DCE-MRI聯合DWI在局部晚期肺癌合并肺不張患者放療中的應用*

李冬梅 張世斌 周成星 俞根

肺癌發展到局部晚期時，腫瘤生長阻塞氣管導 致管腔狹窄，影響氣體交換，易引起遠端肺組織發生病變，并發肺不張[1]。放療是治療局部晚期肺癌的主要方法，可有效抑制腫瘤發展、延緩腫瘤擴散，同時也能緩解肺癌引起的肺不張相關癥狀[2]。靶區勾畫是放療的核心技術，關乎放療范圍，計算機斷層掃描（computed tomography，CT）是勾畫放療靶區最常用的方法，但CT 作為單一解剖學成像難以區分肺癌組織和肺不張組織，勾畫不夠精準[3]。彌散 加 權 成 像（diffusion weighted imaging，DWI）為磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）常用技術，近年來在放療靶區勾畫中得到了廣泛應用，其在區分腫瘤與肺不張區域的準確性已被大量研究證實[4-5]。但DWI 存在分辨率低、組織結構邊界模糊的缺點，對于偽影較明顯的圖像勾畫受限，還需尋找其他能夠提高放療靶區勾畫精準度的影像學技術[6]。既往有研究表明，動態對比增強磁共振成 像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）對肺癌合并阻塞性肺炎或肺不張患者的放療靶區勾畫有一定價值[7]。基于此，本研究將DCE-MRI 聯合DWI 用于確定局部晚期肺癌合并肺不張患者的放療靶區，并評估其應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究為前瞻性研究，納入萍鄉贛西腫瘤醫院2020 年6 月—2022 年6 月收治的70 例局部晚期肺癌合并肺不張患者。（1）納入標準：①符合文獻[8]《內科學》中相關診斷標準，經影像學提示伴有肺不張；②TNM 臨床分期為Ⅲ期[9]；③預計生存時間≥3 個月；④卡氏功能狀態評分（KPS）≥70 分[10]。（2）排除標準：①合并大量癌性血性胸腔積液；②合并急性感染或炎癥；③出現極度消瘦、全身衰竭等惡病質表現；④其他呼吸系統疾病導致的肺不張；⑤合并認知障礙、精神疾病無法配合MRI 檢查；⑥對含釓造影劑過敏；⑦幽閉恐懼癥；⑧體內有金屬性內植物；⑨妊娠期或哺乳期婦女。采用隨機數字表法將患者分為研究組（n=35）和對照組（n=35）。研究經本院醫學倫理委員會審核批準。患者知情同意本研究并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 （1）對照組：基于DWI 圖像勾畫放療靶區。MRI 檢查前1 h 囑患者排空膀胱，檢查時患者取仰臥位，雙手上舉，以熱塑體膜和專用腹板固定患者。采用德國西門子MAGNETOM Spectra 3.0T 磁共振掃描儀行橫斷位掃描，范圍從肺尖至肺底。首先進行常規MRI 掃描，設置掃描參 數：矩 陣320×320，視 野（field of view，FOV）300 mm×300 mm，層 厚4 mm，層 間 距1 mm。采集T1加 權 成 像（T1weighted imaging，T1WI）和T2加 權 成 像（T2weighted imaging，T2WI） 序 列， 其中T1WI： 重 復 時 間（repetition time，TR）200 ms，回波時間（echo time，TE）8 ms；T2WI：TR 3 500 ms，TE 85 ms。DWI 采用單次激發平面回波成像（single shot echo planar imaging，SS-EPI），掃 描 參 數：矩陣128×128，FOV 380 mm×380 mm， 層 厚、 層間 距 同 常 規MRI，TR 4 800 ms，TE 60 ms，彌 散敏感因子b 值取800 s/mm2，激勵次數3。（2）研究組：基于DCE-MRI 聯合DWI 圖像勾畫放療靶區。在對照組基礎上，建立靜脈通道并安置留置針，觸發DCE-MRI 掃描，層厚5 mm，以3 mL/s 速度注入劑量0.1 mmol/kg 釓噴酸葡胺注射液[生產廠家：廣州康臣藥業有限公司，批準文號：國藥準字H10950271，規格：12 mL∶5.63 g，按釓噴酸雙葡甲胺（C14H20GdN3O10·2C7H17NO5）計]，隨后再以3 mL/s速度注入0.9%的生理鹽水20 mL 沖管。采集梯度回波容積內插法體部檢查（volume interpolated body examination，VIBE）序列。掃描完成后，將圖像傳輸至后臺工作站，利用軟件進行圖像處理。由具有5 年以上工作經驗的放療科醫師與放射科醫師共同分析影像學圖像，以區別腫瘤和肺不張為重點，仔細辨別腫瘤邊界，協商一致后勾畫靶區，即大體腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）。

