多層螺旋CT平掃及灌注掃描對肺癌放療療效的評估價值

姜永清，高玉龍，陳斯，林立波，張大昌

朝陽市第二醫院1放射治療科，2影像中心，3呼吸科，遼寧 朝陽122000

肺癌是目前人類發病率及病死率最高的惡性腫瘤，早期發現并采取合理、積極的干預措施有助于改善患者預后，延長生存時間，提高生活質量。由于各種原因，部分肺癌患者發現病變時已處于中晚期，失去了最佳的治療時機，僅能采取姑息治療。肺癌的治療原則是依據病變的病理類型及臨床分期進行個體化的綜合治療。放療能夠通過X射線損傷和殺滅肺癌細胞，也可以直接破壞供血血管，從而導致肺癌細胞直接死亡或缺血壞死，達到治療的效果[1-2]。肺癌治療的療效評估主要依靠形態學變化，目前最常用的是實體瘤療效評價標準（response evaluation criteria in solid tumor，RE-CIST），但其缺點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]。計算機斷層掃描（CT）是肺癌最常用的影像學檢查方法，在肺癌的定位、定量診斷及形態學評估中優勢明顯。CT灌注掃描可通過顯示病變的微循環特點，對病灶的血流動力學特征進行評價，從而為肺癌的療效評價提供更多信息[4-5]。本研究對接受放療的肺癌患者的CT平掃及灌注掃描圖像進行分析，旨在探討多層螺旋CT平掃及灌注掃描對肺癌放療療效的評估價值，現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2016年5月至2018年5月于朝陽市第二醫院診治的80例接受單純放療的肺癌患者為研究對象。納入標準：①年齡＜75歲；②經影像學檢查發現肺部占位性病變，且經組織病理學檢查確診為肺癌；③病灶最大徑＞1.0 cm；④未經手術治療；⑤無放療禁忌證。排除標準：①合并嚴重心、肺、肝、腎功能不全者；②病灶鄰近膈肌及大血管者；③碘對比劑過敏者；④合并胸部畸形及胸部手術史者；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；平均體重指數為（22.7±2.6）kg/m2；病理類型：鱗癌26例，腺癌39例，小細胞癌15例；中央型25例，周圍型55例；臨床分期均為Ⅲ期。本研究經朝陽市第二醫院醫學倫理委員會審批通過，所有患者均對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劃系統規劃方案，靶區勾畫范圍如下：計劃靶區-原發灶（planning target volume-tumor，PTV-T）為腫瘤病灶外擴 0.8～1.0 cm區域加外擴擺位誤差，計劃靶區-淋巴結（planning target volume-lymph node，PTV-N）為陽性淋巴結范圍外擴擺位誤差，其中陽性淋巴結是指短徑≥1 cm、1個結區內含3個或以上成簇淋巴結、病理診斷或正電子發射斷層成像/計算機斷層掃描（positron emission tomography/computed tomography，PET/CT）陽性的淋巴結。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。當總放射劑量達40 Gy時，復查胸部CT，根據CT檢查結果對放療方案進行調整，直至總劑量達60 Gy。

1.3 CT檢查方法

所有患者均于放療前1周內及放療后2個月行胸部CT平掃及灌注掃描。檢查前去除掃描范圍內的金屬異物，對患者進行屏氣訓練，并進行碘過敏試驗。采用西門子128層螺旋CT機，患者取仰臥位，頭先進，定位中心為胸骨角。首先行胸部CT平掃，掃描參數：球管電壓120 kV，電流250 mA，層厚5 mm，層距5 mm，重建層厚1 mm。然后經肘靜脈團注含碘造影劑，劑量為1.5 ml/kg，速率為5 ml/s，0.9%氯化鈉溶液（20 ml）沖管，同時對病灶進行灌注掃描，容積掃描參數：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圖像進行處理，測量病灶最大徑線。采用CT-Perfusion灌注軟件分析灌注掃描數據。取病灶實質部分進行測量，感興趣區為10 mm2，測量參數包括血容量（blood volume，BV）、血流量（blood flow，BF）、增強峰值（peak height，PH）、平均通過時間（mean transit time，MTT）及表面通透性（permeable surface，PS）。

