肺癌雙能量成像、微血管密度和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系

顧艷 苗重昌 袁剛 王宗盛 周瑩

徐州醫(yī)學(xué)院附屬連云港市第一人民醫(yī)院放射科（江蘇連云港 222002）

肺癌已經(jīng)成為我國(guó)癌癥發(fā)病率的首位，病死率高［1-3］，其中非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）在肺癌中占了80%～85%［4］。盡管?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)肺癌的治療進(jìn)行了很多的研究，但是患者仍然獲益率很低，生存率沒(méi)有太大改善。已有研究證實(shí)淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移是NSCLC預(yù)后的重要因素［5］，如果治療前能對(duì)肺癌淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，并在術(shù)前進(jìn)行新輔助化療，將會(huì)提高NSCLC患者的生存率。雙源CT由于輻射劑量低、組織分辨率高，在物質(zhì)鑒別、腫瘤診斷和病理分級(jí)等方面已經(jīng)有了很多應(yīng)用，其中雙能量成像通過(guò)碘圖對(duì)物質(zhì)的分析已經(jīng)比較成熟，但是應(yīng)用到肺癌腫塊本身來(lái)預(yù)測(cè)肺癌淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移這方面報(bào)道較少。本研究本研究將試圖通過(guò)研究雙源CT雙能量成像指標(biāo)和微血管密度（microvessel density，MVD）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系，尋找一種判斷NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的潛在可能性，為NSCLC的更好診治提供借鑒。

1 資料與方法

1.1 一般資料前瞻性的研究2014年5月至2017年5月來(lái)我院就診的62例NSCLC患者，所有患者都利用雙源CT雙能量掃描模式進(jìn)行檢查，所有患者檢查前均未行抗腫瘤治療并均簽署知情同意書(shū)。檢查后一周內(nèi)行肺癌根治手術(shù)治療，手術(shù)記錄及病理報(bào)告完整，包括清掃淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。62例患者中，男28例，女34例，中位年齡48歲，范圍27～76歲。本研究通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法采用德國(guó)西門(mén)子第二代雙源CT機(jī)（Somatom Definition Flash）雙能量模式進(jìn)行檢查。所有患者都行三期掃描，第一期為常規(guī)平掃，掃描參數(shù)：管電壓120 kV，有效電流250 mAs。層厚5 mm、層間距5 mm。其次行雙能量動(dòng)靜脈期增強(qiáng)掃描，非離子型對(duì)比劑碘佛醇（300 mg/mL，江蘇恒瑞公司），總劑量50 mL，經(jīng)肘靜脈注入，注射流率4 mL/s，然后以相同速率注射生理鹽水20 mL，應(yīng)用對(duì)比劑團(tuán)注跟蹤軟件（Bolus Tracking），監(jiān)測(cè)平面或ROI選擇主動(dòng)脈，當(dāng)閾值達(dá)到100 HU時(shí)延遲10 s進(jìn)行動(dòng)脈期掃描，延遲35 s行靜脈期掃描。掃描參數(shù)：A球管電壓140 kV，有效電流123 mAs；B球管電壓100 kV、有效電流159 mAs。螺距0.7，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s/圈，重建層間距、層厚均為1 mm。

1.3 圖像及數(shù)據(jù)處理將所有圖像傳至雙源CT Syngo VIA工作站，首先利用Liver VNC軟件后處理。感興趣區(qū)盡可能大，避開(kāi)壞死、鈣化及血管，同一患者感興趣區(qū)的大小和位置在平掃、動(dòng)脈期、靜脈期盡量保持一致。計(jì)算碘濃度和標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC），NIC= 病灶內(nèi)碘濃度/同層面主動(dòng)脈碘濃度，所有數(shù)據(jù)均由由2名高年資放射科醫(yī)師共同測(cè)量，同一層面測(cè)量3次取平均值。

再利用“Monoenergetic”程序得到40～190 keV之間任感興趣區(qū)的CT值，考慮到噪聲比，因此本研究取40～140 KeV范圍作為keV分析區(qū)間，得到NSCLC病灶各單能量條件下的CT值和衰減曲線，分別計(jì)算兩者動(dòng)脈期和靜脈期能譜曲線的斜率。

