多層螺旋CT平掃及灌注掃描對(duì)肺癌放療療效的評(píng)估價(jià)值

姜永清，高玉龍，陳斯，林立波，張大昌

朝陽市第二醫(yī)院1放射治療科，2影像中心，3呼吸科，遼寧 朝陽122000

肺癌是目前人類發(fā)病率及病死率最高的惡性腫瘤，早期發(fā)現(xiàn)并采取合理、積極的干預(yù)措施有助于改善患者預(yù)后，延長生存時(shí)間，提高生活質(zhì)量。由于各種原因，部分肺癌患者發(fā)現(xiàn)病變時(shí)已處于中晚期，失去了最佳的治療時(shí)機(jī)，僅能采取姑息治療。肺癌的治療原則是依據(jù)病變的病理類型及臨床分期進(jìn)行個(gè)體化的綜合治療。放療能夠通過X射線損傷和殺滅肺癌細(xì)胞，也可以直接破壞供血血管，從而導(dǎo)致肺癌細(xì)胞直接死亡或缺血壞死，達(dá)到治療的效果[1-2]。肺癌治療的療效評(píng)估主要依靠形態(tài)學(xué)變化，目前最常用的是實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（response evaluation criteria in solid tumor，RE-CIST），但其缺點(diǎn)為病灶大小的改變并不能完全反映療效，治療后瘢痕、組織水腫等均可能掩蓋肺癌病灶[3]。計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）是肺癌最常用的影像學(xué)檢查方法，在肺癌的定位、定量診斷及形態(tài)學(xué)評(píng)估中優(yōu)勢(shì)明顯。CT灌注掃描可通過顯示病變的微循環(huán)特點(diǎn)，對(duì)病灶的血流動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而為肺癌的療效評(píng)價(jià)提供更多信息[4-5]。本研究對(duì)接受放療的肺癌患者的CT平掃及灌注掃描圖像進(jìn)行分析，旨在探討多層螺旋CT平掃及灌注掃描對(duì)肺癌放療療效的評(píng)估價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2016年5月至2018年5月于朝陽市第二醫(yī)院診治的80例接受單純放療的肺癌患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＜75歲；②經(jīng)影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)肺部占位性病變，且經(jīng)組織病理學(xué)檢查確診為肺癌；③病灶最大徑＞1.0 cm；④未經(jīng)手術(shù)治療；⑤無放療禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重心、肺、肝、腎功能不全者；②病灶鄰近膈肌及大血管者；③碘對(duì)比劑過敏者；④合并胸部畸形及胸部手術(shù)史者；⑤合并急性感染性疾病者。80例患者中，男57例，女23例；年齡42～74歲，平均年齡為（65.8±8.8）歲；平均體重指數(shù)為（22.7±2.6）kg/m2；病理類型：鱗癌26例，腺癌39例，小細(xì)胞癌15例；中央型25例，周圍型55例；臨床分期均為Ⅲ期。本研究經(jīng)朝陽市第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過，所有患者均對(duì)本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 治療方法

放療前采用三維治療計(jì)劃系統(tǒng)規(guī)劃方案，靶區(qū)勾畫范圍如下：計(jì)劃靶區(qū)-原發(fā)灶（planning target volume-tumor，PTV-T）為腫瘤病灶外擴(kuò) 0.8～1.0 cm區(qū)域加外擴(kuò)擺位誤差，計(jì)劃靶區(qū)-淋巴結(jié)（planning target volume-lymph node，PTV-N）為陽性淋巴結(jié)范圍外擴(kuò)擺位誤差，其中陽性淋巴結(jié)是指短徑≥1 cm、1個(gè)結(jié)區(qū)內(nèi)含3個(gè)或以上成簇淋巴結(jié)、病理診斷或正電子發(fā)射斷層成像/計(jì)算機(jī)斷層掃描（positron emission tomography/computed tomography，PET/CT）陽性的淋巴結(jié)。選擇6 MV-X線直線加速器，單次劑量為200 cGy，每天1次，每周5次，共30次，總放射劑量為60 Gy。當(dāng)總放射劑量達(dá)40 Gy時(shí)，復(fù)查胸部CT，根據(jù)CT檢查結(jié)果對(duì)放療方案進(jìn)行調(diào)整，直至總劑量達(dá)60 Gy。

