不同病理類型肺癌放化療前后CT灌注參數(shù)變化研究

代光政 田翠麗 劉瀾濤 單靜文

不同病理類型肺癌放化療前后CT灌注參數(shù)變化研究

代光政 田翠麗 劉瀾濤 單靜文

目的研究不同病理類型肺癌放化療前后CT灌注參數(shù)變化，探討CT灌注參數(shù)在肺癌放化療早期療效評(píng)估中的價(jià)值。方法對(duì)所有96例肺癌患者于治療前及放化療2個(gè)周期后進(jìn)行CT灌注掃描，計(jì)算CT灌注參數(shù)[血流量(BF)、血容量(BV)、造影劑到達(dá)峰值時(shí)間(TTP)、表面通透性(PS)]。比較治療前及放化療2個(gè)周期后腫瘤最大徑和 CT灌注參數(shù)，并比較放化療2個(gè)周期后鱗癌、腺癌、小細(xì)胞癌、緩解和未緩解患者的上述參數(shù)。結(jié)果緩解組和未緩解組放化療后早期腫瘤最大徑與治療前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；緩解組放化療后2周BF、BV、PS較治療前顯著下降(P<0.01)，未緩解組BF、BV、TTP、PS治療前、后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；放化療后早期鱗癌、腺癌緩解組BF、BV、PS低于未緩解組(P<0.01)，小細(xì)胞癌緩解組、未緩解組BF、BV、TTP、PS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論CT灌注參數(shù)能夠在腫瘤形態(tài)學(xué)改變之前反映非小細(xì)胞癌放化療療效，為治療方案的實(shí)施和及時(shí)調(diào)整提供重要依據(jù)。

肺癌；灌注成像；X線計(jì)算機(jī)；體層攝影術(shù)

肺癌是臨床常見的呼吸系統(tǒng)惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率位居我國(guó)居民惡性腫瘤的第一位[1]，近年來隨著大氣污染的加重和人們生活方式的改變，我國(guó)肺癌的發(fā)病率呈不斷攀升趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅著人們的生命和健康。肺癌發(fā)病早期缺乏典型的臨床表現(xiàn)，多數(shù)患者就診時(shí)已處于中晚期，失去手術(shù)切除的機(jī)會(huì)，而多應(yīng)用以放療和化療為主的綜合治療方案[2-3]。其早期療效的評(píng)估主要應(yīng)用國(guó)際通用的實(shí)體瘤治療療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[4]，但放化療的早期腫瘤形成的斑痕組織和水腫可能掩蓋瘤體的實(shí)際大小，因此應(yīng)用形態(tài)學(xué)進(jìn)行療效評(píng)價(jià)存在著一定的局限性[5]。CT灌注成像技術(shù)是一種功能性成像方法，可準(zhǔn)確反映腫瘤血流動(dòng)力學(xué)變化和灌注狀態(tài)[6]。本研究通過檢測(cè)不同病理類型肺癌患者放化療前后的CT灌注參數(shù)，以探討CT灌注參數(shù)在肺癌放化療早期療效評(píng)估中的價(jià)值。

資料與方法

一、一般資料

選擇2014年10月至2016年10月秦皇島市海港醫(yī)院收治的肺癌患者96例，所有患者均于我科進(jìn)行CT灌注掃描，男性62例，女性34例，年齡42-78歲，平均(63.7±9.4)歲，病理分型：鱗癌41例，腺癌36例，小細(xì)胞癌19例，病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①病理學(xué)證實(shí)為原發(fā)性肺癌；②均為肺內(nèi)單發(fā)病灶，直徑≥3cm，未合并阻塞性肺炎或肺不張；③病變處于中晚期；④精神狀況良好，無頭部外傷及神經(jīng)精神疾病史，可配合CT掃描和放化療。⑤無碘制劑過敏史，心肝腎功能均正常；⑥入組前未曾接受放、化療。本研究獲得秦皇島市海港醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意，并簽署協(xié)議書。

二、方法

1.CT灌注掃描

儀器采用東芝 Aqullion 64排128層螺旋CT掃描機(jī)，首先常規(guī)CT平掃，掃描范圍從胸廓入口至肋膈角水平，掃描參數(shù)：管電壓為80Kv，管電流為150mAs，重建層厚5mm，選定病灶部位作為CT灌注掃描的中心層面，應(yīng)用隨機(jī)掃描軟件對(duì)病灶進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描，探測(cè)器準(zhǔn)直為0.5mm×64，球管旋轉(zhuǎn)速度為0.5s/周，采集視野直徑為40cm，根據(jù)需要重建層厚可為2.5mm。應(yīng)用雙筒高壓注射器自肘前靜脈注入碘海醇注射液(350mgI/mL)100mL，注射速率5mL/s，注藥開始2s后啟動(dòng)動(dòng)態(tài)容積掃描，整個(gè)過程共掃描50次，灌注掃描總時(shí)長(zhǎng)50s。采集圖像200幅，將數(shù)據(jù)傳至Vitrea 2.0工作站，應(yīng)用奧賽德胸部灌注分析軟件自動(dòng)計(jì)算得到造影劑首次通過腫瘤組織的時(shí)間-密度曲線，記錄血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、造影劑到達(dá)峰值時(shí)間(time to Peak，TTP)、表面通透性(permeability surface，PS)。由高年資放射科醫(yī)師采用同樣的方法進(jìn)行3次測(cè)量，取平均值作為腫瘤組織的灌注參數(shù)值。

