理系统，获得评价血流灌注情况的彩色图像，首先提出ct灌注成像的概念，并进行了一系列中枢神经系统[3]、肝[4]、胰[5]、肾[6]等脏器的ct灌注成像研究。随着多层螺旋ct日益广泛地应用，z轴方向的空间分辨率的提高，扫描速度的加快，使得ct灌注成像技术进入到了一个蓬勃发展的时期。从目前国内外的研究来看，ct灌注成像技术基本上已经覆盖了全身各个系统，在中枢神经系统的应用业已趋于成熟，然而子宫多层螺旋ct灌注成像至今未见文献报道。本研究旨在初步了解多层螺旋ct灌注成像在子宫肿瘤中的应用方法及价值。

1 材料与方法

1.1研究对象：13例受检者均因盆腔其他疾患行盆腔ct检查，经妇科检查、超声及ct检查排除子宫疾患。年龄36-48岁（ 45±4.03岁）。

1.2检查方法：应用siemens公司生产的somatom sensation 4层螺旋ct扫描仪，首先以5mm层厚、2.5mm层间距对盆腔进行常规平扫，然后选取子宫层面(未放置宫内金属节育环的取子宫体最大层面,有宫内节育环的取节育环邻近层较大面以避开金属伪影的干扰)，应用multiscan扫描序列进行4×5mm同层动态扫描，高压注射器经肘前静脉以5ml/s的流速团注35ml非离子型对比剂（碘海醇300mgi/ml），延迟时间为7s，1次/s，连续扫描40次，120kv，185ma，kernel为30，图像以10mm层厚、10mm层间距重建。

1.3图像处理：重建的灌注图像序列导入工作站，使用siemens公司的perfusion ct软件包进行后处理，去除灌注图像上骨骼轮廓，以髂外动脉作为参考血管，域值设为25%，得到一系列灌注参数图，包括最大密度投影（mip）图、血流量图、血容量图及局部灌注达峰时间图。这些参数图可采用灰阶或伪彩色显示（图1）。在血流量图、血容量图及局部灌注达峰时间图上分别设定子宫体及子宫颈为感兴趣区（roi），注意距离子宫边缘2mm以减小部分容积效应。perfusion ct软件自动计算出感兴趣区（roi）的血流量（bf）、血容量（bv）及达峰时间（ttp）。

1.4统计学分析：所有数据均经spss10.0统计软件包处理，计量数据采用用x(——)s表示，检验方法为两样本均数比较的t检验，显著性水平为p<0.05。

2 结果

本组子宫多层螺旋ct灌注成像均获得成功（见图1）。在灌注参数图中选取子宫体（n=13）及子宫颈（n=6）作为感兴趣区（距子宫边缘2mm以上以减小部分容积效应）测定各感兴趣区的血流量（bf）、血容量（bv）及达峰时间（ttp）。取平均值填入表内，计算出总的平均值及标准差。

结果显示：子宫体的血流量、血容量及达峰时间分别为（50.8±23.9）ml 100g-1 min-1、（13.3±4.6）%和（18.3±7.2）s。子宫颈的血流量、血容量及达峰时间分别为（44.5±21.4）ml 100g-1 min-1 、（10.0±4.7）%和（20.3±7.3）s（见表1）。对子宫体与子宫颈的各项血流灌注参数进行比较，子宫体bf、bv平均值高于子宫颈，ttp低于子宫颈，但经两样本均数比较的t检验，差异无统计学意义。表1 子宫体与子宫颈血流动力学指标比较

3 讨论

3.1 ct灌注成像原理及技术

ct灌注成像（ct perfusion imaging）是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续多次扫描，以获得该层面内每一像素的时间-密度曲线（time-density curve, tdc），并根据该曲线利用不同的数学模型计算出血流量（blood flow, bf）、血容量（blood volume, bv）、对比剂平均通过时间（mean transit time, mtt）、表面渗透性（permeability surface, ps）及对比剂达到峰值时间（time to peak, ttp）等参数，以此来评价组织器官的灌注状态[7]。

ct灌注成像以核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律（bf=bv/mtt）[1]为理论基础，灌注成像所用对比剂的药代动力学类同于放射示踪剂，其剂量与ct密度增加呈线性关系，即1mg碘能使1ml组织的ct值增加25hu[2] ，因此注入的对比剂量可用hu×ml来表示，这样通过测定局部组织的碘聚集量就可以得出局部组织的血流灌注量。

