雙能量CT 碘圖在非小細(xì)胞肺癌放化療效果評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值

汪丹鳳 林黛英 肖健寧 張曉琴 莊蕎瑋 胡澤桓

廣東省汕頭市中心醫(yī)院放射科，廣東汕頭 515041

肺癌是我國(guó)最常見的惡性腫瘤，也是全世界最多見的惡性腫瘤之一，死亡率位于惡性腫瘤的首位，成為公認(rèn)的人類健康的殺手[1-2]。早期肺癌患者多無癥狀及陽(yáng)性體征，大部分患者就診時(shí)已經(jīng)喪失了手術(shù)根治的機(jī)會(huì)，而靶向治療、免疫治療、放化療等成為晚期患者最主要的治療手段[3-8]。因此，肺癌治療后效果精準(zhǔn)評(píng)估對(duì)患者的意義至關(guān)重要，尤其是后續(xù)治療及生存質(zhì)量。雙能量CT 成像不僅能得到多組單能量圖及混合能量圖從而反映腫瘤的大小及形態(tài)學(xué)變化，而且同時(shí)能獲取碘圖反映腫瘤的血管化程度及微血管密度[9-11]。因此，本研究探討非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）放化療前后腫瘤去血管化程度，評(píng)估碘圖在NSCLC 放化療效果中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集廣東省汕頭市中心醫(yī)院2018 年10 月至2021 年10 月經(jīng)行支氣管鏡或局部穿刺活檢病理證實(shí)NSCLC 患者79 例，其中鱗癌31 例、腺癌33 例、大細(xì)胞肺癌15 例。其中女27 例、男52 例，年齡39～78 歲，平均（56.3±6.7）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均接受規(guī)范化的同步放化療或序貫放化療；放化療開始前1 周及結(jié)束后第5 周均行雙源CT 雙能量掃描。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[（2018）科研65 號(hào)]。

1.2 研究方法

雙能量CT 碘圖成像采用德國(guó)西門子第二代雙源CT（SOMATOM Definition Flash）掃描儀，常規(guī)胸部CT平掃后行雙期增強(qiáng)掃描，注射對(duì)比劑后分別于27 s（動(dòng)脈期）及60 s（靜脈期）掃描，采用Medrad Avanta 雙筒高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注射碘普羅胺（300 mgI/ml)，流率3.0 ml/s，總量1 ml/kg。掃描參數(shù)：雙能量A、B 球管電壓分別為100 kV、Sn140 kV，均采用自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)，參考管電流時(shí)間乘積為120 mAs 及自動(dòng)調(diào)整，準(zhǔn)直128×0.6 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s/ 圈，螺距比1.0。雙能量CT 掃描一次得到Sn140 kV 圖像、100 kV圖像及線性融合三組圖像（融合因子為0.6），圖像層厚1 mm，層間距1 mm。

1.3 評(píng)價(jià)放化療效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（response evaluation criteria in tumors，RECIST）[9]將NSCLC 放化療后第5 周復(fù)查結(jié)果分為有效組和無效組，其中有效組包括部分緩解（治療后瘤體最大徑減小≥30%）和完全緩解（病灶完全消失，而且沒有新發(fā)病灶）。無效組包括病情穩(wěn)定（既達(dá)不到部分緩解又達(dá)不到進(jìn)展）和病情進(jìn)展(治療后最大徑增加≥20%或出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)移灶）。

1.4 圖像及數(shù)據(jù)后處理

將雙期胸部增強(qiáng)獲得的100 kV 及Sn140 kV 圖像分別調(diào)入Siemens Syngo MMWVE40A 工作站中，經(jīng)Liver VNC 模式處理得到彩色編碼技術(shù)，即雙能量CT碘圖。由2 名主治＞3 年CT 醫(yī)生各自獨(dú)立處理和測(cè)量碘圖參數(shù)。選取顯示肺癌最大徑的顯示層面劃定感興趣區(qū)ROI，ROI 應(yīng)最大程度包含該層面腫瘤組織的實(shí)性成分。所有測(cè)量數(shù)據(jù)均在碘圖上縱隔窗上3 次取平均值，ROI 測(cè)量避開空洞、出血、鈣化、液化壞死、阻塞性肺不張及肺炎。

