雙能量CT 碘圖在非小細胞肺癌放化療效果評估中的應用價值

汪丹鳳 林黛英 肖健寧 張曉琴 莊蕎瑋 胡澤桓

廣東省汕頭市中心醫院放射科，廣東汕頭 515041

肺癌是我國最常見的惡性腫瘤，也是全世界最多見的惡性腫瘤之一，死亡率位于惡性腫瘤的首位，成為公認的人類健康的殺手[1-2]。早期肺癌患者多無癥狀及陽性體征，大部分患者就診時已經喪失了手術根治的機會，而靶向治療、免疫治療、放化療等成為晚期患者最主要的治療手段[3-8]。因此，肺癌治療后效果精準評估對患者的意義至關重要，尤其是后續治療及生存質量。雙能量CT 成像不僅能得到多組單能量圖及混合能量圖從而反映腫瘤的大小及形態學變化，而且同時能獲取碘圖反映腫瘤的血管化程度及微血管密度[9-11]。因此，本研究探討非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）放化療前后腫瘤去血管化程度，評估碘圖在NSCLC 放化療效果中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集廣東省汕頭市中心醫院2018 年10 月至2021 年10 月經行支氣管鏡或局部穿刺活檢病理證實NSCLC 患者79 例，其中鱗癌31 例、腺癌33 例、大細胞肺癌15 例。其中女27 例、男52 例，年齡39～78 歲，平均（56.3±6.7）歲。納入標準：所有患者均接受規范化的同步放化療或序貫放化療；放化療開始前1 周及結束后第5 周均行雙源CT 雙能量掃描。本研究經醫院倫理委員會批準[（2018）科研65 號]。

1.2 研究方法

雙能量CT 碘圖成像采用德國西門子第二代雙源CT（SOMATOM Definition Flash）掃描儀，常規胸部CT平掃后行雙期增強掃描，注射對比劑后分別于27 s（動脈期）及60 s（靜脈期）掃描，采用Medrad Avanta 雙筒高壓注射器經肘正中靜脈注射碘普羅胺（300 mgI/ml)，流率3.0 ml/s，總量1 ml/kg。掃描參數：雙能量A、B 球管電壓分別為100 kV、Sn140 kV，均采用自動管電流調制技術，參考管電流時間乘積為120 mAs 及自動調整，準直128×0.6 mm，旋轉時間0.28 s/ 圈，螺距比1.0。雙能量CT 掃描一次得到Sn140 kV 圖像、100 kV圖像及線性融合三組圖像（融合因子為0.6），圖像層厚1 mm，層間距1 mm。

1.3 評價放化療效果評價標準

根據實體瘤療效評價標準（response evaluation criteria in tumors，RECIST）[9]將NSCLC 放化療后第5 周復查結果分為有效組和無效組，其中有效組包括部分緩解（治療后瘤體最大徑減小≥30%）和完全緩解（病灶完全消失，而且沒有新發病灶）。無效組包括病情穩定（既達不到部分緩解又達不到進展）和病情進展(治療后最大徑增加≥20%或出現新的轉移灶）。

1.4 圖像及數據后處理

將雙期胸部增強獲得的100 kV 及Sn140 kV 圖像分別調入Siemens Syngo MMWVE40A 工作站中，經Liver VNC 模式處理得到彩色編碼技術，即雙能量CT碘圖。由2 名主治＞3 年CT 醫生各自獨立處理和測量碘圖參數。選取顯示肺癌最大徑的顯示層面劃定感興趣區ROI，ROI 應最大程度包含該層面腫瘤組織的實性成分。所有測量數據均在碘圖上縱隔窗上3 次取平均值，ROI 測量避開空洞、出血、鈣化、液化壞死、阻塞性肺不張及肺炎。

動脈期標準化碘濃度（NICAP）=動脈期病灶內碘濃度（ICAP）/同層面大動脈碘濃度IC；靜脈期標準化碘濃度（NICVP）=靜脈期病灶內碘濃度（ICVP）/頸內靜脈碘濃度IC；CTA：動脈期病灶內碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內碘覆蓋值。治療前后病灶最大徑的變化率=（治療后病灶最大徑-治療前最大徑）÷治療前最大徑×100%；CTA 變化率=（治療后病灶CTA 值-治療前CTA 值）÷治療前CTA 值×100%；NICAP、CTV、NICVP變化率同法計算。

1.5 統計學方法

采用SPSS 26.0 軟件對所得數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，采用t 檢驗。計數資料以例數或百分比表示，采用χ2檢驗。采用Spearman 等級相關分析評價動靜脈期碘圖參數變化率與腫瘤最大徑變化率的關系，并繪制ROC 曲線分析相關參數對NSCLC 放療效果的評價效能。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療前后碘圖參數值比較

無效組32 例，有效組47 例。治療前，兩組CTA、CTV、NICAP、NICVP比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。治療后，有效組CTA、CTV、NICAP、NICVP低于治療前，且各指標低于無效組，差異有統計學意義（P ＜0.05）；治療后，無效組各指標與治療前比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 兩組治療前后碘圖參數值比較（）

表1 兩組治療前后碘圖參數值比較（）

注 與本組治療前比較，aP ＜0.05。CTA：動脈期病灶內碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內碘覆蓋值；NICAP：動脈期標準化碘濃度；NICVP：靜脈期標準化碘濃度

