CT灌注参数变化对肺癌化疗早期疗效的观察与评估

谢海涛，黎 庶，初金刚，李 雪，王 强，郭恩中，李智勇，徐 克

（1.中国医科大学第一临床医院放射科，辽宁 沈阳 110001；2.大连医科大学附属第一医院放射科，辽宁 大连 116011）

目前肺癌的治疗手段仍以早期的手术和放疗、晚期的化疗和姑息放疗为主，而晚期肺癌的预后仍然很差。选择一种有效的治疗方案，并尽快纠正效果差的治疗方案对临床非常重要。CT灌注成像是否能在肺癌化疗早期在形态学改变出现之前为临床提供治疗有效的客观依据成为灌注的热点。本研究采用双源CT，对25例肺癌常规化学药物治疗的病人行CT灌注成像，探索化疗前、化疗后早期CT灌注参数的变化与疗效的相关性，为肿瘤的临床诊断和治疗决策提供一种新的方法和思路。

1 资料与方法

1.1 病例收集与筛选

入组病例25例，男20例，女5例，年龄37～69岁，病灶大小2～6.5 cm。非小细胞肺癌14例，小细胞肺癌11例。有以下情况者不纳入本研究：①碘造影剂及海鲜过敏史；②病变靠近膈面（易受呼吸运动的影响）；③大量胸水，病灶平扫无法确认患者；④不能屏气30 s以上者（主要指咳嗽、哮喘或心包积液等患者）；⑤有心、肝、肾等重要脏器功能衰竭者。

1.2 采集时间与分组标准

所有入组患者共行3次CT扫描。化疗前后行两次CT灌注扫描，第一次CT扫描灌注参数为初始数据；第二次灌注参数为比较数据，为化疗后21 d；第三次为治疗后100 d左右的常规CT平扫，作为分组数据，与初始数据比较，以此作为肿瘤分组及治疗疗效的评估。疗效评测方法采用实体瘤的疗效评价标准 （Response evaluation criteria in solid tumors，RECIST）[1]，评价标准分为：完全缓解（CR）：所有目标病灶消失。部分缓解（PR）：基线病灶长径缩小≥30%。疾病进展（PD）：基线病灶长径增加≥20%或出现新病灶。疾病稳定（SD）：基线病灶长径有缩小但未达PR或有增加但未达PD。我们将CR和PR定义为缓解，SD和PD定义为未缓解。治疗两个疗程后转入放疗，死亡归为未缓解组[2]。

1.3 CT灌注扫描方法

检查前受检者签署知情同意书，重复呼吸训练。采用Siemens双源螺旋CT机 （SOMATOM Definition），通过平扫图像选定肺内病灶最大层面为动态扫描中心层面。参数120 kV、100 mAs；采集层厚为0.72 cm×4层，即有效扫描范围为2.88 cm；矩阵512×512，扫描延迟时间为6 s，数据采集持续时间为53 s，共采集196幅图像。使用非离子对比剂（碘海醇，300 mgI/mL，通用电气药业 （上海）有限公司）40 mL，以双头泵高压注射器经前臂静脉预置套管针注射 （病灶贴近上腔静脉者采用下肢静脉注射），速率6 mL/s，后50 mL生理盐水同速率注入。

1.4 数据的后处理

图像传入Siemens工作站，两名有经验的影像科医师采用BODY PCT软件分别处理。应用肺部肿瘤模式（CT值范围-50～150 HU），降主动脉作为参考动脉。阈值50%，感兴趣区在平均层面CT图像中选取最大层面，手动绘制包全病灶（由于肺门区病灶多靠近血管，避免产生容积效应，病灶面积选取应大于总面积70%）。此软件自动生成两种结果，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。最后两位测量者取均值。

1.5 数据分析

所有数据分成缓解组和未缓解组，分别比较两次CT灌注参数BF、BV、PS、PBV在各组中差异。采用SPSS 17.0软件进行统计分析，首先进行正态性检验，符合正态性检验采取配对t检验方法，结果采用双侧α=0.05，以P<0.05为差异有统计学意义。最后两组统计学有意义数据分别行缓解与未缓解的疗效相关性评估，采用四格表χ2分析，检验观察化疗前、化疗后早期CT灌注参数的变化与早期化疗疗效的关系。

2 结果

2.1 化疗前、化疗后早期肿瘤大小的变化

全组25例，缓解组15例，未缓解组10例。化疗前、化疗后早期时肿瘤病灶大小比较见表1。

表1 化疗前、化疗后早期时肿瘤病灶大小比较

从表1中可以看出，化疗后早期与化疗前相比，病灶大小变化无统计学意义，缓解组与未缓解组此时病灶大小改变亦不具有统计学意义，见图1a～1c及图2a～2c。

2.2 化疗前、后早期CT灌注参数的变化

本组25例中，未缓解组中1例腺癌骨转移患者BF、BV未能测出。缓解组及非缓解组化疗前、化疗后早期CT灌注参数统计分析数据分别见表2，3。

表2 缓解组化疗前、化疗后早期各CT灌注参数值比较

从表2中看出，缓解组化疗后早期与化疗前对比BV、PBV值有下降，并且具有统计学差异，见图2d，2e。BF值化疗后早期也呈下降趋势，但未见统计学差异，而PS值化疗前后无明显变化。

