肺癌雙能量成像、微血管密度和血管內皮生長因子與淋巴結轉移的關系

顧艷 苗重昌 袁剛 王宗盛 周瑩

徐州醫學院附屬連云港市第一人民醫院放射科（江蘇連云港 222002）

肺癌已經成為我國癌癥發病率的首位，病死率高［1-3］，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）在肺癌中占了80%～85%［4］。盡管國內外學者對肺癌的治療進行了很多的研究，但是患者仍然獲益率很低，生存率沒有太大改善。已有研究證實淋巴結是否轉移是NSCLC預后的重要因素［5］，如果治療前能對肺癌淋巴結是否轉移進行準確診斷，并在術前進行新輔助化療，將會提高NSCLC患者的生存率。雙源CT由于輻射劑量低、組織分辨率高，在物質鑒別、腫瘤診斷和病理分級等方面已經有了很多應用，其中雙能量成像通過碘圖對物質的分析已經比較成熟，但是應用到肺癌腫塊本身來預測肺癌淋巴結是否轉移這方面報道較少。本研究本研究將試圖通過研究雙源CT雙能量成像指標和微血管密度（microvessel density，MVD）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）與淋巴結轉移的關系，尋找一種判斷NSCLC淋巴結轉移的潛在可能性，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。檢查后一周內行肺癌根治手術治療，手術記錄及病理報告完整，包括清掃淋巴結轉移情況。62例患者中，男28例，女34例，中位年齡48歲，范圍27～76歲。本研究通過醫院倫理委員會的批準。

1.2 檢查方法采用德國西門子第二代雙源CT機（Somatom Definition Flash）雙能量模式進行檢查。所有患者都行三期掃描，第一期為常規平掃，掃描參數：管電壓120 kV，有效電流250 mAs。層厚5 mm、層間距5 mm。其次行雙能量動靜脈期增強掃描，非離子型對比劑碘佛醇（300 mg/mL，江蘇恒瑞公司），總劑量50 mL，經肘靜脈注入，注射流率4 mL/s，然后以相同速率注射生理鹽水20 mL，應用對比劑團注跟蹤軟件（Bolus Tracking），監測平面或ROI選擇主動脈，當閾值達到100 HU時延遲10 s進行動脈期掃描，延遲35 s行靜脈期掃描。掃描參數：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，球管旋轉時間0.28 s/圈，重建層間距、層厚均為1 mm。

1.3 圖像及數據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。感興趣區盡可能大，避開壞死、鈣化及血管，同一患者感興趣區的大小和位置在平掃、動脈期、靜脈期盡量保持一致。計算碘濃度和標準化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC），NIC= 病灶內碘濃度/同層面主動脈碘濃度，所有數據均由由2名高年資放射科醫師共同測量，同一層面測量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分析區間，得到NSCLC病灶各單能量條件下的CT值和衰減曲線，分別計算兩者動脈期和靜脈期能譜曲線的斜率。

1.4 術后組織標本MVD計數所有患者均行手術切除治療并取得術后癌組織標本，切除標本時，標記好方位，其取材部位盡可能與CT圖像后處理所測ROI一致，福爾馬林溶液固定，常規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張以血管內皮細胞表面抗原CD34單抗標記測定組織MVD，采用MaxVi-sionTM快捷免疫組化法，按說明書染色步驟操作，并以PBS替代第一抗體作為空白對照，確定其特異性。MVD計算先在低倍鏡下（×40）觀察切片全視野，選擇血管內皮細胞染色最多的視野（血管熱點高倍鏡×200）下記數3個視野的微血管數，取其平均值作為MVD。MVD計數采用Weidner方法，結果判定在雙盲法下進行。

1.5 VEGF的免疫組織化學檢測及結果判定第3張術后標本，采用鼠抗人VEGF單克隆抗體標記測定組織VEGF表達情況。胞漿或胞膜出現淺黃色、棕黃色或黃褐色反應物為VEGF表達陽性。染色強度：無染色為0分，淺黃色為1分，棕黃色為2分，黃褐色為3分。細胞染色百分比：無陽性細胞為0分，＜25%為1分，25%～50%為2分，＞50%為3分。VEGF表達強度為兩者相加：0分為陰性（-），1、2分為弱陽性（+），3、4分為中等陽性（++），5、6分為強陽性（+++）。

1.6 統計學方法所有數據均用統計軟件包SPSS 16.0處理，計量資料符合正態分布用平均值±標準差表示，不服從正態分布，用中位數（范圍）表示。NSCLC是否轉移組雙能量各指標等的比較應用t檢驗和χ2檢驗。不符合正態分布采用Mann-Whitney U檢驗。檢驗水準取α=0.05，P＜0.05為差異有統計學意義。分別用Pearson相關性分析和Spearman等級相關分析評價各雙能量指標與NSCLC MVD及VEGF的關系。通過ROC曲線分析雙能量指標在評價NSCLC淋巴結轉移方面效能的差異性，并選擇各自的最佳診斷界值。

