能譜CT預測同步放化療用于中晚期食管癌效果

馬 寧，鄭德春，鮑道亮，鐘 婧，肖友平，蘇麗清，陳興發，伍榕霞

(福建醫科大學附屬腫瘤醫院 福建省腫瘤醫院放射診斷科，福建 福州 350000)

超過60%的食管癌確診時已發生轉移，導致患者5年生存率較低。同步放化療(chemoradiotherapy，CRT)是治療中晚期食管癌的主要方法[1-2]。能譜CT不僅能提供解剖結構的影像學信息，還可獲得單能量圖像、物質分離圖及能譜曲線等，用于定量分析物質成分[3-5]；能譜CT多參數分析用于評價肺癌、宮頸癌療效等方面具有較高應用價值[6-7]。本研究觀察能譜CT預測CRT用于中晚期食管癌效果的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年1月—10月89例于福建省腫瘤醫院接受CRT的中晚期食管癌患者，男68例、女21例，年齡46～85歲、平均(63.7±9.4)歲；根據國際抗癌聯盟(Union for International Cancer Control， UICC)與美國癌癥聯合會(American Joint Committee on Cancer， AJCC)臨床分期標準，Ⅱb期9例，Ⅲa期12例，Ⅲb期28例，Ⅳa期27例，Ⅳb期13例；病灶均單發，位于食管頸段7例，胸上段13例，胸中段28例，胸下段34例，食管胃交界7例。納入標準：①經病理檢查確診食管癌；②完成規范CRT治療；③CRT治療前未經任何系統抗腫瘤治療；④CRT治療前、后均接受能譜CT增強檢查。排除標準：①臨床資料不完整；②CT增強檢查禁忌證；③合并其他食管疾病。本研究經院倫理委員會批準(K2021-113-01)，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 CRT方案及療效評估標準 放射治療(放療)方案：采用6 MV X線體外照射(醫科達，Synergy)，調強適形放療，每周連續放療5天，每天1次，1.8～2.0 Gy/次，共30次，總劑量54～60 Gy。化學治療(化療)方案：在放療同時施行TP方案，紫杉醇 (50 mg/m2)+鉑類(25 mg/m2)，共2個周期。

根據實體瘤療效評價標準(response evaluation criteria in solid tumors， RECIST)1.1[4]評估療效，即完全緩解(complete remission， CR)、部分緩解(partial remission， PR)、疾病進展(progressive disease， PD)或疾病穩定(stable disease， SD)。將CR、PR歸為有效組，SD、PD為無效組。

1.3 能譜CT檢查 分別于治療前、后7～14天采用GE Revolution 256排螺旋CT行能譜CT增強掃描。囑患者禁食4～6 h，檢查前10 min飲水500 ml；檢查時取仰臥位，頭先進，掃描范圍自食管起始端至胃體部。完成常規平掃后，經肘靜脈以流率3 ml/s注射60～80 ml碘海醇(350 mgI/ml)并跟注40 ml生理鹽水采用閾值觸發掃描，以氣管分叉水平降主動脈為監測點，閾值設置為100 HU，行動脈期掃描；延遲30 s行靜脈期掃描。參數：準直器寬度80 mm，螺距0.992，螺旋時間0.5 s，電流320 mA，電壓為快速瞬時切換雙千伏電壓(80、140 kV)[3]，開啟實時動態曝光劑量調節。連續無重疊重建薄層圖像。

1.4 圖像后處理和參數測量 將原始數據傳輸至GE AW4.7后處理工作站，自動生成40～140 keV不同能級的101組單能量圖像及碘圖。由2名具有10年胸部影像學診斷經驗的主治醫師閱片，意見不一致時經討論決定。于矢狀位圖像中測量病灶最大徑，于軸位圖像測量病灶厚度，用于評價療效；于碘圖中勾畫病灶ROI，測量病灶及主動脈碘值，分別計算CRT前(pre-)、后(post-)病灶動脈期標準化碘值(standardized arterial iodine， SAI)及靜脈期標準化碘值(standardized venous iodine， SVI)，以及CRT前、后動脈期、靜脈期標準化碘值變化率(△SAI%、△SVI%)，標準化碘值=相應期相食管癌病灶碘值/同層主動脈碘值。在單能量圖像上勾畫ROI，獲得病灶和非載瘤段食管壁CT值，每隔3 keV保存1次記錄，生成非載瘤食管壁、病灶動脈期(kA)和靜脈期(kV)的能譜曲線斜率(為避免圖像噪聲影響，選取40～100 keV范圍作為分析區間)，獲得CRT前后病灶的動脈期、靜脈期斜率變化量(△kA、△kV)。以上操作均重復3次，取平均值。