1.3 CT檢查方法

所有患者均于放療前1周內(nèi)及放療后2個(gè)月行胸部CT平掃及灌注掃描。檢查前去除掃描范圍內(nèi)的金屬異物，對(duì)患者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練，并進(jìn)行碘過敏試驗(yàn)。采用西門子128層螺旋CT機(jī)，患者取仰臥位，頭先進(jìn)，定位中心為胸骨角。首先行胸部CT平掃，掃描參數(shù)：球管電壓120 kV，電流250 mA，層厚5 mm，層距5 mm，重建層厚1 mm。然后經(jīng)肘靜脈團(tuán)注含碘造影劑，劑量為1.5 ml/kg，速率為5 ml/s，0.9%氯化鈉溶液（20 ml）沖管，同時(shí)對(duì)病灶進(jìn)行灌注掃描，容積掃描參數(shù)：球管電壓120 kV，電流50～80 mAs，層厚5 mm，層距5 mm，重建層厚1 mm，共200幅圖。

采用后處理工作站對(duì)圖像進(jìn)行處理，測(cè)量病灶最大徑線。采用CT-Perfusion灌注軟件分析灌注掃描數(shù)據(jù)。取病灶實(shí)質(zhì)部分進(jìn)行測(cè)量，感興趣區(qū)為10 mm2，測(cè)量參數(shù)包括血容量（blood volume，BV）、血流量（blood flow，BF）、增強(qiáng)峰值（peak height，PH）、平均通過時(shí)間（mean transit time，MTT）及表面通透性（permeable surface，PS）。

1.4 療效評(píng)價(jià)

根據(jù)RECIST 1.1標(biāo)準(zhǔn)[6]，于治療后2個(gè)月對(duì)患者的療效進(jìn)行評(píng)估：完全緩解（complete response，CR），所有靶病灶消失，全部病理淋巴結(jié)（包括靶結(jié)節(jié)和非靶結(jié)節(jié)）短直徑減少至＜10 mm；部分緩解（partial response，PR），靶病灶直徑之和較基線水平減少至少30%；疾病進(jìn)展（progressive disease，PD），以整個(gè)研究過程中所有測(cè)量的靶病灶直徑之和的最小值為參照，直徑之和相對(duì)增加至少20%（如果基線測(cè)量值最小就以基線值為參照）；除此之外，必須滿足直徑之和的絕對(duì)值增加至少5 mm（出現(xiàn)1個(gè)或多個(gè)新病灶也視為PD）；疾病穩(wěn)定（stable disease，SD），靶病灶減少未達(dá)PR，或增加未達(dá)PD。將CR+PR+SD患者納入有效組，PD患者納入無效組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件對(duì)-數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床療效及病灶最大徑線

80例患者均完成放療，其中CR 0例，PR 24例，SD 36例，PD 20例。有效組患者60例，無效組患者20例。放療后2個(gè)月，CT測(cè)量病灶最大徑線為（3.16±1.04）cm，小于放療前的（3.56±1.23）cm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.221，P＜0.05）。

2.2 放療前及放療后2個(gè)月病灶灌注參數(shù)的比較

放療后2個(gè)月病灶的BV和BF均明顯低于放療前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。放療前和放療后2個(gè)月病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。（表1）

2.3 有效組和無效組病灶灌注參數(shù)的比較

放療前和放療后2個(gè)月有效組病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；放療后2個(gè)月有效組病灶的BV和BF均低于放療前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。放療前和放療后2個(gè)月無效組病灶的PH、MTT、BV、BF和PS比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。放療后2個(gè)月有效組病灶的BV和BF均低于無效組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。（表2）

表1 放療前及放療-后 2個(gè)月肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較（n=80，x±s）

3 討論

表2 有效組與無效組肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較（±s）

表2 有效組與無效組肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較（±s）

注：a與本組放療前比較，P＜0.05；b與同時(shí)間點(diǎn)無效組比較，P＜0.05

指標(biāo)PH（HU）MTT（s）BV[ml/（100 ml·min）]BF（ml/100 ml）PS[ml/（100 ml·min）]放療前放療后2個(gè)月放療前放療后2個(gè)月放療前放療后2個(gè)月放療前放療后2個(gè)月放療前放療后2個(gè)月65.4±21.5 64.5±21.9 7.5±1.9 8.1±2.6 8.6±2.1 7.0±1.7a b 55.7±18.2 42.3±13.5a b 23.9±8.1 24.5±7.9 66.2±20.5 64.6±20.8 7.7±2.3 8.3±2.2 8.4±2.5 7.9±1.6 57.8±16.2 50.1±15.1 24.7±7.8 25.1±8.3時(shí)間有效組（n=60）無效組（n=20）