1.4 術(shù)后組織標(biāo)本MVD計(jì)數(shù)所有患者均行手術(shù)切除治療并取得術(shù)后癌組織標(biāo)本，切除標(biāo)本時(shí)，標(biāo)記好方位，其取材部位盡可能與CT圖像后處理所測(cè)ROI一致，福爾馬林溶液固定，常規(guī)石蠟包埋固定備用做成3張切片，第1張HE染色做病理。第2張以血管內(nèi)皮細(xì)胞表面抗原CD34單抗標(biāo)記測(cè)定組織MVD，采用MaxVi-sionTM快捷免疫組化法，按說(shuō)明書(shū)染色步驟操作，并以PBS替代第一抗體作為空白對(duì)照，確定其特異性。MVD計(jì)算先在低倍鏡下（×40）觀察切片全視野，選擇血管內(nèi)皮細(xì)胞染色最多的視野（血管熱點(diǎn)高倍鏡×200）下記數(shù)3個(gè)視野的微血管數(shù)，取其平均值作為MVD。MVD計(jì)數(shù)采用Weidner方法，結(jié)果判定在雙盲法下進(jìn)行。

1.5 VEGF的免疫組織化學(xué)檢測(cè)及結(jié)果判定第3張術(shù)后標(biāo)本，采用鼠抗人VEGF單克隆抗體標(biāo)記測(cè)定組織VEGF表達(dá)情況。胞漿或胞膜出現(xiàn)淺黃色、棕黃色或黃褐色反應(yīng)物為VEGF表達(dá)陽(yáng)性。染色強(qiáng)度：無(wú)染色為0分，淺黃色為1分，棕黃色為2分，黃褐色為3分。細(xì)胞染色百分比：無(wú)陽(yáng)性細(xì)胞為0分，＜25%為1分，25%～50%為2分，＞50%為3分。VEGF表達(dá)強(qiáng)度為兩者相加：0分為陰性（-），1、2分為弱陽(yáng)性（+），3、4分為中等陽(yáng)性（++），5、6分為強(qiáng)陽(yáng)性（+++）。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)均用統(tǒng)計(jì)軟件包SPSS 16.0處理，計(jì)量資料符合正態(tài)分布用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，不服從正態(tài)分布，用中位數(shù)（范圍）表示。NSCLC是否轉(zhuǎn)移組雙能量各指標(biāo)等的比較應(yīng)用t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分別用Pearson相關(guān)性分析和Spearman等級(jí)相關(guān)分析評(píng)價(jià)各雙能量指標(biāo)與NSCLC MVD及VEGF的關(guān)系。通過(guò)ROC曲線分析雙能量指標(biāo)在評(píng)價(jià)NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面效能的差異性，并選擇各自的最佳診斷界值。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)前雙源CT雙能檢查圖及術(shù)后病理、MVD、VEGF圖62例NSCLC患者中，鱗癌19例，腺癌43例；無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的27例，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的35例，其中VEGF呈陰性、弱陽(yáng)性、中等陽(yáng)性表達(dá)，未見(jiàn)強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)者。見(jiàn)圖1-6。

2.2 NSCLC淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移兩組病例資料分析NSCLC有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中腫瘤碘濃度、NIC、動(dòng)脈期斜率、MVD和VEGF在兩組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），有淋巴結(jié)組參數(shù)值均大于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組（表1），而病理分組（鱗癌和腺癌）和靜脈期斜率在有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.3 濃度、NIC及動(dòng)脈期斜率與MVD、VEGF的相關(guān)性碘濃度、NIC、動(dòng)脈期斜率與MVD均成正相關(guān)（r值分別為0.881、0.685、0.899，均P＜ 0.05），且碘濃度、NIC、動(dòng)脈期斜率與VEGF均成正相關(guān)（r值分別為0.473、0.774、0.747，均P＜ 0.05）（表2）；進(jìn)一步通過(guò)ROC曲線計(jì)算對(duì)碘濃度、NIC及動(dòng)脈期斜率對(duì)NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷效能，得出ROC下面積分別為0.686、0.746和0.771。當(dāng)?shù)鉂舛取?.05 mg/mL時(shí)，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為80%、67%；當(dāng)NIC≥0.17時(shí)，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為86%、78%；當(dāng)動(dòng)脈期斜率≥1.27時(shí)，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為88%、78%。

