基于CTA三维重建子宫内膜癌患者血管指数与MVD关系的研究

发布时间：2018-03-09 12:49

本文选题：子宫内膜癌　切入点：CT血管造影　出处：《南方医科大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景子宫内膜癌(Endometrial Carcinoma)是女性生殖系统常见恶性肿瘤之一,占女性生殖系统肿瘤的30～40%；它又是妇女常见的癌瘤,发病率排在乳腺癌、肺癌、结肠癌之后,位列第四。在过去20-30年里,子宫内膜癌的发病率呈明显上升趋势。尽管国内外妇科肿瘤学者做了大量的研究工作,但并未改善子宫内膜癌患者的总体生存率。对子宫内膜癌的病变范围及预后影响因素作出评估,结合患者全身状况,选取合适的治疗方案,对患者施行个体化治疗,已成为当前趋势。因此,在术前预判分期,对子宫内膜癌治疗方案的预定有着重要意义。传统的术前预判子宫内膜癌分期的方法有分段诊刮、MRI检查及宫腔镜检查。分段诊刮受操作者的临床经验影响,准确率不高；MRI检查费用较高,判断淋巴结转移的敏感性较低,其主要价值是对肌层浸润的判断。宫腔镜检查在一定程度上可以减少小的局限性病灶的漏诊以及提高宫颈侵犯的诊断率,但无法判断宫壁的浸润深度以及盆腔内的转移情况,故三种检查方法都有一定的缺陷和不足。血管生成(Angiogenesis)，是指在业已存在的血管网的基础上形成新的毛细血管。它是生长中的肿瘤形成新生血管,从而获得营养及氧气的必要条件,是肿瘤生长和转移的必要环节。研究证实,血管生成与子宫内膜癌的FIGO分期及预后相关。通过免疫组织化学方法,计数肿瘤微血管密度(Micomvessel density，MVD),是目前评价肿瘤血管生成的常用方法,被广泛认为是评价肿瘤血管生成情况的金标准。但这种方法基于手术切除的失活组织标本,受医师取材及阅片经验影响,对术前评估肿瘤进展程度与预后的意义不大。有学者应用三维能量多普勒超声观测子宫内膜癌病灶的血管分布,计算血管指数(Vascularity Index,VI)发现,内膜区血管指数与MVD呈良好的线性相关,且与子宫内膜癌的肌层浸润深度及分期相关。既往学者所用的计算VI的方法,须患者密切配合,受操作者影响较大,可重复性低。且三维成像图像质量差,容易引起错误判读。国内多个单位利用三维多普勒超声测量子宫内膜癌患者病灶VI值,所得数据相差甚远。说明三维超声观察子宫内膜癌血管生成的方法主观掺杂成分较多,难以做到标准化,不利于指导临床实践。 CT血管造影(Computed Tomography Angiography,CTA)是一种无创的血管造影检查方法,可以更好地显示精细的盆腔动脉血管网,且较数字减影血管造影(DSA)更为便捷。多排CTA及其三维重建后处理技术可提供立体化的三维血管模型,从而使客观准确地观察肿瘤血管形态、计算VI成为可能。为此,我们基于64排螺旋CT薄层扫描数据,利用腹部CT图像后处理软件,对一组子宫内膜癌患者的盆腔CTA数据集进行处理,着重重建内膜区及其周边的子宫细小血管,观察肿瘤血管形态,计算内膜区VI,并探讨VI与微观血管生成指标及FIGO分期之间的关系,把CTA三维重建技术应用于在体水平肿瘤血管生成情况的评估,为术前预判子宫内膜癌分期,制定合理的治疗方案提供一种新的参数。目的：基于多排CTA数据,构建在体子宫内膜癌患者盆腔数字化模型,进行肿瘤血管形态学分级、计算内膜区血管指数(VI)并与术后病理切片肿瘤微血管密度(MVD)进行对比分析,从而了解肿瘤血管分级、VI与血管生成之间的关系,为在体评价肿瘤血管生成情况提供一种新的影像学方法。 Ⅵ与术后FIGO分期进行对比分析,了解VI与FIGO分期间的关系,为术前预判子宫内膜癌患者分期、制定合适的治疗方案提供一个新的参考指标。研究对象：收集我院自2011年6月至2014年2月经分段诊断性刮宫及病理检查证实的53例子宫内膜癌患者的64排螺旋CT血管成像(CTA)数据。行CTA检查前均取得患者知情同意,签署知情同意书。患者年龄39-84岁,中位年龄55岁；其中绝经者40例,未绝经者13例；均无三苯氧胺及近期雌孕激素服用史,否认既往盆腔手术史及放疗史。 53例患者CTA检查后接受子宫内膜癌分期手术,其中3例患者分别因高龄(84、83岁)、2型糖尿病、高血压病极高危等未行淋巴结清扫或活检,根据术后病理结果,FIGO分期仍均在Ⅲ期以上,统计时予以保留。余下各患者均接受满意的子宫内膜癌分期手术。术后对切除组织行病理切片检查及CD34免疫组化染色,根据术后病理结果,按国际妇产科联盟(FIGO)2009年的标准分期。其中,Ⅰ期40例,其中ⅠA期26例,ⅠB期14例；Ⅱ期5例；Ⅲ期或以上8例,其中ⅢA期2例,ⅢB期1例,ⅢC1期3例,NB期2例。研究方法：一、CTA检查及三维重建： 1.常规平扫时患者取仰卧位,头足方向,扫描范围：由双肾动脉水平至股骨大转子下3cm。扫描条件：120KV、250mAs,采用0.625×64排探测器组合,层厚5mm、间隔5mm,螺距0.984,球管旋转一周时间为0.5s。患者检查前禁食至少6-8h,扫描前半小时口服1000ml清水以充盈膀胱。先行平扫后再进行增强扫描。