2.2 兩組碘圖參數及病灶最大徑變化率比較及相關性分析

有效組NICAP、CTA、NICVP、病灶最大徑變化率高于無效組，差異有統計學意義（P ＜0.05）；兩組CTV 變化率比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表2。病灶最大徑變化率與CTA、NICAP、CTV、NICVP變化率呈正相關（r=0.749、0.620、0.593、0.677，P ＜0.05）。

表2 兩組碘圖參數及病灶最大徑變化率比較（%，）

表2 兩組碘圖參數及病灶最大徑變化率比較（%，）

注CTA：動脈期病灶內碘覆蓋值；CTV：靜脈期病灶內碘覆蓋值；NICAP：動脈期標準化碘濃度；NICVP：靜脈期標準化碘濃度

2.3 NSCLC 療效評估ROC 曲線

繪制放化療后CTA 變化率（藍色）、NICAP 變化率（紅色）評估NSCLC 療效的ROC 曲線，結果顯示，ROC 曲線面積分別為0.817、0.882。見表3、圖1。

表3 CTA、NICAP 變化率評估NSCLC 放化療效果的分析結果

圖1 CTA、NICAP 變化率評估NSCLC 放化療效果的ROC 曲線

圖2 患者放化療前后圖像

3 討論

目前我國仍采用基于傳統的實體腫瘤RECIST標準（腫瘤單徑測量）[9]來評估肺癌的治療效果，但單純依據病灶體積來評估治療效果具有一定的局限性，經常容易忽視了腫瘤內部血供的變化早于病灶體積的改變帶來的評估誤差，而且腫瘤內部發生壞死、空洞、出血和鈣化等形態學改變常致腫瘤體積不減反增的假象[11,13]。有研究顯示[14-15]，腫瘤抗血管生成治療后，腫瘤因缺血發生壞死、囊變等與腫瘤的療效及預后顯著相關，腫瘤內微循環的改變早于腫瘤體積的改變[16]。因此，將治療后腫瘤血供變化作為評價標準之一具有一定的應用價值。

評估肺癌療效的常用影像學方法包括普通CT、CT 灌注成像、PET/CT 等，普通CT 便捷，但無法準確反映腫瘤內部微循環情況；CT 灌注成像能較好地反映腫瘤內部血供情況，但檢查輻射劑量較大；PET/CT因費用昂貴限制了其廣泛應用。雙能量CT 利用碘元素在不同管電壓下CT 值的衰減特性識別增強圖像中碘元素分布情況[17]，即碘圖。雙能量CT 碘圖可通過測量參數（如碘覆蓋值及碘濃度）反映病灶對碘的攝取情況并顯示病變的強化程度；另外，碘圖參數不受空氣影響，較常規增強CT 對腫瘤內碘對比劑分布的觀察和檢測更精確，可以減少增強掃描前后感興趣區測量不一致帶來的誤差，更加精準地顯示組織的血管化程度及血供狀態。多項研究顯示[18-20]，碘圖的量化參數可以替代常規CT 灌注參數來反映腫瘤新生血管情況及血管化程度，與文獻報道[16]腫瘤碘濃度及腫瘤血流灌注間有較高的一致性的觀點相符合。

雙能量CT 碘圖可以反映病灶內是否含碘，并且可以測量病灶內碘含量的變化。研究顯示，在雙能量CT 雙期掃描對非小細胞肺癌化療效果評估中研究，發現應答組的淋巴結動脈期、靜脈期碘濃度比值低于無應答組[18]。本研究結果顯示，有效組放化療前動脈期、靜脈期碘覆蓋值、標準化碘濃度高于放化療后組，而且無效組高于治療有效組，提示動靜脈期覆蓋值、標準化碘濃度等是評估肺癌患者放化療治療效果的有效指標，這與文獻報道腫瘤對血管生成依賴性高，腫瘤的進展及轉移能體現出瘤體內部血管化程度增高的觀點相一致[21-22]。路媛等[23]研究顯示，雙能量碘圖對腫瘤內部碘含量極其敏感，能準確反映肺癌患者化療前后腫瘤微循環的變化，與本研究結果相似。本研究結果顯示，腫瘤有效組的血供減少，而無效組血供增多，抗血管程度減低，需進一步優化治療策略。本研究采用標準化碘濃度可消除不同對比劑劑量造成的個體差異，從而實現不同個體之間的同質化，更加準確地反映腫瘤內去血管化的程度。

本研究顯示，NICAP變化率、CTA 變化率評估NSCLC患者放化療效果的AUC 分別為0.882、0.817。與陳艾等[24]研究利用能譜CT 碘基圖評估肺癌放化療效果中發現動靜脈期IC、動靜脈期斜率變化評估放化療效果并預測腫瘤復發情況的結果相似。然而本研究中主要與動脈期的碘圖參數相關，這與CT 增強動脈期反映病變的血管特征有關，組織強化程度取決于單位體積內的微血管數目與管徑，而動脈期造影劑主要分布于血管內部；而且多項研究顯示肺癌主要由支氣管動脈等體循環供血[25-27]。

雙能量CT 碘圖不僅可以反映病灶形態學特征，碘覆蓋值及標準化碘濃度還能反映腫瘤的強化特點及血管化程度。碘圖可以評估NSCLC 放化療效果，為患者的治療方案提供有價值的參考依據。但本研究中尚有研究的樣本量較小的不足之處，今后將進一步擴大樣本量，更全面、更深入地探討預測肺癌療效的評價指標。