血管成像技术在骨科软组织肿瘤诊断中的应用

　　作者：尹东

　　【摘要】 血管成像技术已经成为影像诊断技术的重要组成部分，在临床上主要用于诊治脑血管疾病(特别是脑动脉瘤)、冠状动脉疾病、外周血管疾病等。在肿瘤的诊断和术前评估方面有初步应用。随着影像设备及技术的进步和发展，以及对血管成像技术认识的提高，在临床的应用范围正逐步扩大。本文就数字减影血管造影、CT血管造影及磁共振血管造影成像三种技术在骨科软组织肿瘤临床应用现状、优点和不足作一综述。
　　【关键词】 血管造影; 核磁共振; 软组织肿瘤; 体层摄影术; 三维重建; X线计算机

　　Abstract:Angiography technique is one of the most important technique in the diagnosis of vascular diseases, espcially in the diagnosis and treatment of intracranial aneurysms, coronary arterial and extremity arterial diseases. Preliminary application of angiography has been carried out on the diagnosis and pre-operative evaluation of some kinds of tumors such as musculoskeletal tumors. In this review, current clinical application and progress, advantages and disadvantages of digital subtraction angiography, computed tomography angiography and magnetic resonance angiography on the diagnosis of musculoskeletal soft tissue tumors are described and analysed.

　　Key words：angiography; magnetic resonance; soft tissue tumor;tomography; three dimensional reconstruction;X-ray computed

　　软组织肿瘤系指发生于人体支持组织的中胚叶组织非上皮骨外组织肿瘤，由于起源不同，分类繁多，临床表现各异，诊断较困难。影像学检查作为主要的检查之一，尤其是MRI、CT均具有较高的组织密度分辨率，弥补了X线的不足，目前已成为骨与软组织肿瘤或肿瘤样病变的诊断和术后复查的重要手段。其中CT血管造影(computed tomography angiography，CTA)及MR血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)作为无创性血管成像方法，具有费用较低、操作较简便、诊断准确性较高等特点，正越来越广泛地应用于临床软组织肿瘤的诊断和术前评估。
　　1 数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)

　　外科手术切除是治疗软组织肿瘤为理想和有效的方法。但手术经常面临的难题是肿瘤血供丰富，出血多，完整切除肿瘤比较困难，甚至出现休克和危及生命[1]。近年来骨与软组织肿瘤术前介入诊断治疗越来越受到重视，并大大提高了疗效[2]。DSA对减少手术出血，缩短手术时间，尽可能完整地切除肿瘤和减少肿瘤复发，都有极大的帮助。术前行DSA检查可清楚显示肿瘤与重要血管的毗邻关系，供血动脉及分支、侧支循环状况、血管分布有否异常以及肿瘤新生血管与病理循环的关系，有效地避免对于多个侧支供血血管发生“漏栓”而影响外科手术效果。同时也有利于外科医生充分了解肿瘤局部和周围的血管分布情况，尤其是肿瘤的供血动脉情况，为临床医师选择手术入路、术式提供可靠依据，也可为术中能否结扎某些血管提供重要依据。骨与软组织肿瘤手术，尤其是骨盆及骶尾部肿瘤，因部位较深且血供丰富，尤其适用于动脉栓塞[3]。术前行DSA和动脉栓塞能使外科医生在术前更加心中有数，有效地减少术中出血，使手术中肿瘤暴露清楚充分，从而有助于安全快捷地将肿瘤完整地切除。因此，术前的DSA是非常必要的。当然，DSA作为术前辅助检查并非适用于所有骨与软组织肿瘤，只适用于瘤体接近重要的血管、无转移的恶性肿瘤、瘤体较大需行瘤段截除、血供丰富估计出血较多的肿瘤。另一方面，DSA和动脉栓塞也已成为许多恶性软组织肿瘤辅助性治疗及姑息治疗的有效手段。术前DSA无论对介入医生和外科医生，都具有十分重要的意义。比较CTA与DSA，两者并非重复，前者既可以评价肿瘤，又可了解血管情况;而DSA是动脉栓塞前所必须的步骤，CTA对DSA及动脉栓塞也有较大的指导作用。张毅军等[4]认为：栓塞前的血管造影应避免采用普通血管造影，而应选择DSA。因为只有DSA可以减除骨骼、器官和组织等与血管无关的结构重叠影，而更加清楚而全面地显示血管的形态、分布、粗细、动静脉异常交通的有无、尤其是血管与肿瘤的关系。及时而准确地发现动静脉异常交通至关重要，它直接关系到避免栓子进入非靶器官、靶组织，甚至进入体循环而引起误栓，及其可能由此引起的严重并发症。由于DSA需穿刺，注射碘造影剂，属于有创性和辐射性检查，其局部和全身并发症分别为7.3%和1.8%[5]。同时费用较高，限制了其在软组织肿瘤诊治中的广泛应用，逐步为CTA和MRA所替代。
　　2 CT血管造影(CTA)

