CT灌注參數(shù)變化對肺癌化療早期療效的觀察與評估

謝海濤，黎 庶，初金剛，李 雪，王 強，郭恩中，李智勇，徐 克

（1.中國醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110001；2.大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011）

目前肺癌的治療手段仍以早期的手術和放療、晚期的化療和姑息放療為主，而晚期肺癌的預后仍然很差。選擇一種有效的治療方案，并盡快糾正效果差的治療方案對臨床非常重要。CT灌注成像是否能在肺癌化療早期在形態(tài)學改變出現(xiàn)之前為臨床提供治療有效的客觀依據(jù)成為灌注的熱點。本研究采用雙源CT，對25例肺癌常規(guī)化學藥物治療的病人行CT灌注成像，探索化療前、化療后早期CT灌注參數(shù)的變化與療效的相關性，為腫瘤的臨床診斷和治療決策提供一種新的方法和思路。

1 資料與方法

1.1 病例收集與篩選

入組病例25例，男20例，女5例，年齡37～69歲，病灶大小2～6.5 cm。非小細胞肺癌14例，小細胞肺癌11例。有以下情況者不納入本研究：①碘造影劑及海鮮過敏史；②病變靠近膈面（易受呼吸運動的影響）；③大量胸水，病灶平掃無法確認患者；④不能屏氣30 s以上者（主要指咳嗽、哮喘或心包積液等患者）；⑤有心、肝、腎等重要臟器功能衰竭者。

1.2 采集時間與分組標準

所有入組患者共行3次CT掃描。化療前后行兩次CT灌注掃描，第一次CT掃描灌注參數(shù)為初始數(shù)據(jù)；第二次灌注參數(shù)為比較數(shù)據(jù)，為化療后21 d；第三次為治療后100 d左右的常規(guī)CT平掃，作為分組數(shù)據(jù)，與初始數(shù)據(jù)比較，以此作為腫瘤分組及治療療效的評估。療效評測方法采用實體瘤的療效評價標準 （Response evaluation criteria in solid tumors，RECIST）[1]，評價標準分為：完全緩解（CR）：所有目標病灶消失。部分緩解（PR）：基線病灶長徑縮小≥30%。疾病進展（PD）：基線病灶長徑增加≥20%或出現(xiàn)新病灶。疾病穩(wěn)定（SD）：基線病灶長徑有縮小但未達PR或有增加但未達PD。我們將CR和PR定義為緩解，SD和PD定義為未緩解。治療兩個療程后轉入放療，死亡歸為未緩解組[2]。

1.3 CT灌注掃描方法

檢查前受檢者簽署知情同意書，重復呼吸訓練。采用Siemens雙源螺旋CT機 （SOMATOM Definition），通過平掃圖像選定肺內病灶最大層面為動態(tài)掃描中心層面。參數(shù)120 kV、100 mAs；采集層厚為0.72 cm×4層，即有效掃描范圍為2.88 cm；矩陣512×512，掃描延遲時間為6 s，數(shù)據(jù)采集持續(xù)時間為53 s，共采集196幅圖像。使用非離子對比劑（碘海醇，300 mgI/mL，通用電氣藥業(yè) （上海）有限公司）40 mL，以雙頭泵高壓注射器經(jīng)前臂靜脈預置套管針注射 （病灶貼近上腔靜脈者采用下肢靜脈注射），速率6 mL/s，后50 mL生理鹽水同速率注入。

1.4 數(shù)據(jù)的后處理

圖像傳入Siemens工作站，兩名有經(jīng)驗的影像科醫(yī)師采用BODY PCT軟件分別處理。應用肺部腫瘤模式（CT值范圍-50～150 HU），降主動脈作為參考動脈。閾值50%，感興趣區(qū)在平均層面CT圖像中選取最大層面，手動繪制包全病灶（由于肺門區(qū)病灶多靠近血管，避免產生容積效應，病灶面積選取應大于總面積70%）。此軟件自動生成兩種結果，最大斜率法的血流量（BF）、血容量（BV）和Patlak法的血管通透性（PS）、Patlak血容量（PBV）值。最后兩位測量者取均值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)分成緩解組和未緩解組，分別比較兩次CT灌注參數(shù)BF、BV、PS、PBV在各組中差異。采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，首先進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)性檢驗采取配對t檢驗方法，結果采用雙側α=0.05，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。最后兩組統(tǒng)計學有意義數(shù)據(jù)分別行緩解與未緩解的療效相關性評估，采用四格表χ2分析，檢驗觀察化療前、化療后早期CT灌注參數(shù)的變化與早期化療療效的關系。

2 結果

2.1 化療前、化療后早期腫瘤大小的變化

全組25例，緩解組15例，未緩解組10例。化療前、化療后早期時腫瘤病灶大小比較見表1。

表1 化療前、化療后早期時腫瘤病灶大小比較

從表1中可以看出，化療后早期與化療前相比，病灶大小變化無統(tǒng)計學意義，緩解組與未緩解組此時病灶大小改變亦不具有統(tǒng)計學意義，見圖1a～1c及圖2a～2c。