1.2.2 放療方案 所有患者均施行三維適形調強放療，采用德國西門子Primus 直線加速器6MV 高能X 射線照射，給予5 野放療計劃。放療劑量：1.8～2.0 Gy/次，1 次/d，5 次/周，6 周為1 個療程。所有患者均于放療36 Gy 后，再次行MRI 相關影像學檢查，獲取放療中DCE-MRI、DWI 圖像，根據腫瘤縮小情況修改靶區，調整放療劑量。

1.3 觀察指標及判定標準

（1）GTV：比較兩組放療前勾畫的GTV。（2）近期療效：于放療結束后采用實體瘤臨床療效評價標準（RECIST）評估，①完全緩解（complete response，CR）：病灶消失且持續4 周；②部分緩解（partial response，PR）：病灶縮小超過30%且持續4 周；③疾病進展（progressive disease，PD）：病灶增大超過20%或出現新病灶；④疾病穩定（stable disease，SD）：PR、PD 之間[11]。客觀緩解率（objective response rate，ORR）=（CR+PR）例數/總例數×100%，疾病控制率（disease control rate，DCR）=（CR+PR+SD）例數/總例數×100%。（3）肺復張情況：于放療結束后1 周復查，觀察肺復張情況。肺復張指通過影像學檢查，顯示患者肺組織內重新出現充氣狀態。（4）放射性并發癥發生率：統計兩組患者放射性肺炎、放射性食管炎發生情況。

1.4 統計學處理

采用SPSS 25.0 軟件處理數據。計量資料均經Shapiro-Wilk 正態性檢驗，正態分布數據以（±s）表示，組間采用獨立樣本t 檢驗；計數資料以率（%）表示，采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

研究組男23 例，女12 例；年齡42～70 歲，平均（60.32±6.45）歲；分期：Ⅲa 期10 例；Ⅲb 期25 例；病理類型：小細胞肺癌6 例，非小細胞肺癌29 例。對照組男22 例，女13 例；年齡44～69 歲，平均（60.07±6.29）歲；分期：Ⅲa 期12 例；Ⅲb期23 例；病理類型：小細胞肺癌7 例，非小細胞肺癌28 例。兩組一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

2.2 GTV

研究組放療前平均GTV 為（98.45±11.73）cm3，對照組平均GTV 為（104.42±12.03）cm3，研究組GTV 小于對照組（t=2.102，P=0.039）。

2.3 近期療效

兩組ORR、DCR 比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組近期療效比較

2.4 肺復張情況及放射性并發癥發生率

研究組肺復張率高于對照組，放射性食管炎發生率低于對照組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組肺復張及放射性并發癥發生情況比較[例（%）]

3 討論

肺癌是全球癌癥相關死亡最主要的原因，由于其早期癥狀隱匿、無特異性，大多數患者就診時已處于局部晚期，錯失根治性切除手術的最佳時機[12]。局部晚期肺癌基本無法治愈，治療目的是減輕臨床癥狀帶來的痛苦、延長患者生存期[13]。放療是治療局部晚期肺癌的有效方案，而精準定位放療靶區是未來放療發展的趨勢，必須引起臨床重視。