動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（NICAP）=動(dòng)脈期病灶內(nèi)碘濃度（ICAP）/同層面大動(dòng)脈碘濃度IC；靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（NICVP）=靜脈期病灶內(nèi)碘濃度（ICVP）/頸內(nèi)靜脈碘濃度IC；CTA：動(dòng)脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值。治療前后病灶最大徑的變化率=（治療后病灶最大徑-治療前最大徑）÷治療前最大徑×100%；CTA 變化率=（治療后病灶CTA 值-治療前CTA 值）÷治療前CTA 值×100%；NICAP、CTV、NICVP變化率同法計(jì)算。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0 軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，采用χ2檢驗(yàn)。采用Spearman 等級(jí)相關(guān)分析評(píng)價(jià)動(dòng)靜脈期碘圖參數(shù)變化率與腫瘤最大徑變化率的關(guān)系，并繪制ROC 曲線分析相關(guān)參數(shù)對(duì)NSCLC 放療效果的評(píng)價(jià)效能。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組治療前后碘圖參數(shù)值比較

無效組32 例，有效組47 例。治療前，兩組CTA、CTV、NICAP、NICVP比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。治療后，有效組CTA、CTV、NICAP、NICVP低于治療前，且各指標(biāo)低于無效組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）；治療后，無效組各指標(biāo)與治療前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 兩組治療前后碘圖參數(shù)值比較（）

表1 兩組治療前后碘圖參數(shù)值比較（）

注 與本組治療前比較，aP ＜0.05。CTA：動(dòng)脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值；NICAP：動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度；NICVP：靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度

2.2 兩組碘圖參數(shù)及病灶最大徑變化率比較及相關(guān)性分析

有效組NICAP、CTA、NICVP、病灶最大徑變化率高于無效組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）；兩組CTV 變化率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。見表2。病灶最大徑變化率與CTA、NICAP、CTV、NICVP變化率呈正相關(guān)（r=0.749、0.620、0.593、0.677，P ＜0.05）。

表2 兩組碘圖參數(shù)及病灶最大徑變化率比較（%，）

表2 兩組碘圖參數(shù)及病灶最大徑變化率比較（%，）

注CTA：動(dòng)脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值；NICAP：動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度；NICVP：靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度

2.3 NSCLC 療效評(píng)估ROC 曲線

繪制放化療后CTA 變化率（藍(lán)色）、NICAP 變化率（紅色）評(píng)估NSCLC 療效的ROC 曲線，結(jié)果顯示，ROC 曲線面積分別為0.817、0.882。見表3、圖1。

表3 CTA、NICAP 變化率評(píng)估NSCLC 放化療效果的分析結(jié)果

圖1 CTA、NICAP 變化率評(píng)估NSCLC 放化療效果的ROC 曲線

圖2 患者放化療前后圖像

3 討論

目前我國(guó)仍采用基于傳統(tǒng)的實(shí)體腫瘤RECIST標(biāo)準(zhǔn)（腫瘤單徑測(cè)量）[9]來評(píng)估肺癌的治療效果，但單純依據(jù)病灶體積來評(píng)估治療效果具有一定的局限性，經(jīng)常容易忽視了腫瘤內(nèi)部血供的變化早于病灶體積的改變帶來的評(píng)估誤差，而且腫瘤內(nèi)部發(fā)生壞死、空洞、出血和鈣化等形態(tài)學(xué)改變常致腫瘤體積不減反增的假象[11,13]。有研究顯示[14-15]，腫瘤抗血管生成治療后，腫瘤因缺血發(fā)生壞死、囊變等與腫瘤的療效及預(yù)后顯著相關(guān)，腫瘤內(nèi)微循環(huán)的改變?cè)缬谀[瘤體積的改變[16]。因此，將治療后腫瘤血供變化作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