肺癌是影響人類健康的重要疾病，其治療手段主要包括手術(shù)、放療、化療等，其療效評(píng)價(jià)對(duì)指導(dǎo)后期治療十分重要。以往肺癌的療效評(píng)價(jià)主要依靠形態(tài)學(xué)特征，觀察治療前后腫瘤最長徑及其垂直徑的變化[7]，但對(duì)治療前后病灶內(nèi)血流灌注特征及局部微循環(huán)環(huán)境的變化無法評(píng)價(jià)。CT灌注掃描的基礎(chǔ)包括中心容積定律及放射示蹤劑稀釋原理，在注射造影劑的同時(shí)對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行不間斷反復(fù)掃描，連續(xù)監(jiān)測(cè)造影劑在病變內(nèi)的濃度變化及分布情況，通過時(shí)間-密度曲線直觀地觀察病灶內(nèi)造影劑通過情況[8-9]。經(jīng)專用灌注后處理軟件可以獲得多個(gè)相關(guān)參數(shù)，從而對(duì)病變的血流動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

研究顯示，肺癌總灌注值的變化能更好地反映病灶的病理生理改變，而單純平均灌注值因感興趣區(qū)范圍小，無法反映整個(gè)腫瘤特征[10]。放療能夠引起腫瘤組織內(nèi)血管硬化、狹窄或閉塞，導(dǎo)致組織缺血而發(fā)生壞死[11]。因此，在腫瘤細(xì)胞壞死前，病變組織內(nèi)微循環(huán)已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化。本研究對(duì)80例Ⅲ期肺癌患者進(jìn)行單純放療，照射范圍包括腫瘤原發(fā)灶、肺門、全縱隔和（或）雙側(cè)鎖骨上淋巴結(jié)，并應(yīng)用CT平掃和灌注掃描對(duì)放療效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，放療后2個(gè)月CT測(cè)量病灶最大徑線小于放療前，提示放療后病灶體積縮小。在灌注參數(shù)方面，放療后2個(gè)月病灶的BV和BF均明顯低于放療前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；放療前和放療后2個(gè)月病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。在常用的灌注參數(shù)中，BV即靶組織內(nèi)血液容量，代表組織內(nèi)的血液灌注量，與血管量、血管大小及毛細(xì)血管開放程度有關(guān)，能夠反映腫瘤組織內(nèi)血管破壞程度，不但能夠評(píng)價(jià)腫瘤細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)血流情況，也能間接反映腫瘤細(xì)胞的有氧代謝情況[12]。BF則主要反映靶組織內(nèi)單位時(shí)間通過的血流量。MTT為靶組織內(nèi)對(duì)比劑平均通過時(shí)間，為血液自動(dòng)脈端至靜脈端的通過時(shí)間。PS為靶組織內(nèi)血液從血管擴(kuò)散至周圍間隙的能力，可反映腫瘤組織內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙的彌散程度。有研究顯示，小細(xì)胞肺癌患者化療前后的BF值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）[13]。許立國[14]的研究表明，肺癌患者放化療后的BV、BF明顯降低，MTT輕度降低，而PS變化不明顯，且其改變?cè)缬谛螒B(tài)學(xué)變化。陳杉和黃杰[15]的研究表明，肺癌患者放化療前和放化療后的CT灌注參數(shù)腦血容量比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且放化療后有效患者的腦血容量改變更加明顯。研究顯示，在宮頸癌的療效評(píng)價(jià)中，治療有效患者的BV及PS均低于治療無效的患者[16]。在直腸癌的療效評(píng)價(jià)中，CT灌注掃描結(jié)果與PET/CT檢查結(jié)果存在良好的一致性[17]。本研究結(jié)果顯示，放療后2個(gè)月病灶的BV和BF均低于放療前，且有效組病灶的BV和BF均低于無效組（P＜0.05）。說明腫瘤放療后BV和BF均降低，且在放療有效組中改變更加明顯。以往研究顯示，腫瘤組織內(nèi)新生血管及炎性肉芽組織內(nèi)新生血管具有一定的差異，雖然它們均可以引起組織灌注特征改變，但其灌注參數(shù)存在明顯差異[18-19]。對(duì)于良惡性腫瘤以及不同惡性程度的腫瘤，其血流灌注特征也存在一定的差異。在腫瘤放化療治療后，由于腫瘤細(xì)胞損傷、壞死、纖維化等改變，其血流灌注特征均會(huì)發(fā)生改變，這可能是灌注參數(shù)改變的病理基礎(chǔ)[20]。

綜上所述，評(píng)估肺癌的放療療效時(shí)，CT平掃僅能夠提示腫瘤徑線的變化，而CT灌注掃描則能夠通過灌注參數(shù)反映腫瘤微循環(huán)的變化，放療后BF及BV指標(biāo)的改變較為顯著。