DWI 可大致反映機體組織內水分子的彌散運動和受限程度，不同組織因水分子不同擴散速率產生信號差別，得益于此工作原理，DWI 能夠間接反映組織結構與細胞密度[14]。對于合并肺不張的局部晚期肺癌患者，腫瘤組織與肺不張的肺組織細胞密度差異較大[15]。異常增生的腫瘤細胞生長速度快，引起細胞腫脹，細胞間隙相對減少，細胞核與細胞漿的比例增大，組織間液壓力升高，水分子彌散嚴重受限，在圖像中呈現出高信號；而肺不張組織細胞相較腫瘤細胞，水分子彌散受限程度輕，二者形成鮮明對比，從而能較為容易地區分腫瘤組織與肺不張[16]。但單一應用DWI 臨床應用受限，因此本研究考慮在DWI 基礎上聯合DCE-MRI。

本研究對比兩組GTV 發現，研究組GTV 體積小于對照組，表明在DWI 基礎上聯合DCE-MRI 能夠提高放療靶區勾畫準確性。DCE-MRI 具有界限分辨優勢，將釓噴酸葡胺注入人體后，造影劑進入腫瘤血管內并擴散至血管外間隙，對縱隔大血管和病灶內小血管均有清晰的顯影能力，可通過血流分布來判斷組織性質[17]。惡性腫瘤生長需要血管提供營養，腫瘤細胞向周圍快速增殖，血管通透性好，在圖像中呈現為邊緣毛躁、強化不均勻，而肺不張邊緣相對光滑平整，強化較為均勻。何天宇等[7]通過使用美國GE 公司DCE-MRI 勾畫14 例合并阻塞性肺炎或肺不張肺癌患者的放療靶區發現，VIBE序列可明確區分12 例患者腫瘤組織與肺不張界限，準確度達85.71%。DCE-MRI 的VIBE 序列提高了掃描圖像的信噪比，受患者呼吸、心跳帶來的影響較小，很大程度上提高了組織的分辨率，便于更加準確地勾畫放療靶區[18]。

放療不僅能殺傷腫瘤細胞，還能殺傷正常細胞，因此放療的基本原則是最大限度減少對正常組織的損傷[19]。肺癌放療時射線需穿透肺、心臟等多個重要器官，非腫瘤組織一旦受到過量電離輻射照射，很容易產生無菌性炎癥反應，出現放射性肺炎、放射性食管炎等放射性并發癥[20]。本研究對比了兩組放射性并發癥發生情況，結果顯示，對照組中有6 例患者發生放射性肺炎、14 例患者并發放射性食管炎，而研究組分別為3 例和6 例，統計學分析顯示兩組放射性肺炎發生率比較無明顯差異，但研究組放射性食管炎發生率顯著低于對照組，表明在DWI 基礎上聯合DCE-MRI 能夠降低放射性并發癥發生率。通過DCE-MRI 聯合DWI 勾畫的局部晚期肺癌合并肺不張患者的放療靶區更加精準，較單一DWI 勾畫的GTV 范圍小，有利于保護非腫瘤組織免受電離輻射照射。研究組患者放療后肺復張率高于對照組，同樣佐證了這一點。

研究認為在DWI 基礎上聯合DCE-MRI 能夠在一定程度上提高局部晚期肺癌合并肺不張患者的臨床療效，考慮是因為DCE-MRI 對放療中修改靶區、及時調整放療劑量具有獨特優勢。DCE-MRI 可反映組織間微血管灌注變化，臨床可通過對比放療前與放療中腫瘤組織血流灌注情況，獲取腫瘤血管微循環、滲透性等信息，動態追蹤患者放療反應，從而及時調整放療策略，以進一步提升患者放療的針對性[21]。本研究比較兩組放療后近期療效發現，研究組ORR、DCR 均高于對照組，但兩組組間比較差異均無統計學意義，這可能與本研究所納入樣本量較少有關。今后將擴大樣本量，進一步探討DCEMRI 聯合DWI 對局部晚期肺癌合并肺不張患者臨床療效的影響。

綜上所述，DCE-MRI 聯合DWI 能夠提高局部晚期肺癌合并肺不張患者放療靶區勾畫的精準度，提高肺復張率，降低放射性并發癥發生率。