2 結果

2.1 術前雙源CT雙能檢查圖及術后病理、MVD、VEGF圖62例NSCLC患者中，鱗癌19例，腺癌43例；無淋巴結轉移的27例，有淋巴結轉移的35例，其中VEGF呈陰性、弱陽性、中等陽性表達，未見強陽性表達者。見圖1-6。

2.2 NSCLC淋巴結是否轉移兩組病例資料分析NSCLC有無淋巴結轉移組中腫瘤碘濃度、NIC、動脈期斜率、MVD和VEGF在兩組間差異均有統計學意義（P＜0.05），有淋巴結組參數值均大于無淋巴結轉移組（表1），而病理分組（鱗癌和腺癌）和靜脈期斜率在有無淋巴結轉移組間差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.3 濃度、NIC及動脈期斜率與MVD、VEGF的相關性碘濃度、NIC、動脈期斜率與MVD均成正相關（r值分別為0.881、0.685、0.899，均P＜ 0.05），且碘濃度、NIC、動脈期斜率與VEGF均成正相關（r值分別為0.473、0.774、0.747，均P＜ 0.05）（表2）；進一步通過ROC曲線計算對碘濃度、NIC及動脈期斜率對NSCLC淋巴結轉移的診斷效能，得出ROC下面積分別為0.686、0.746和0.771。當碘濃度≥1.05 mg/mL時，診斷淋巴結轉移的敏感度和特異度分別為80%、67%；當NIC≥0.17時，診斷淋巴結轉移的敏感度和特異度分別為86%、78%；當動脈期斜率≥1.27時，診斷淋巴結轉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，無淋巴結轉移Fig.1 Woman，59 y，left lower lung adenocarcinoma，no lymph node metastasis

表1 NSCLC淋巴結是否轉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淋巴結是否轉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，差異有統計學意義

表2 碘濃度、NIC及動脈期斜率與MVD、VEGF的相關性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生、發展過程中起著極為重要的作用。有研究表明MVD和VEGF表達可作為判斷肺癌患者預后的重要指標，有助于指導臨床判斷療效及預后［6］。其中MVD是反映腫瘤血管生成的重要指標，腫瘤組織內MVD越高，血供越豐富，而VEGF能促進內皮細胞裂隙和窗孔的形成，增高微血管通透性，從而誘導新的血管生成［7］。本研究結果顯示，NSCLC有淋巴結轉移組的VEGF、MVD高于無淋巴結轉移組，表明腫瘤VEGF、MVD可以作為評估肺癌淋巴結轉移潛能的有效指標。但是這兩種方法都是以取得病理標本為前提的，有創且不一定成功，因此治療前借助于影像的手段進行肺癌淋巴結的轉移成為術前評估肺癌分期的主要手段。一般以淋巴結的短軸＞10 mm提示為惡性淋巴結，但是診斷效果不理想，因為炎癥或感染亦可導致淋巴結增大，而且正常大小的淋巴結亦有可能含有微小轉移。

國內外很多研究者［8-12］證實，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，并認為雙源CT用于肺癌分期及療效評估將成為必然趨勢。

本研究中將62例NSCLC患者分為有無淋巴結轉移組兩組，統計分析后發現病理分組鱗癌和腺癌在有無淋巴結轉移組間，差異無統計學意義，這與劉金剛等人的研究［13］一致。而NSCLC雙能量指標中的碘濃度、NIC、動脈期斜率在有無淋巴結轉移組間差異均有統計學意義，且與MVD和VEGF均有相關性。這是因為在增強掃描中，血管內的主要媒介物質是碘，腫塊內血供越豐富，碘濃度也越高，反之亦然［14］。由于非小細胞肺癌在進展轉移的過程中，需要有大量的血供支持，而肺癌轉移首先浸潤的是淋巴結［5］，因此淋巴結轉移組應比無轉移組的NSCLC具有更多的血供，這就解釋了為什么碘含量在淋巴結轉移組高于無淋巴結轉移組，而標準化碘濃度與碘濃度相比，排除了個體差異等因素的影響，更具均衡性，能更好的反應肺癌血供在兩組間的差異，因此NIC在淋巴結轉移組高于無淋巴結轉移組。

有研究表明［15］40～70斜率eV能量水平的CT值差異性明顯，對其進行碘含量的測量得出的斜率比，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脈和肺動脈供血，隨著腫瘤的不斷增大，肺動脈和支氣管動脈血供也不斷的增多［16］。因此在本研究中，會出現動脈期斜率有淋巴結轉移組大于無淋巴結轉移組。

雙源CT雙能量成像可以無創性反映腫瘤內部血供情況，并進行淋巴結轉移的預測，輻射劑量低，有望成為NSCLC臨床分期、制定個體化手術方案的重要補充。

當然，本研究也存在一定的缺點，首先，本研究NSCLC病例數量有限，病理分型只有鱗癌和腺癌兩種，可能會導致結果有一定的偏倚。其次，未應用雙能量成像對NSCLC病例的病理分型、組織學分型等行進一步系統分析。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。

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