1.5 統計學分析 采用SPSS 22.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布的計量資料，組間行t檢驗；以中位數(上下四分位數)表示不符合者，采用秩和檢驗進行組間比較。以受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線評價各參數預測CRT療效的效能。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

89例中，CRT后CR 5例，PR 51例，SD 31例，PD 2例，即有效組56例、無效組33例；組間pre-SAI、post-SVI、△SAI%、△SVI%、post-kA、post-kV、△kA及△kV差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1、2及圖1～3。

將組間差異有統計學意義的參數納入ROC曲線分析，結果顯示△SAI%預測CRT療效的效能相對較高，曲線下面積(area under the curve， AUC)為0.81；△SAI%閾值取-0.08時，敏感度為64.29%，特異度為84.85%，約登指數為0.49。見表3、圖4。

圖4 能譜CT碘值(A)和曲線斜率(B)預測CRT用于食管癌效果的ROC曲線

表3 能譜CT各參數預測CRT用于食管癌效果的效能

3 討論

規范CRT可抑制腫瘤細胞增殖、促進病灶供血動脈壞死，顯著改善腫瘤患者的生活質量，提高其生存率[5]。能譜CT已成為評估CRT療效的重要手段。作為能譜CT定量參數，碘值和能譜曲線可反映腫瘤血供和內在物質組成[6]，已用于評估肺癌、宮頸癌等的療效[2-3]。

本研究結果顯示，對中晚期食管癌患者行CRT后，有效組與無效組的SVI、kA、kV均較治療前不同程度降低，原因在于CRT抑制腫瘤細胞增殖、破壞血管內皮活性而致腫瘤病灶壞死，進而降低腫瘤細胞對碘的攝取[7]；且有效組與無效組間pre-SAI、post-SVI、△SAI%及△SVI%差異均有統計學意義，與GE等[8]的結果相符，提示分析碘值可反映CRT用于食管癌的效果。既往研究[9]結果顯示，能譜曲線可用于診斷腫瘤及判斷其病理分級，但目前尚缺乏評估CRT療效的相關研究。

表2 CRT治療有效與無效食管癌病灶的能譜曲線斜率比較

圖2 患者男，62歲，食管癌，Ⅲb期 A～C.分別為CRT前胸部軸位能譜CT單能量圖、碘圖及彩色碘圖； D～F.分別為CRT后(療效評估為PD)胸部軸位能譜CT單能量圖、碘圖及彩色碘圖；pre-SVI、post-SVI分別為0.36、0.31，△SVI%為-0.12 (L1、L2分別為病灶及主動脈ROI)

圖3 CRT前、后食管癌病灶及非載瘤段食管的能譜曲線 A.患者男，55歲，食管癌，Ⅲb期，CRT后PR； B.患者男，62歲，食管癌，Ⅲb期，CRT后SD

△SAI%可有效反映CRT前后SAI變化幅度。本研究發現能譜曲線可從功能角度預測CRT用于食管癌效果；ROC曲線分析結果顯示，△SAI%預測CRT用于中晚期食管癌后效果的效能相對較高，其AUC為0.81，以-0.08為閾值時，其敏感度為64.29%、特異度84.85%，與JIANG等[3]的結果相近。SAI主要反映腫瘤的毛細血管密度和血供。CRT后腫瘤毛細血管密度降低，血供降低，故可有效評估CRT效果。此外，既往研究[10-11]發現，消化系統惡性腫瘤在靜脈期呈高強化，且其程度高度依賴于促纖維增生反應；組織纖維化抑制對比劑的清除，可致碘值持續增加，甚至抵消腫瘤血供減少所致碘值下降，故以△SAI%評估CRT效果的效能相對較高。SVI反映血供平衡和對比劑在間質間隙的滯留情況，影響因素較多，用于評估CRT療效不及SAI。

綜上所述，能譜CT碘值分析、能譜曲線分析可預測CRT用于中晚期食管癌效果，尤其△SAI%預測CRT療效的效能較佳。但本研究為回顧性分析，且樣本量偏小，有待擴大樣本量進一步觀察。