表3 未缓解组化疗前、化疗后早期各CT灌注参数值比较

从表3中看出，未缓解组化疗后早期与化疗前对比BV、PBV值均有上升，并且具有统计学差异，见图1d，1e。BF和PS值化疗前后无明显变化。

2.3 灌注参数变化与化疗疗效相关性

因BV、PBV值在缓解组及未缓解组中均具有统计学差异，故对其与预后的相关性进行比较，见表4，5。

从表4中看出，BV升高组与BV下降组对预后缓解率不具有统计学差异，认为BV值升高与降低对预后缓解率相同，对化疗疗效评估无意义。

表4 BV升高组与BV降低组预后缓解率比较

表5 PBV升高组与PBV降低组预后缓解率比较

从表5看出，PBV升高组与下降组缓解率有统计学差异，PBV降低组缓解率高于PBV升高组。PBV值的改变对化疗疗效评估有一定意义。

3 讨论

目前广泛采用实体肿瘤疗效评价标准（RECIST标准），它以治疗前后肿瘤的大小改变为基础，然而此标准具有一定的局限性：①化疗后肿瘤体积的缩小需要数周和数月，对治疗没有反应的肿瘤也需要继续治疗；②不适合评价靶向治疗的早期疗效。免疫组织化学测定已经证实肿瘤内微血管密度（Microvessel density，MVD）计数可以反映肿瘤新生血管生成的情况，并与肿瘤的恶性特点密切相关[2-5]。肺癌的动态CT强化值及CT灌注与MVD呈正相关，可作为评价肺癌的抗血管生成治疗疗效的潜在工具[6-7]。

本研究CT灌注结果显示：无论在缓解组还是未缓解组BV和PBV值化疗后早期其数值均有变化。在缓解组中呈下降趋势，在未缓解组中呈上升趋势，特别PBV的改变与疗效具有相关性。化疗后早期肿瘤灌注状态绝大多数可发生变化，化疗后早期PBV的升高表明肿瘤组织的MVD较前丰富，此组病例中，在化疗的早期病变的大小较化疗前即可无明显变化，也可增大或缩小，即使肿瘤体积治疗后早期有缩小，但用药效果也往往不好，多为未缓解组（图1）；PBV的降低表明肿瘤组织的MVD较前减小，尽管在化疗后早期肿瘤体积无变化（图2），但坚持用药效果往往较好，多为缓解组。由此我们认为肺癌化疗后早期病灶大小的变化与疗效不具有相关性，而CT灌注参数的变化却可作为早期判断肺癌化疗疗效的评价参考指标。

同时，本研究的结果也表明：化疗前的CT灌注参数BV和PBV值在缓解组与未缓解组之间也有差别，即缓解组高于未缓解组，特别是PBV值在两组之间差别更显著（见表2，3）。PBV值较高，表明肿瘤化疗前的高灌注状态与早期疗效有一定的关系，这与文献报道一致[8-9]。

本实验所用的Siemens软件对于一次数据的测量给出了最大斜率法与Patlak法两种测量结果，便于两种方法的比较。两种数学模型的运算基础都是“房室模型”，最大斜率法不需要考虑静脉时间密度曲线的计算，扫描时间相对较短，检查流程快，主要适用于器官组织的灌注测量。Patlak分析法采用的是作图分析法，考虑了血管内间隙向血管外间隙渗透的假设，但对比剂从血管外向血管内的反流可以忽略不计，比较适合肿瘤组织的灌注。试验结果显示，虽然两种方法均能体现肺癌的血供特征，但由于最大斜率法不能全面反映肿瘤组织BF与BV，故与化疗疗效的相关性的分析显示，Patlak分析法所得到的CT灌注参数PBV与一个周期后的化疗效果更具有相关性。

总之，CT灌注参数的变化可作为早期判断肺癌化疗疗效的评价参考指标，这为肿瘤早期疗效观察提供一种新的方法和思路。由于本研究病例数较少，且未进行长期疗效的观察，因此尚需进行大样本病例及长期疗效对照的研究。

[1]Therasse P,Arbuck SG,Eisenhauer EA,et al.New guidelines to evaluate the response to treatment in solid tumors[J].J Natl Cancer Inst,2000,92(3):205-216.

[2]舒圣捷，刘白鹭.CT灌注成像对肺部肿块的诊断价值[J].临床放射学杂志，2008，27（1）：132-134.

[3]Ng QS,Goh V,Fichte H,et al.Lung cancer perfusion at multidetector row CT:reproducibility of whole tumor quantitative measurements[J].Radiology,2006,239(2):547-553.

[4]Miles KA,Charnsangavej C,Lee FT,et al.Application of CT in the investigation of angiogenesis in oncology[J].Acad Radiol, 2000,7(10):840-850.

[5]赵振军，梁长虹，谢淑飞，等.多层螺旋CT肺灌注对肺肿瘤的诊断价值[J].中国医学影像技术，2004，20（2）：232-235.

[6]刘卫金，张冬，杨春艳.肺部孤立性结节或肿块MSCT灌注成像与微血管密度的相关性研究 [J].第三军医大学学报，2008，30（19）：1845-1848.

[7]Lee TY,Purdie TG,Stewart E.CT imaging of angiogenesis[J].Q J Nucl Med,2003,47(3):171-187.

[8]王建卫，吴宁，宋颖.CT灌注成像在早期非小细胞肺癌疗效评估和预后评价中的应用[J].中华放射学杂志，2010，44（1）：12-15.

[9]Hellomi M,Petralia G,Sonzogni A,et al.CT perfusion for the monitoring of neoadjuvant chemotherapy and radiation therapy in rectal carcinoma:initial experience[J].Radiology,2007,244(2): 486-493.