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本课题分为两部分,第一部分探讨64层CT对正常人肺部灌注成像的扫描技术可行性及其灌注参数的测量与获取;第二部分借助CT灌注(CTP)成像中的灌注参数研究放射性肺损伤(radiation lung injury,RILI)局部肺组织的血流动力学改变。第一部分:肺部64层CT灌注成像技术目的通过正常志愿者评价肺部CTP成像技术的可行性及其灌注参数的测量与获取。材料和方法正常成人志愿者8例,年龄25～61岁(男、女各4例)。在64层CT机上利用随机配置的体部CTP技术进行肺部扫描,训练受试者在扫描过程中采用深吸气后屏气至扫描结束,扫描持续时间为30s,以肺门上下水平为扫描范围,高压注射器匀速注射非离子对比剂40 mL,注射速率为6.0 mL/s。所得原始数据经Syngo工作站灌注软件后处理,得到CTP图。将正常肺分为左、右对照及前、中、后三野对照,测量相应相同感兴趣区(ROI)的rBF(regional blood flow)、rBV(regional blood volume)、rPS(regional permeability surface)等灌注参数值。比较各测量参数在性别、左右两肺及前中后三肺野等方面有无差异。结果(1)所有8例受试者均能获得满意的CTP图,层次丰富,结构清晰,肺野内任意取不同大小的ROI,均可获得稳定的测量数据;(2)正常成人肺的rBF、rBV及rPS平均值分别为146.1±35.4 mL/100mL/min、13.53±2.96 mL/100mL、9.41±2.87mL/100mL/min;(3)男、女性及左、右侧肺的rBF、rBV、rPS、密度值(HU)均无显著统计学差异(P＞0.05);前、后肺野ROI的rBF、rBV值有显著差异(P＜0.05),前中肺野、中后肺野之间的各参数值无明显差异(P＞0.05)。结论(1)64层CTP技术能够用于肺组织的灌注成像研究,获得肺组织血流动力学参数(rBF、rBV、rPS等),并能进行定量分析;(2)正常成人肺灌注参数在左右、性别无明显差异,前、后肺野之间有明显差异。第二部分:RILI局部肺组织血流动力学改变的CTP研究目的探讨肺部CTP技术诊断和预测急性RILI的价值与能力。材料与方法51例非肺癌胸部肿瘤患者,随机分成A、B两组,全部患者均接受术后放疗或单纯放疗(照射总剂量为60～66Gy),A组于放疗后第0w、4w、12w、24w,B组于放疗后第4w、8w、16w、32w行64层CTP检查。结果(1)51例中有18例产生急性RILI:1级4例,2级5例,3级7例,4级2例。各时间点rBF、rBV曲线呈前8w缓慢上升、后4w缓慢下降改变;rPS曲线呈前4w较快上升、后8w周平缓下降改变;(2)在半剂量照射时间点(4w),仅有rrBF和/或rrBV的增高,则不发性RILI;若rrBF、rrBV、rrPS均显著增高,则会发性1-4级RILI;(3)1-2级RILI与3-4级RILI之间主要区别是后者相对灌注值更大以及有HRCT表现。(4)在放疗后4w时,rrBF与rrBV预测急性RILI的能力相近(敏感性、特异性分别达73.5%、70.9%及76.5%、70.7%)。rrPS预测的敏感性、特异性分别达到85.3%和75.4%。三者联合预测急性RILI的能力明显上升,其敏感性、特异性分别达到91.2%、80.2%。结论(1)CTP能反映放疗后肺组织血液动力学状况的变化;(2)CTP能检测出HRCT阴性的急性RILI,对1-2级RILI诊断的敏感性和准确性均显著高于HRCT;(3)CTP可用于预测或诊断急性RILI,结合临床可区分1-2级和3-4级的RILI,rrBF、rrBV、rrPS是预测的关键参数,其中rrPS在急性期内具有重要预测作用,对RF的预测也有潜在的价值。(4)CTP诊断或预测各级别的RILI时应尽量使用标化的灌注参数且相互结合,其价值优于单个参数的预测。