動態CEUS-TIC定量分析技術在肝癌立體定向放射治療療效評估中的應用研究*

陳 鵬 唐一植* 申 芹 靳麗嘉 左 丹

原發性肝癌(primary hepatic carcinoma，PHC)是最常見且惡性程度最高的腫瘤之一，發病率在惡性腫瘤中位居世界第5位，病死率位居第3位[1]。根據迄今為止的回顧性研究，對于肝動脈化療栓塞(transcatheter arterial chemoembolization，TACE)、射頻消融術(radiofrequency ablation，RFA)和放射性栓塞治療不能切除的肝癌，立體定量放射治療(stereotactic body radiation therapy，SBRT)是一種新興的替代傳統肝移植的方法。因此，放射治療成為失去手術機會的PHC不可或缺的治療手段[2-3]。體部伽馬刀通過圖像引導定位系統在線定位、校正及驗證，可以明顯減少了體部伽馬刀的分次間擺位誤差，提高精確度，既顯著提高腫瘤局部放射治療劑量，又降低周圍正常組織劑量[4]。以往評價SBRT療效的方法主要是增強CT(contrast-enhanced CT，CECT)、核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)以及數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)，其療效雖然較確切，但都存在一定的局限性[5]。而超聲造影(contrast-enhanced ultrasonography，CEUS)檢查便捷、無輻射，并且能夠實時動態顯示。基于此，本研究利用CEUS時間-強度曲線(CEUS-timeintensity curve，CEUS-TIC)動態評估肝癌SBRT前后血流動力學改變，探討CEUS-TIC分析技術在SBRT后療效評價的臨床價值，減少“假性進展”率，以提高肝癌立體定向放射治療療效評價準確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年6月至2019年1月在三六三醫院確診的17例原發性及繼發性肝癌患者，其中男性7例，女性10例；年齡49～84歲，平均年齡(67±11)歲；所有患者均行SBRT，本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①年齡≥18歲；②一般情況較好，KPS評分＞70；③病理學診斷或臨床診斷明確，Child-pugh分級A-B級，無手術適應證或拒絕手術；④肝內單發腫瘤或多個腫瘤聚集一處；⑤合并門靜脈栓塞者原發腫瘤與癌栓直接相連；⑥血清肌酐＜1.5×正常值上限按Coclcroft-Gault公式計算的肌酐清除率≥50 ml/min；⑦預計生存期≥3月。

(2)排除標準：①腫瘤邊界在影像學上無法確認的患者；②Child-pugh分級C級；③無法完成療效觀察；④影響認知能力的神經或精神異常；⑤中樞神經系統轉移患者；⑥合并其他疾病；⑦妊娠或哺乳患者；⑧其他惡性腫瘤病史，但無疾病生存期未超過5年。

1.3 儀器設備

采用昆侖5彩超機(深圳邁瑞公司)；OUR-QGD型體部伽瑪刀(深圳奧沃公司)。

1.4 治療方法

(1)SBRT：患者平臥于立體定位床中，負壓袋抽真空固定；在定位架下采用CT層距2 mm螺旋掃描，掃描范圍自膈頂上3 cm至肝下緣下3 cm；應用OURQGD型體部伽瑪刀，用50%的等劑量曲線包繞95%以上的腫瘤體積，靶周邊劑量40～50 Gy，中位劑45 Gy，分割劑量3～7 Gy；周一至周五進行治療，每療程8～14次，1次/d。記錄放射治療每次的劑量、分割的方法、總劑量及放射治療總時間。

(2)超聲造影：于治療前3 d，治療后3 d、3個月及6個月時行超聲造影，造影前先將探頭定位于腫瘤中心部位，啟用雙幅造影模式，然后經肘部淺靜脈團注法快速推注sonovue造影劑2.4 ml，隨后注射5 ml生理鹽水，注入造影劑后開始計時、錄像并實時觀察，確保每個被重點觀察的病灶都有完整的各個時相記錄資料，利用定量分析軟件根據感興趣區域(region of interest，ROI)內信號強度隨時間的變化擬合出ROI組織的TIC。