2.2 化療前、后早期CT灌注參數(shù)的變化

本組25例中，未緩解組中1例腺癌骨轉移患者BF、BV未能測出。緩解組及非緩解組化療前、化療后早期CT灌注參數(shù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)分別見表2，3。

表2 緩解組化療前、化療后早期各CT灌注參數(shù)值比較

從表2中看出，緩解組化療后早期與化療前對比BV、PBV值有下降，并且具有統(tǒng)計學差異，見圖2d，2e。BF值化療后早期也呈下降趨勢，但未見統(tǒng)計學差異，而PS值化療前后無明顯變化。

表3 未緩解組化療前、化療后早期各CT灌注參數(shù)值比較

從表3中看出，未緩解組化療后早期與化療前對比BV、PBV值均有上升，并且具有統(tǒng)計學差異，見圖1d，1e。BF和PS值化療前后無明顯變化。

2.3 灌注參數(shù)變化與化療療效相關性

因BV、PBV值在緩解組及未緩解組中均具有統(tǒng)計學差異，故對其與預后的相關性進行比較，見表4，5。

從表4中看出，BV升高組與BV下降組對預后緩解率不具有統(tǒng)計學差異，認為BV值升高與降低對預后緩解率相同，對化療療效評估無意義。

表4 BV升高組與BV降低組預后緩解率比較

表5 PBV升高組與PBV降低組預后緩解率比較

從表5看出，PBV升高組與下降組緩解率有統(tǒng)計學差異，PBV降低組緩解率高于PBV升高組。PBV值的改變對化療療效評估有一定意義。

3 討論

目前廣泛采用實體腫瘤療效評價標準（RECIST標準），它以治療前后腫瘤的大小改變?yōu)榛A，然而此標準具有一定的局限性：①化療后腫瘤體積的縮小需要數(shù)周和數(shù)月，對治療沒有反應的腫瘤也需要繼續(xù)治療；②不適合評價靶向治療的早期療效。免疫組織化學測定已經(jīng)證實腫瘤內微血管密度（Microvessel density，MVD）計數(shù)可以反映腫瘤新生血管生成的情況，并與腫瘤的惡性特點密切相關[2-5]。肺癌的動態(tài)CT強化值及CT灌注與MVD呈正相關，可作為評價肺癌的抗血管生成治療療效的潛在工具[6-7]。

本研究CT灌注結果顯示：無論在緩解組還是未緩解組BV和PBV值化療后早期其數(shù)值均有變化。在緩解組中呈下降趨勢，在未緩解組中呈上升趨勢，特別PBV的改變與療效具有相關性。化療后早期腫瘤灌注狀態(tài)絕大多數(shù)可發(fā)生變化，化療后早期PBV的升高表明腫瘤組織的MVD較前豐富，此組病例中，在化療的早期病變的大小較化療前即可無明顯變化，也可增大或縮小，即使腫瘤體積治療后早期有縮小，但用藥效果也往往不好，多為未緩解組（圖1）；PBV的降低表明腫瘤組織的MVD較前減小，盡管在化療后早期腫瘤體積無變化（圖2），但堅持用藥效果往往較好，多為緩解組。由此我們認為肺癌化療后早期病灶大小的變化與療效不具有相關性，而CT灌注參數(shù)的變化卻可作為早期判斷肺癌化療療效的評價參考指標。

同時，本研究的結果也表明：化療前的CT灌注參數(shù)BV和PBV值在緩解組與未緩解組之間也有差別，即緩解組高于未緩解組，特別是PBV值在兩組之間差別更顯著（見表2，3）。PBV值較高，表明腫瘤化療前的高灌注狀態(tài)與早期療效有一定的關系，這與文獻報道一致[8-9]。

本實驗所用的Siemens軟件對于一次數(shù)據(jù)的測量給出了最大斜率法與Patlak法兩種測量結果，便于兩種方法的比較。兩種數(shù)學模型的運算基礎都是“房室模型”，最大斜率法不需要考慮靜脈時間密度曲線的計算，掃描時間相對較短，檢查流程快，主要適用于器官組織的灌注測量。Patlak分析法采用的是作圖分析法，考慮了血管內間隙向血管外間隙滲透的假設，但對比劑從血管外向血管內的反流可以忽略不計，比較適合腫瘤組織的灌注。試驗結果顯示，雖然兩種方法均能體現(xiàn)肺癌的血供特征，但由于最大斜率法不能全面反映腫瘤組織BF與BV，故與化療療效的相關性的分析顯示，Patlak分析法所得到的CT灌注參數(shù)PBV與一個周期后的化療效果更具有相關性。

總之，CT灌注參數(shù)的變化可作為早期判斷肺癌化療療效的評價參考指標，這為腫瘤早期療效觀察提供一種新的方法和思路。由于本研究病例數(shù)較少，且未進行長期療效的觀察，因此尚需進行大樣本病例及長期療效對照的研究。

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