圖1 患者，女，59歲，左下肺腺癌，無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移Fig.1 Woman，59 y，left lower lung adenocarcinoma，no lymph node metastasis

表1 NSCLC淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移兩組病例資料分析Tab.1 Analysis of NSCLC datas between the two groups with and without lymph node metastasis ±s

表1 NSCLC淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移兩組病例資料分析Tab.1 Analysis of NSCLC datas between the two groups with and without lymph node metastasis ±s

注：a為t值；b為χ2值；c為Z值；*P ＜ 0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

表2 碘濃度、NIC及動(dòng)脈期斜率與MVD、VEGF的相關(guān)性Tab.2 Corralations between iodine concentration,NIC,spectrum curve of arterial phase and MVD or VEGF

3 討論

腫瘤血管生成在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著極為重要的作用。有研究表明MVD和VEGF表達(dá)可作為判斷肺癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)，有助于指導(dǎo)臨床判斷療效及預(yù)后［6］。其中MVD是反映腫瘤血管生成的重要指標(biāo)，腫瘤組織內(nèi)MVD越高，血供越豐富，而VEGF能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞裂隙和窗孔的形成，增高微血管通透性，從而誘導(dǎo)新的血管生成［7］。本研究結(jié)果顯示，NSCLC有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的VEGF、MVD高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，表明腫瘤VEGF、MVD可以作為評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛能的有效指標(biāo)。但是這兩種方法都是以取得病理標(biāo)本為前提的，有創(chuàng)且不一定成功，因此治療前借助于影像的手段進(jìn)行肺癌淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移成為術(shù)前評(píng)估肺癌分期的主要手段。一般以淋巴結(jié)的短軸＞10 mm提示為惡性淋巴結(jié)，但是診斷效果不理想，因?yàn)檠装Y或感染亦可導(dǎo)致淋巴結(jié)增大，而且正常大小的淋巴結(jié)亦有可能含有微小轉(zhuǎn)移。

國(guó)內(nèi)外很多研究者［8-12］證實(shí)，在雙能CT掃描模式下的肺癌病灶碘覆蓋值與PET18FDG的攝取具有高度的一致性，并認(rèn)為雙源CT用于肺癌分期及療效評(píng)估將成為必然趨勢(shì)。

本研究中將62例NSCLC患者分為有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組兩組，統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)病理分組鱗癌和腺癌在有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組間，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與劉金剛等人的研究［13］一致。而NSCLC雙能量指標(biāo)中的碘濃度、NIC、動(dòng)脈期斜率在有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且與MVD和VEGF均有相關(guān)性。這是因?yàn)樵谠鰪?qiáng)掃描中，血管內(nèi)的主要媒介物質(zhì)是碘，腫塊內(nèi)血供越豐富，碘濃度也越高，反之亦然［14］。由于非小細(xì)胞肺癌在進(jìn)展轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，需要有大量的血供支持，而肺癌轉(zhuǎn)移首先浸潤(rùn)的是淋巴結(jié)［5］，因此淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組應(yīng)比無(wú)轉(zhuǎn)移組的NSCLC具有更多的血供，這就解釋了為什么碘含量在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，而標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度與碘濃度相比，排除了個(gè)體差異等因素的影響，更具均衡性，能更好的反應(yīng)肺癌血供在兩組間的差異，因此NIC在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組。

有研究表明［15］40～70斜率eV能量水平的CT值差異性明顯，對(duì)其進(jìn)行碘含量的測(cè)量得出的斜率比，能反映出病灶血供情況，且碘攝入增多，曲線斜率越大。肺癌主要由支氣管動(dòng)脈和肺動(dòng)脈供血，隨著腫瘤的不斷增大，肺動(dòng)脈和支氣管動(dòng)脈血供也不斷的增多［16］。因此在本研究中，會(huì)出現(xiàn)動(dòng)脈期斜率有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組大于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組。