　　多排螺旋CT的出现，动态扫描及灌注技术的应用，显示出CTA诊断软组织肿瘤的优势[6]。2004年研制成功并推向市场的64层螺旋CT及后来的128层螺旋CT，空间分辨力和时间分辨力空前提高。64层螺旋CT机还开发新的血管探针技术(vessel probe，VP)，为CT血管成像提供了一种新方式。该技术显像快捷简便，诊断信息丰富准确，已被用于冠脉显像，但尚鲜见其在软组织肿瘤中的应用报道。通过使用简单的血管减影技术去除骨骼，血管的显示清晰、流畅，CTA的成像质量大大提高[7、8]。CTA可以提供比传统CT增强更为准确的肿瘤血供信息[9]，对软组织肿瘤良恶性鉴别有较大帮助。其诊断良性软组织肿瘤的敏感性较恶性肿瘤者高些。多种良性肿瘤，如脂肪瘤、血管瘤、纤维瘤和腱鞘巨细胞瘤等本身具有特征性(如密度、钙化、均匀性、特殊部位等)，能较好的鉴别。CTA的大特点在于CTA及数据经后期图像处理获得的三维重建影像可以提供软组织肿瘤的一些重要信息，如肿瘤的发生位置及发展方向、肿瘤的主要供血血管及血供丰富程度、肿瘤与周围重要动脉之空间关系、肿瘤与周围组织器官之关系，可以显示MRA不能显示的软组织肿瘤与周围结构的三维关系，并可对图像进行全视角旋转观察。使医生能够更好地进行手术设计、术中安全分析，大大方便了临床手术方案的制定，确定佳的手术入路，有利于术中对周围重要血管和组织器官的识别和保护，减少术中并发症的发生，以保证手术疗效。目前CTA诊断软组织肿瘤的文献报道不多。Karcaaltincaba等[10]将CTA应用于4例骨骼和肌肉肿瘤，认为可以减少费用、降低造影剂用量和有助于肿瘤的处理。方先来等[11]研究发现CTA检查诊断软组织肿瘤具有准确、快捷及复查方便等优势，CTA与手术、病理诊断的敏感性、特异性和准确性各为90%、、83%。尹东等[12]认为CT血管造影及三维重建对软组织肿瘤术前评估有独特的价值，有助于手术方案的制定。CTA在肿瘤的定位及定性诊断效能与MRI基本一致，在显示肿瘤的三维轮廓、肿瘤与血管关系方面更具优势。CTA成像不依赖血流信号，空间分辨率高，对细小血管分支的显示优于MRA。CTA创伤小，避免了DSA因麻醉及插管的并发症。CTA这种新的影像技术在一些巨大的、深在的、复杂的骨科软组织肿瘤的术前诊断评估中将会发挥更多积极而重要的作用，为临床诊断和治疗提供保障。不足之处在于不能进行治疗性操作、不能动态显示动脉充盈情况、不能反映血流速度和血流量、有放射性而且使用大剂量的碘对比剂等。
　　3 磁共振血管造影成像(MRA)

　　目前，磁共振仍是软组织肿瘤常用的检验手段，磁共振有多参数、直接多平面成像优点，有较高定性、定位价值。通过观察组织血流分布示踪剂的药物动力学模型分析，可从肿瘤的动态增强MRI提供的成像组织血流灌注的数据中获得更多的信息。其中液化作用、动态增强的开始时间以及病变大小均是具有鉴别意义的参数，动态与静态增强MRI结合可有效提高良、恶性软组织肿瘤病变的确诊率[13]。MRA技术一般通过对肿瘤进行矢状面、冠状面常规磁共振检查，从而了解肿瘤的大小、性质及与周围重要脏器的关系，然后推注造影剂，通过对所得到的影像进行三维重建，可对肿瘤与血管的关系进行系统评估。其中增强MRA对血管轮廓显示清晰，信号强，伪影少，图像质量可与DSA相媲美。在软组织肿瘤诊断中，MRA可清楚显示病变、软组织、骨组织及血管之间的关系[14]，提供一个完整的血管影像资料，包括肿瘤对血管的推移，侵润或包绕，这对术前评估肿瘤的可切除性有着极大的帮助。MRA不仅是对血管腔内结构的简单描述，更是反映了血流方式和速度的血管功能方面的信息。MRA的优点在于：MRA与DSA或CTA不同，不需要注射含碘对比剂，无过敏之忧;无放射线损害;无穿刺痛苦和损伤;MRA使用顺磁性对比剂，用量少，造影剂反应和并发症显著减少，安全性好，无肾毒性，即便是肾功能衰竭的患者亦可进行MRA;MRA无X线辐射，可以重复多次检查;MRA可以根据血管结构进行冠状位或矢状位成像，用较少的层面包含较大的血管范围进行高分辨扫描，扫描时间短;MRA较CTA易于后处理，因为MRA成像时只有靶血管结构显示，其他的背景组织则无信号，因此无须进行手工切割处理等步骤，避免了血管成像过程中人为因素的影响。且一次数据采集后可多角度重建血管影像。尽管磁共振及常规MRA对肿瘤病变的显示能力佳，但同时显示肿瘤与血管较困难，此方面不如CTA。MRA是利用磁共振扫描时的特殊流动效应而形成的成像方法，易受不同性质病变、不同血液流速及其体内复杂的生理因素影响。磁共振灌注费时较多，同时由于空间分辨率的限制，静脉图像的污染使末梢的动脉显示不清，它显示细小分支血管的能力不如DSA[15]，由于时间分辨率的限制，不能像DSA那样提供丰富的血流动力学信息，在某些方面不能完全替代常规的DSA[16]。这些不足目前限制了MRA在软组织肿瘤中的应用。但是由于MRA具有简便、安全、无创、无辐射等优点，而且在判断肿瘤与周围结构、特别是与血管的关系方面具有很大的潜力，将来在骨科软组织肿瘤诊断中可以发挥重要作用。
　　总之，DSA是许多血管和肿瘤相关疾病诊断的金标准，CTA、MRA与DSA检查各具特色，三者之间相互补充、相互促进，将在骨科软组织肿瘤临床诊断及治疗中发挥更大的作用。CTA和MRA具有广泛的发展前景，随着技术的不断发展和进步，CTA和MRA将会更趋完善和成熟，可望在诊断上作为一种常规血管造影检查方法应用于临床。
　　【参考文献】
　　[1] Bendszus M, Wannuth-Metz M, Klein R,et al.Sequential MRI and MR spectoscopy in embolized meningiomas: correlation with surgical and histopathological findings[J].Neuroradiology,2002,1:77-82.