2.放化療方案與療效評(píng)價(jià)方法

小細(xì)胞癌采用足葉乙甙加順鉑的EP化療方案，非小細(xì)胞癌采用TP化療方案，即鉑類藥物與長(zhǎng)春瑞濱或紫杉醇或吉西他濱。放療方案：2GY/次，每周5次，共治療6周。所有患者分別于治療前和放化療后早期(化療2個(gè)周期，放療40-50GY)分別進(jìn)行1次CT灌注掃描，并于放化療4周期后進(jìn)行CT增強(qiáng)掃描，觀察腫瘤大小變化，并與治療前比較，評(píng)價(jià)療效[4]：療效共分為完全緩解(complete remission，CR)、部分緩解(Partial remission，PR)、疾病穩(wěn)定(stable disease，SD)和疾病進(jìn)展(progression disease，PD)，其中CR、DR為緩解，SD、PD為未緩解。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20.0軟件分析各組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，各組腫瘤直徑、BF、BV、TTP、PS均為計(jì)量資料，且符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間、組內(nèi)比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、化療2周期后腫瘤最大徑

96例患者共緩解71例(緩解組)，其中CR 2例，均為小細(xì)胞癌，PR 69例，鱗癌32例，腺癌25例，小細(xì)胞癌12例；未緩解25例(未緩解組)，鱗癌9例，腺癌11例，小細(xì)胞癌5例。放化療后早期緩解組和未緩解組腫瘤最大徑與治療前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P>0.05，(見表1)。

表1 化療前及放化療后早期腫瘤最大徑比較

二、化療前后各組CT灌注參數(shù)分析

緩解組放化療后早期BF、BV、PS較化療前顯著下降(P<0.01)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，TTP化療前后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，未緩解組BF、BV、TTP、PS化療前及放化療后早期差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P>0.05，(見表2)。

三、放化療后早期不同病理類型肺癌CT灌注參數(shù)

放化療后早期鱗癌、腺癌緩解組BF、BV、PS低于未緩解組(P<0.01)，TTP與未緩解組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，小細(xì)胞緩解組、未緩解組BF、BV、TTP、PS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P>0.05，(見表3)。

表2 化療前及放化療后早期緩解組CT灌注參數(shù)比較

表3 放化療后早期不同病理類型肺癌CT灌注參數(shù)

討 論

根治性手術(shù)切除是肺癌的有效手段，但多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期，失去了手術(shù)切除的時(shí)機(jī)，而以放療和化療為主。放化療主要通過破壞腫瘤血管、抑制腫瘤血管的形成，從而大幅度減少或斷絕腫瘤組織血和氧的供應(yīng)，發(fā)揮治療作用[7]。腫瘤微血管密度是評(píng)價(jià)腫瘤血管生成的金標(biāo)準(zhǔn)，與腫瘤的良惡性、分級(jí)評(píng)估和放化療預(yù)后密切相關(guān)，但腫瘤微血管密度的評(píng)估依賴組織活檢或術(shù)后病理檢測(cè)，臨床應(yīng)用受到限制[8]。CT灌注成像是在靜脈注射造影劑的同時(shí)，利用CT設(shè)備在病灶層面快速連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描，分析造影劑在通過腫瘤組織的過程中每個(gè)層面的密度變化，利用CT灌注成像軟件獲得每個(gè)像素的時(shí)間-密度曲線，從而計(jì)算出腫瘤組織的血液灌注情況[9]。最新實(shí)驗(yàn)研究表明，腫瘤組織微血管密度的表達(dá)與BF、BV、PS等CT灌注成像參數(shù)顯著相關(guān)，上述灌注參數(shù)可反映腫瘤組織的血管生成情況[10]，在一定程度上可成為一種無創(chuàng)、準(zhǔn)確評(píng)估腫瘤新生血管和抗腫瘤血管生成效果的方法。