增强扫描采用自动高压注射器,按1.5ml/kg计算剂量,以4.5ml/s的速率,经肘正中静脉注射非离子碘造影剂优维显(ultravist).对比剂注射完毕后再以相同速率加注生理盐水20ml。腹主动脉血管造影剂浓度梯度达到200HU,再延迟5-7s为采集起点,静脉期起点延时85-90s。扫描结束后将图像数据传至Mxview工作站。数据格式为DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)3.0。 2.将DICOM格式数据拷盘,导入腹部CT图像后处理软件中,以自适应的区域生长法对盆腔各系统进行序列分割,使用该软件自带的“包围盒”工具分割子宫,并利用“血管增强”工具包,着重重建子宫血管。重建静脉期数据中增强较弱的子宫内膜范围,并将其定义为内膜区；如有宫腔积液,则另单独重建水样密度的宫腔积液范围。得到STL(STereo Lithography)格式数据。重建后的STL模型导入Free Form Modeling System进行平滑和修饰,得到光滑逼真的盆腔三维图像,立体观察解剖结构。 3.将宫腔积液从内膜区三维模型中去除,利用Free Form Modeling System中的体积测量工具,测量子宫内膜区的体积。并参考Cheng等人推荐的标准,将肿瘤血管分为4级： Ⅰ级：内膜区内部及周边未见血管。 Ⅱ级：内膜区周边可见弧形或短条状血管,内部无血管分布。 Ⅲ级：除周边血管外,内膜区内部可见稀疏血管,分支简单,走行较平直。 Ⅳ级：内膜区内部可见丰富的血管树或血管网,分支复杂,血管走行迂曲不规则,内膜周边可见血管包绕。 4.按以下标准,计算内膜区血管条数： (1)如果一条血管行走无分支,则计为一支血管。 (2)如果一支血管内有分支,则以末梢血管分支数为计数标准。内膜区血管条数除以内膜区体积,所得值为内膜区VI。二、免疫组化染色：采用链霉菌抗生物素蛋白—过氧化物酶连接法(S-P法),取已知阳性片作阳性对照,PBS代替第一抗体作阴性对照。参照Weidner等人提出的标准,凡呈现棕色单个内皮细胞或内皮细胞群形成的管状、裂隙状、囊状和空泡状染为黄褐色的结构即判定为可计数的血管,但肌层较厚及管腔直径大于8个红细胞直径的血管不计数。在低倍(100×)视野下检查微血管染色情况,取3个癌巢间质血管最多的视野,高倍镜下(400×)计数每个区域的MVD,其平均值即作为该例患者的肿瘤MVD。结果： 1.我们成功构建了子宫内膜癌盆腔数字化模型,该模型重建后显示双侧髂内、髂外动脉及其分支、子宫动脉及其上行分支、子宫、子宫内膜及子宫肌层等结构。真实反映了子宫内膜癌患者在体状态下的双侧子宫动脉上行支、子宫肌层弓状血管及其进入肌层的放射状分支的走行情况、子宫内膜区的范围,同时也真实生动地再现了子宫内膜区及其周边的细小血管形态。血管重建效果逼真,管壁光滑,界限清晰。大多数子宫内膜癌患者内膜区周边或内部可见新生血管。 2.肿瘤血管形态学分级为Ⅰ级的有2例,由于其例数过少,内膜区内部及周边均无血管显影,无法计算VI,统计时将其剔除。余下51例子宫内膜癌患者,子宫内膜组织MVD均值为11.83±3.03。VI均值为0.586±0.098,两变量相关分析显示VI与MDV呈正相关(r=0.695,p0.001)。 3.Ⅱ级血管20例,MVD均值为10.52±2.17；Ⅲ级血管19例,MVD均值为12.26±2.84；Ⅳ级血管12例,MVD均值为13.33±3.80。各级肿瘤血管子宫内膜癌患者的MVD不同,差别有统计学意义(F=3.976,p=0.025)。MVD与肿瘤血管分级正相关(r=0.373,p=0.007)。 4.根据术后FIGO分期：ⅠA期组子宫内膜癌患者VI均值为0.513±0.064；ⅠB期VI均值为0.580±0.070；Ⅱ期组VI均值为0.684±0.051；≥Ⅲ期组VI均值为0.726±0.048。经统计分析,各FIGO分期子宫内膜癌患者VI不同,差别有统计学意义(p0.001)。Spearman秩相关示VI值与FIGO分期呈正相关(r=0.714,p0.001),FIGO分期越高,VⅣ越高。结论： 1.本研究按照前期研究得出的扫描条件及参数,基于薄层盆腔CTA数据,利用腹部CT图像后处理系统,构建出在体子宫内膜癌患者的数字化盆腔解剖模型,立体观察子宫内膜区及其周围细小血管的走行、分支及分布情况。 2.通过立体观察所建立的模型,可以更可靠准确地进行肿瘤血管分级、计算血管指数。 3.对子宫内膜癌患者的血管分级与MVD进行统计,肿瘤血管分级不同,MVD也不同,两者之间呈正相关。对这些患者的VI与MVD进行统计,VI越高,MVD也越高,两者亦呈正相关。 4.基于CTA三维重建技术,进行肿瘤血管分级、计算VI,是在体情况下、原位评价肿瘤血管生成情况的有效方法。 5.经统计,不同期别的子宫内膜癌患者用基于CTA三维重建的VI计数也不同,FIGO分期与VI呈正相关。 6.通过CTA三维重建计算VI,对术前预判子宫内膜癌FIGO的分期有一定帮助。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R737.33

【参考文献】