雙源CT雙能量成像可以無(wú)創(chuàng)性反映腫瘤內(nèi)部血供情況，并進(jìn)行淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)，輻射劑量低，有望成為NSCLC臨床分期、制定個(gè)體化手術(shù)方案的重要補(bǔ)充。

當(dāng)然，本研究也存在一定的缺點(diǎn)，首先，本研究NSCLC病例數(shù)量有限，病理分型只有鱗癌和腺癌兩種，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有一定的偏倚。其次，未應(yīng)用雙能量成像對(duì)NSCLC病例的病理分型、組織學(xué)分型等行進(jìn)一步系統(tǒng)分析。在以后的工作中，本課題組將收集更多的NSCLC病例資料做更深入的研究。

［1］彭俊琴，湯日杰，張海南，等.高場(chǎng)MR擴(kuò)散加權(quán)成像在小細(xì)胞肺癌及非小細(xì)胞肺癌鑒別診斷中的應(yīng)用與b值優(yōu)化［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2015，31（6）：969-972.

［2］楊倩，張永林，麥衛(wèi)平，等.能譜CT定量分析肺癌病理類型及縱隔淋巴結(jié)的臨床應(yīng)用［J］.中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志，2016，14（5）：601-605

［3］SIEGEL R L，MILLER K D，JEMAL A.Cancer statistics，2016［J］.CA Cancer J Clin，2016，66（1）：7-30.

［4］CHEN W，ZHENG R，BAADE P D，et al.Cancer statistics，2015［J］.CA Cancer J Clin，2016，66（2）：115-132.

［5］李佩章，朱波，王英，等.Logistic回歸和ROC曲線評(píng)價(jià)腫瘤標(biāo)志物在肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的價(jià)值［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2015，12（13）：1-3.

［6］POMME G，AUGUSTIN F，F(xiàn)IEGL M，et al.Detailed assessment of microvasculature markers in non-small cell lung cancer reveals potentially clinically relevant characteristics［J］.Virchows Arch，2015，467（1）：55-56.

［7］FREZZETTI D，GALLO M，MAIELLO M R，et al.VEGF as a potential target in lung cancer［J］.Expert Opin Ther Targets，2017，21（10）：959-966.

［8］KIM Y N，LEE H Y，LEE K S，et al.Dual-energy CT in patients treated with anti-angiogenic agents for non-small cell lung cancer：new method of monitoring tumor response［J］.Korean J Radiol，2012，13（6）：702-710.

［9］GROHEUX D，QUERE G，BLANC E，et al.FDG PET-CT for solitary pulmonary nodule and lung cancer：Literature review［J］.Diagn Interv Imaging，2016，97（10）：1003-1017.

［10］LI G J，GAO J，WANG G L，et al.Correlation between vascular endothelial growth factor and quantitative dual-energy spectral CT in non-small-cell lung cancer［J］.Clin Radiol，2016，71（4）：363-368.

［11］JIANG R，DONG X，ZHU W，et al.Combining PET/CT with serum tumor markers to improve the evaluation of histological type of suspicious lung cancers［J］.PLoS One，2017，12（9）：e0184338.

［12］ZHU X，LIAO C，PENNEY B C，et al.Prognostic value of quantitative PET/CT in patients with a nonsmall cell lung cancer and another primary cancer［J］.Nucl Med Commun，2017，38（2）：185-192.

［13］劉金剛，劉亞，李麗新，等.CT能譜成像在診斷腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤性質(zhì)中的作用［J］.中華放射學(xué)雜志，2011，45（8）：731-735.

［14］DONG Y，ZHENG S W，MACHIDA H，et al.Differential diagnosis of osteoblastic metastases from bone islands in patients with lung cancer by single-source dual-energy CT：advantages of spectral CT imaging［J］.Eur J Radiol，2015，84（5）：901-907.

［15］許彬，薛雁山，崔龔.小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌寶石CT能譜研究［J］.中國(guó)當(dāng)代醫(yī)藥，2013，20（9）：16-18.

［16］CHEN X，XU Y，DUAN J，et al.Correlation of iodine uptake and perfusion parameters between dual-energy CT imaging and first-pass dual-input perfusion CT inlung cancer［J］.Medicine（Baltimore），2017，96（28）：e7479.