1.5 觀察與評價指標

(1)腫瘤最大徑線：利用超聲二維圖像測量腫瘤直徑最大值。

(2)超聲造影觀察指標：利用TIC曲線獲取不同組織灌注參數值達峰時間(time to peak，TTP)、峰值強度(peak intensity，PI)以及曲線下面積(area under curve，AUC)。

1.6 統計學方法

選用SPSS20.0軟件對研究數據進行分析和處理。符合正態分布的計量資料結果以均值±標準差()表示，計數資料采取率(%)表示。采集時間-強度量化分析軟件檢測治療后殘留病灶內血流灌注信息。分別測定治療前后TTP、PI及AUC。樣本中兩個均數的比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腫瘤最大徑線觀察指標

SBRT治療后3 d腫瘤最大徑線與治療前3 d比較，差異無統計學意義，治療后3個月和治療后6個月比較腫瘤最大徑線有所縮小，差異有統計學意義(F=31.435，P＜0.0167)，見表1和圖1。

圖1 不同時間腫瘤最大徑線比較曲線圖

2.2 超聲造影觀察指標

SBRT治療前3 d，治療后3 d、3個月及6個月時TTP無統計學差異(F=1.604，P＞0.0167)；SBRT治療前3 d，治療后3 d、3個月及6個月時PI及AUC逐漸降低，差異均有統計學意義(F=62.174，F=133.722；P＜0.0167)，見表2和圖2。

表1 患者不同時間腫瘤最大徑線比較()

表1 患者不同時間腫瘤最大徑線比較()

注：表中*為治療后3 d與治療前3 d比較，P＞0.0167；△為治療后3個月與治療后3 d比較，t=2.676，P＜0.0167；☆為治療后6個月與治療后3個月比較，t=2.676，P＜0.0167

表2 患者不同時間超聲造影各指標比較()

表2 患者不同時間超聲造影各指標比較()

注：①表中TTP為達峰時間，PI為峰值強度，AUC為曲線下面積；②*為放射治療后3 d與放射治療前3 d比較，t=2.676，P＜0.0167，△為放射治療后3個月與放射治療后3 d比較，t=2.676，P＜0.0167；☆為放射治療后6個月與放射治療后3個月比較，t=2.676，P＜0.0167

圖2 不同時間超聲造影各指標比較曲線圖

由于不同時間點數據的不獨立性，采用重復測量方差分析，發現不同時間點的患者，在最大徑線、PI和AUC存在統計學差異，為了進一步進行分析，調整后進行配對t檢驗，并調整檢驗水平為0.0167。

3 討論

臨床中CECT常被用于SBRT定位，也用于其治療后的療效評價。CECT可以從腫瘤治療后的大小、密度、強化特點及周圍肝組織變化方面反映腫瘤治療后療效，能夠為臨床制定治療計劃提供可靠依據[6]。但CECT存在自身局限性，加之其短期內需多次反復檢查可致患者遭受較大輻射，且價格昂貴，而增強碘造影劑主要以腎進行排泄，對于腎功能較差的患者極大加重了腎功能損害的可能，對于醫師而言CECT的增強模式及強度易受診斷醫師主觀性影響。

超聲因其檢查的方便快捷、價格低廉、無輻射等優點廣泛應用于臨床治療療效評估，且能夠實時動態的進行觀測，可利用彩色多普勒對病灶內部血流進行簡單的分析。而CEUS利用造影劑微泡的諧波成像可最大限度地發現腫瘤新生血管在管徑大小、分支及分布異常，客觀真實地反映腫瘤的血流灌注信息[7]。肝癌CEUS觀察主要內容包括增強時相、增強水平、造影劑分布特征及增強模式4個方面，這些都是主觀性指標，易受醫師主觀影響[8]。隨著超聲造影技術的發展，運用定量分析軟件獲得病灶的TIC，造影后繪制出的曲線可以定量評價組織結構微循環血流灌注，能夠極大降低超聲醫師的臨床經驗不足及診斷主觀性，減少誤診及漏診。且超聲造影劑極少對人體產生不良反應，即使出現也只是瞬間反應，且程度很弱[9-10]。