　　[2] Nibu K, Sugasawa M, Asai M,et al.Results of multimodality therapy for squamous cell carcinoma of maxillary sinus[J].Cancer,2002,5: 1476.

　　[3] Jayakamar PN, Desai SV, Kovoor JM,et al.Percutaneous embolication of mandibular hemangiomai, a case report[J].J Oral Maxillofac Surg,2002,60:945.

　　[4] 张毅军，唐军，边宏宇，等.外科肿瘤切除手术前DSA及动脉栓塞的作用[J].中国介入放射学，2008，1：39-41.

　　[5] Christine M, Flis H, Rolfjager,et al.Carotid and vertebral artery dissections clinical aspects,imaging features and endovascular treatment[J]. Eur Radiol,2006,10:345-347.

　　[6] 薛彩霞，王绍武，袁飞，等.软组织肿瘤的多层螺旋CT、MR灌注成像初步研究[J].中华放射学杂志，2004，11：1135-1140.

　　[7] Alexander M, Sean O, Methmet T,et al.Carotid bifurcation calcium and correlation with percent stenosis of the internal carotid artery on CT angiography[J].Neuroradiology,2005,1:1-9.

　　[8] Christine M, Flis H, Rolf J,et al.Carotid and vertebral artery dissection clinical aspects,imaging features and endovascular treatment[J]. Eur Radiol,2006,5:340-346.

　　[9] Koenig M, Kraus M, Theek C,et al.Quantitative assessment of the ischemic brain by means of perfusion related parameters derived from perfusion CT[J].Stroke,2001,2:431-437.

　　[10]Karcaaltincaba M, Aydingoz U, Akata D,et al.Combination of extremity computed tomography angiography and abdominal imaging in patients with musculoskeletal tumors[J]. J Comput Assist Tomogr,2004,2:273-277.

　　[11]方先来，贝抗胜，孟志华，等.双螺旋CT血管造影及三维重建诊断下肢软组织肿瘤[J].中国现代医学杂志，2006，14：2205-2208.

　　[12]尹东，王毅，李宏宇，等.CT血管造影在诊治骨科软组织肿瘤的作用[J].中国矫形外科杂志，2008，9：710-712.

　　[13]Van Rijswijk CS, Geimaerdt M J, Hogendoorn PC,et al. Soft tissue tumors:value of static and dynamic gadopentetate dimeglumine enhanced MR imaging in prediction of malignancy[J].Radiology, 2004,2:493-502.

　　[14]Gjonnaess E, Morken B, Sandbaek G,et al.Magnetic resonance angiography, colour duplex and digital subtraction angiography of the lower limb arteries from the aorta to the tibioperoneal trunk in patients with intermittent claudication[J].Eur J Vase Endovasc Surg,2006,1:53-58.

　　[15]Mohrs OK, Oberholzer K, Krummenauer F,et al.Comparison of contrast - enhanced MR angiography of the aortoiliac vessels using a 1.0 molar contrast agent at 1.0 T with intra arterial digital subtraction angiography[J]. Rolo,2004,7:985-991.

　　[16]Lapeyre M, Kobeiter H, Desgranges P,et al.Assessment of critical limb ischemia in patients with diabetes: comparison of MR angiography and digital subtraction angiography[J]. Am J Roentgenol,2005,6:1641-1650.