1.4 療效評價

根據RECIST 1.1標準[6]，于治療后2個月對患者的療效進行評估：完全緩解（complete response，CR），所有靶病灶消失，全部病理淋巴結（包括靶結節和非靶結節）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%；疾病進展（progressive disease，PD），以整個研究過程中所有測量的靶病灶直徑之和的最小值為參照，直徑之和相對增加至少20%（如果基線測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值增加至少5 mm（出現1個或多個新病灶也視為PD）；疾病穩定（stable disease，SD），靶病灶減少未達PR，或增加未達PD。將CR+PR+SD患者納入有效組，PD患者納入無效組。

1.5 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件對-數據進行統計分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例數和率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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個月，CT測量病灶最大徑線為（3.16±1.04）cm，小于放療前的（3.56±1.23）cm，差異有統計學意義（t=2.221，P＜0.05）。

2.2 放療前及放療后2個月病灶灌注參數的比較

放療后2個月病灶的BV和BF均明顯低于放療前，差異均有統計學意義（P＜0.01）。放療前和放療后2個月病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。（表1）

2.3 有效組和無效組病灶灌注參數的比較

放療前和放療后2個月有效組病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；放療后2個月有效組病灶的BV和BF均低于放療前，差異均有統計學意義（P＜0.05）。放療前和放療后2個月無效組病灶的PH、MTT、BV、BF和PS比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。放療后2個月有效組病灶的BV和BF均低于無效組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。（表2）

表1 放療前及放療-后 2個月肺癌患者病灶灌注參數的比較（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的比較（±s）

表2 有效組與無效組肺癌患者病灶灌注參數的比較（±s）

注：a與本組放療前比較，P＜0.05；b與同時間點無效組比較，P＜0.05

指標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個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月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、放療、化療等，其療效評價對指導后期治療十分重要。以往肺癌的療效評價主要依靠形態學特征，觀察治療前后腫瘤最長徑及其垂直徑的變化[7]，但對治療前后病灶內血流灌注特征及局部微循環環境的變化無法評價。CT灌注掃描的基礎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對感興趣區進行不間斷反復掃描，連續監測造影劑在病變內的濃度變化及分布情況，通過時間-密度曲線直觀地觀察病灶內造影劑通過情況[8-9]。經專用灌注后處理軟件可以獲得多個相關參數，從而對病變的血流動力學特征進行評價和分析。

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范圍小，無法反映整個腫瘤特征[10]。放療能夠引起腫瘤組織內血管硬化、狹窄或閉塞，導致組織缺血而發生壞死[11]。因此，在腫瘤細胞壞死前，病變組織內微循環已經發生了明顯的變化。本研究對80例Ⅲ期肺癌患者進行單純放療，照射范圍包括腫瘤原發灶、肺門、全縱隔和（或）雙側鎖骨上淋巴結，并應用CT平掃和灌注掃描對放療效果進行評價，結果顯示，放療后2個月CT測量病灶最大徑線小于放療前，提示放療后病灶體積縮小。在灌注參數方面，放療后2個月病灶的BV和BF均明顯低于放療前，差異均有統計學意義（P＜0.01）；放療前和放療后2個月病灶的PH、MTT和PS比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。在常用的灌注參數中，BV即靶組織內血液容量，代表組織內的血液灌注量，與血管量、血管大小及毛細血管開放程度有關，能夠反映腫瘤組織內血管破壞程度，不但能夠評價腫瘤細胞間質內血流情況，也能間接反映腫瘤細胞的有氧代謝情況[12]。BF則主要反映靶組織內單位時間通過的血流量。MTT為靶組織內對比劑平均通過時間，為血液自動脈端至靜脈端的通過時間。PS為靶組織內血液從血管擴散至周圍間隙的能力，可反映腫瘤組織內血管內皮細胞間隙的彌散程度。有研究顯示，小細胞肺癌患者化療前后的BF值比較，差異有統計學意義（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，且其改變早于形態學變化。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灌注參數腦血容量比較，差異有統計學意義（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，在宮頸癌的療效評價中，治療有效患者的BV及PS均低于治療無效的患者[16]。在直腸癌的療效評價中，CT灌注掃描結果與PET/CT檢查結果存在良好的一致性[17]。本研究結果顯示，放療后2個月病灶的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，腫瘤組織內新生血管及炎性肉芽組織內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，但其灌注參數存在明顯差異[18-19]。對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，由于腫瘤細胞損傷、壞死、纖維化等改變，其血流灌注特征均會發生改變，這可能是灌注參數改變的病理基礎[20]。

綜上所述，評估肺癌的放療療效時，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反映腫瘤微循環的變化，放療后BF及BV指標的改變較為顯著。