本研究利用CEUS對肝癌SBRT治療后療效分析，發現治療后3 d病灶最大徑線較治療前差異無統計學意義，而治療后3個月及6個月病灶最大徑線較前有所縮小，且結果有統計學差異。綜合臨床分析考慮，由于治療計劃靶體積較所見病灶要大，治療后早期反應局部改變表現為腫瘤組織變性、腫脹、壞死和腫瘤周圍正常肝組織的放射性損傷，且壞死組織尚未完全吸收[11]。而3個月后因腫瘤壞死組織的吸收，周圍放射性損傷的修復引起病灶范圍的縮小。與此同時在TIC曲線中治療前3 d，治療后3 d、3個月及6個月時TTP差異無統計學差異，考慮因腫瘤被定向放射治療后，會導致中央小靜脈血管收縮、肝竇內血流緩慢，照射區內缺血嚴重，最終誘導肝細胞損傷、壞死及照射區發生炎癥反應[12]。而局部組織的炎性反應、水腫及血管通透性改變，引起炎性反應區域對于造影劑微泡的趨化游走較為明顯，而腫瘤內部因壞死、吸收及內部血管損傷，導致內部血流減少，綜合影響TTP，導致TTP波動較大。在本研究中治療前3 d，治療后3 d、3個月及6個月時達峰強度逐漸降低，差異有統計學意義，綜合分析因腫瘤壞死，自身對壞死組織的吸收，導致內部血供逐漸減少，且早期病灶周圍正常肝組織的放射損傷也存在自身的吸收及修復，引起病灶組織內部血供逐漸減少。且放射治療后3 d，3個月及6個月時曲線下面積較治療前3 d逐漸降低，差異有統計學意義，AUC描述的即使病灶內部造影劑微泡的數量變化，當腫瘤因立體定向放射治療后內部血供減少，隨之病灶內部造影劑攝取數量減少。腫瘤在經過治療后雖然組織學并未出現改變，但其內部血供已在治療后發生變化。CEUS及可以利用腫瘤內部的血供變化進行療效評價，而且通過TIC曲線的PI及AUC可以對放射治療療效進行定量的分析，即在放射治療后3 d時PI及AUC已發生變化。與CECT相比，CEUS能夠更好地描述肝臟的腫瘤灌注和治療變化[13]。CT或普通MRI的檢查要等治療2～3個月后，腫瘤形態縮小或不變時才可判斷放射治療的療效，如果腫瘤縮小或是消失，即認為對放射治療敏感，腫瘤死亡；而腫瘤體積無變化或變化不明顯時，則可能腫瘤已經死亡被纖維組織代替，也可能腫瘤確實未死亡，此時往往已錯過了放射治療增量的最佳時機[14]。而CEUS-TIC曲線分析數值，能夠較CECT早期即可做出療效評價，并且能夠對腫瘤內部的血供情況進行定量分析，為后續臨床治療方案做出相應的調整，使臨床治療達到很好的療效。而多數SBRT治療后常常引起胃腸道放射性水腫，引起胃腸道惡心、嘔吐、食欲不振反酸等癥狀[15]。雖然徐雪晶等[16]研究顯示在一定劑量范圍內，不同累計劑量的患者不良反應發生率有差異，而Park等[17]研究認為，腫瘤照射劑量不足是影響原發性肝癌療效的主要因素之一，所以臨床可以通過超聲造影TIC曲線較早做出療效判斷，并通過早期調整治療方案來盡可能降低不良反應發生的風險，并提高肝癌治療療效。

4 結論

SBRT是一種無創、安全且有效的治療肝癌的方法，因此在治療惡性腫瘤時是一種可行的選擇[18]。而超聲利用定量分析方法不僅能夠早于腫瘤大小變化做出療效評價，也能優于CT對肝癌SBRT治療后作出療效評價。CEUS不僅能為腫瘤的治療提供準確定位，還可顯示肝癌立體定向放射治療后治療區的形態以及微循環信息，判斷滅活范圍及療效，對腫瘤滅活不全或局部復發病灶可及時進行有針對性的補充治療，不僅能提高臨床的治療效果，還能減少患者的不良反應發生率[19]。因超聲造影方便快捷、價格低廉，且無輻射等優點，對于需要反復評估的患者能夠減少患者負擔，也可減少患者輻射等傷害。所以CEUS-TIC定量分析能夠早期并準確的對肝癌SBRT治療后療效做出評價。