評(píng)估肺癌療效的常用影像學(xué)方法包括普通CT、CT 灌注成像、PET/CT 等，普通CT 便捷，但無法準(zhǔn)確反映腫瘤內(nèi)部微循環(huán)情況；CT 灌注成像能較好地反映腫瘤內(nèi)部血供情況，但檢查輻射劑量較大；PET/CT因費(fèi)用昂貴限制了其廣泛應(yīng)用。雙能量CT 利用碘元素在不同管電壓下CT 值的衰減特性識(shí)別增強(qiáng)圖像中碘元素分布情況[17]，即碘圖。雙能量CT 碘圖可通過測(cè)量參數(shù)（如碘覆蓋值及碘濃度）反映病灶對(duì)碘的攝取情況并顯示病變的強(qiáng)化程度；另外，碘圖參數(shù)不受空氣影響，較常規(guī)增強(qiáng)CT 對(duì)腫瘤內(nèi)碘對(duì)比劑分布的觀察和檢測(cè)更精確，可以減少增強(qiáng)掃描前后感興趣區(qū)測(cè)量不一致帶來的誤差，更加精準(zhǔn)地顯示組織的血管化程度及血供狀態(tài)。多項(xiàng)研究顯示[18-20]，碘圖的量化參數(shù)可以替代常規(guī)CT 灌注參數(shù)來反映腫瘤新生血管情況及血管化程度，與文獻(xiàn)報(bào)道[16]腫瘤碘濃度及腫瘤血流灌注間有較高的一致性的觀點(diǎn)相符合。

雙能量CT 碘圖可以反映病灶內(nèi)是否含碘，并且可以測(cè)量病灶內(nèi)碘含量的變化。研究顯示，在雙能量CT 雙期掃描對(duì)非小細(xì)胞肺癌化療效果評(píng)估中研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)答組的淋巴結(jié)動(dòng)脈期、靜脈期碘濃度比值低于無應(yīng)答組[18]。本研究結(jié)果顯示，有效組放化療前動(dòng)脈期、靜脈期碘覆蓋值、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度高于放化療后組，而且無效組高于治療有效組，提示動(dòng)靜脈期覆蓋值、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度等是評(píng)估肺癌患者放化療治療效果的有效指標(biāo)，這與文獻(xiàn)報(bào)道腫瘤對(duì)血管生成依賴性高，腫瘤的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移能體現(xiàn)出瘤體內(nèi)部血管化程度增高的觀點(diǎn)相一致[21-22]。路媛等[23]研究顯示，雙能量碘圖對(duì)腫瘤內(nèi)部碘含量極其敏感，能準(zhǔn)確反映肺癌患者化療前后腫瘤微循環(huán)的變化，與本研究結(jié)果相似。本研究結(jié)果顯示，腫瘤有效組的血供減少，而無效組血供增多，抗血管程度減低，需進(jìn)一步優(yōu)化治療策略。本研究采用標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度可消除不同對(duì)比劑劑量造成的個(gè)體差異，從而實(shí)現(xiàn)不同個(gè)體之間的同質(zhì)化，更加準(zhǔn)確地反映腫瘤內(nèi)去血管化的程度。

本研究顯示，NICAP變化率、CTA 變化率評(píng)估NSCLC患者放化療效果的AUC 分別為0.882、0.817。與陳艾等[24]研究利用能譜CT 碘基圖評(píng)估肺癌放化療效果中發(fā)現(xiàn)動(dòng)靜脈期IC、動(dòng)靜脈期斜率變化評(píng)估放化療效果并預(yù)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)情況的結(jié)果相似。然而本研究中主要與動(dòng)脈期的碘圖參數(shù)相關(guān)，這與CT 增強(qiáng)動(dòng)脈期反映病變的血管特征有關(guān)，組織強(qiáng)化程度取決于單位體積內(nèi)的微血管數(shù)目與管徑，而動(dòng)脈期造影劑主要分布于血管內(nèi)部；而且多項(xiàng)研究顯示肺癌主要由支氣管動(dòng)脈等體循環(huán)供血[25-27]。

雙能量CT 碘圖不僅可以反映病灶形態(tài)學(xué)特征，碘覆蓋值及標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度還能反映腫瘤的強(qiáng)化特點(diǎn)及血管化程度。碘圖可以評(píng)估NSCLC 放化療效果，為患者的治療方案提供有價(jià)值的參考依據(jù)。但本研究中尚有研究的樣本量較小的不足之處，今后將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，更全面、更深入地探討預(yù)測(cè)肺癌療效的評(píng)價(jià)指標(biāo)。