目前ct灌注成像使用的数学模型主要有两种：去卷积和非去卷积。去卷积模型概念复杂，综合考虑了流入动脉和流出静脉的因素，正逐渐受到重视；非去卷积模型相对简单，便于理解，但需要对组织器官的血流灌注状况进行人为假设，即在流入动脉达到峰值前没有静脉流出，本研究仍然采用非去卷积模型，并将对比剂剂量定为35ml，这样以5ml/s的流速能在7s内团注完，可以满足计算模型所需的假设前提[8]。此外，所有受检查者均无不良反应发生，说明5ml/s的流速受检者可以耐受。

3.2子宫ct灌注成像的意义

子宫供血动脉子宫动脉起自于髂内动脉。既往对于子宫供血状况的研究中采用过一氧化氮间接测定的办法，这种方法复杂且不可靠；随着多普勒超声的问世，即有学者应用脉冲多普勒探测子宫动脉的方法评估子宫血供，但是其检测结果受多种因素影响，临床意义并不大[9]；对比增强ct也可以通过对增强模式的观察评价其脏器的血流状况， kaur[10]等对38名正常女性进行子宫ct动态增强扫描，结果显示正常子宫强化模式因年龄及是否停经而异，显示出了正常子宫组织血流灌注状态存在的差异。然而它缺乏评价血供的量化指标，临床应用价值有限。而ct灌注成像则可通过测定bf、bv、mtt、ps及ttp等参数，量化组织器官的血流灌注状态，然而目前多层螺旋ct子宫灌注成像的研究尚未见报道。

随着对肿瘤血管生成了解的加深，人们认识到肿瘤的生成、发展和转移都依赖于肿瘤血管的生成[11]。因此，判断肿瘤血管生成的情况，对于临床医生选择治疗方案、动态观察疗效、预测肿瘤生物学行为及判断预后均有重要意义。目前对于子宫肿瘤血供的检查临床上多采用超声检查，但是常规超声及多普勒检查对肌瘤内部的血管显示率不高，只能通过对子宫动脉的阻力指数（ri）、博动指数（pi）及收缩期最高血流速度（psv）等参数的分析来间接评判子宫肿瘤的血流灌注状态[12]。而ct灌注成像可以在活体无创地定量检测出肌瘤内部的血流变化情况，具有一定的优势。

既往研究表明，体部ct灌注成像受呼吸影响大，需要受检者的积极配合[7、8]。本组多层螺旋ct子宫灌注成像均获得了成功，说明盆腔脏器受呼吸影响有限，子宫ct灌注成像技术方法成熟可靠。对于正常人群子宫ct灌注成像为ct灌注成像在子宫肿瘤中的应用打下了基础。

【参考文献】
1 axel l. cerebral blood flow determination by rapid-sequence computed tomography: theoretical analysis [j]. radiology, 1980, 137(3): 679-686

2 miles k a, hayball m p, dixon a k. color perfusion imaging: a new application of computed tomography [j]. lancet, 1991, 337: 643-645

3 terada t, nambu k, hyotani g, et al, cerebral blood flow: a method for quantitative measurement of cerebral vascular permeability using x-ray ct and iodinated contrast medium [j]. neuroradiology, 1992, 34(4): 290-296

4 miles k a, hayball m p, dixon a k. functional images of hepatic perfusion obtained with dynamic ct [j]. radiology, 1993; 18(2):405

5 miles k a, hayball m p, dixon a k. measurement of human pancreatic perfusion using dynamic computed tomography with perfusion imaging [j]. br j radiol, 1995; 68(809): 471

6 paul j f, ugolini p, sapoval m, et al. unilateral renal artery stenosis: perfusion patterns with electron-beam dynamic ct-preliminary experience [j]. radiology, 2001; 221(1):261-265

7 金志发,罗良平. ct灌注成像在肺部肿瘤诊断中的应用进展 [j].医学影像学杂志, 2005;15(8):711

8 文利,丁仕义,周代全,等. 正常肝脏ct灌注的研究 [j].第三军医大学学报,2002;24(6):670

9 崔建华, 仇吉生. 脉冲多普勒超声检测孕期、非孕期子宫动脉血流100例报告. 中国超生医学杂志, 1991; 7(1): 62-63

10 kaur h, evelyne m, loyer, et al. patterns of uterine enhancement with helical ct. eur j radiology, 1998, 28: 250-255