惡性腫瘤的治療方法價(jià)格都比較昂貴，患者在承受身體疼痛折磨、精神巨大壓力的情況下，尚需承擔(dān)高額的治療費(fèi)用。治療前應(yīng)制定詳細(xì)、有效的方案，治療過程中需不斷驗(yàn)證方案的有效性，療效不理想者應(yīng)及時(shí)調(diào)整方案。本研究根據(jù)放化療4個(gè)周期后的腫瘤大小的變化將96例患者分為緩解組和未緩解組，對(duì)比分析放化療2個(gè)周期后腫瘤最大徑和CT灌注參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)緩解組和未緩解組腫瘤最大徑與治療前差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示肺癌放化療早期病灶大小變化與療效不存在相關(guān)性，治療后腫瘤組織形成的瘢痕組織和水腫可能掩蓋了瘤體的實(shí)際大小，因此根據(jù)腫瘤最大徑的變化評(píng)價(jià)早期療效與臨床實(shí)際是不相符的。BF是反映腫瘤組織血流豐富程度的指標(biāo)，BV反映了腫瘤組織的血液含量，PS反映了造影劑通過毛細(xì)血管深入細(xì)胞間隙的速度，本研究發(fā)現(xiàn)放化療早期緩解組BF、BV、PS顯著下降，而未緩解組各項(xiàng)CT灌注參數(shù)與治療前差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，BF和BV值的降低表示腫瘤組織中微血管數(shù)目的減少，而PS值的降低表示毛細(xì)血管通透性的降低，毛細(xì)血管壁的結(jié)構(gòu)趨向完整[7]。放療和化療均可通過改變腫瘤細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)，抑制有絲分裂，殺傷腫瘤細(xì)胞，而放射治療還可引起腫瘤組織出現(xiàn)微循環(huán)異常和血管內(nèi)血栓形成，血液灌注量下降，毛細(xì)血管減少[11]。緩解組腫瘤組織微血管密度的下降導(dǎo)致了CT灌注參數(shù)BF、BV、PS的降低，細(xì)胞對(duì)放化療的敏感性決定了療效，低灌注狀態(tài)下腫瘤組織對(duì)放化療不敏感的原因在于其存在著較多的乏氧細(xì)胞[12]，乏氧是惡性腫瘤的特征，也是影響療效、腫瘤復(fù)發(fā)的重要原因，乏氧細(xì)胞的存在與血管異常、腫瘤過度增殖導(dǎo)致消耗增加有關(guān)[13]。由此我們認(rèn)為BF、BV、PS可作為肺癌放化療早期療效評(píng)價(jià)的有效指標(biāo)，可為治療方案的制定和調(diào)整提供重要參考。本研究還發(fā)現(xiàn)鱗癌組緩解和未緩解患者BF、BV、PS差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腺癌組緩解和未緩解患者BF、PS差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而小細(xì)胞癌組緩解和未緩解患者BF、BV、TTP、PS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示顯示早期放化療后非小細(xì)胞癌CT灌注參數(shù)改變對(duì)療效的評(píng)價(jià)比較敏感，而對(duì)小細(xì)胞癌CT灌注參數(shù)不能反映放化療的早期療效。其原因可能與部分病灶距離肺門較近，CT灌注值的測(cè)定受到了縱隔大血管的影響，也可能與本組小細(xì)胞癌患者數(shù)量較少有關(guān)。

綜上所述，CT灌注參數(shù)能夠在腫瘤形態(tài)學(xué)改變之前反映非小細(xì)胞癌放化療療效，為治療方案的實(shí)施和及時(shí)調(diào)整提供重要依據(jù)。本研究不足之處在于未進(jìn)一步探討肺癌組織微血管密度和CT灌注參數(shù)的相關(guān)性。另外，CT灌注成像目前正處于探索階段，國(guó)內(nèi)外尚缺乏統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)，本研究納入病例數(shù)較少，上述結(jié)論仍需擴(kuò)大樣本數(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證。

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ResearchofCTperfusionimagingonparameterschangeofdifferentpathologicaltypeoflungcancerbeforeandafterchemo-radiation

DAIGuang-zheng,TIANCui-li,LIULan-tao,SHANJing-wenCT

Department,QinhuangdaoHarborHospital,Qinhuangdao,Hebei066000,China

ObjectiveTo study parameters change of CT perfusion imaging of different pathological type of lung cancer before and after chemoradiation and to study the value of CT perfusion parameters in therapeutic effect evaluation in early assessment of different pathological type of lung cancer before and after chemoradiation.Methods96 patients with lung cancer underwent CT perfusion imaging scan before treatment and after 2 cycles of chemoradiation, and their CT perfusion parameters [blood flow (BF), blood volume (BV), time to Peak (TTP), permeability surface (PS)] were calculated. The maximum diameter and CT perfusion parameters before treatment and after 2 cycles of chemoradiation, and the parameters mentioned above were compared in patients with squamous carcinoma, adenocarcinoma, small cell carcinoma remission and irremission.ResultsCompared with before treatment, there was no statistical significant difference in the maximum diameter of the remission group and the irremission group in the early chemoradiation (P>0.05). BF, BV and PS decreased obviously in the remission group after 2 cycles of chemoradiation (P<0.01). In the irremission group, there was no statistically significant difference in BF, BV or PS (P>0.05). BF, BV and PS in patients with early squamous carcinoma and adenocarcinoma were lower in the remission group after chemoradiationthan than in the irremission group (P<0.01). There was no statistical significant difference in BF, BV, TTP or PS between the remission group and the irremission group (P>0.05).ConclusionCT perfusion parameters can react the curative effect of chemoradiation on non-small cell carcinoma before tumor morphology changed, and it can provide important basis for the implementation and adjust of the treatment plan.

lung cancer; perfusion parameters; X-ray computer; tomography

2017-03-30]

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.11.040

秦皇島市科學(xué)技術(shù)研究和發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(No 201602A184)

066000 河北 秦皇島，秦皇島市海港醫(yī)院CT室