螺旋CT灌注成像在鼻咽癌放疗后局部复发诊断及定量分析中的应用

王英姿，王鸿艳，赵文强

梅河口市中心医院 CT科，吉林 梅河口 135000

螺旋CT灌注成像在鼻咽癌放疗后局部复发诊断及定量分析中的应用

王英姿，王鸿艳，赵文强

梅河口市中心医院 CT科，吉林 梅河口 135000

目的 探讨螺旋CT灌注成像在鼻咽癌放疗后局部复发诊断及定量分析中的应用价值。方法选取2013年1月～2015年1月于本院行鼻咽癌放疗的患者96例，根据治疗后鼻咽镜病理活检结果将患者分为复发组（n=46）、放疗后改变组（n=32）及无改变组（n=18），对所有患者进行螺旋CT灌注成像检查，比较3组患者的CT灌注成像参数，主要包括血容量（BV）、血流量（BF）、表面通透性（PS）、平均通过时间（MTT），并根据ROC曲线分析BF、PS数值对诊断鼻咽癌放疗后局部复发的最佳临界值。结果3组患者CT灌注成像参数比较结果显示，BF、BV、PS数值存在显著差异（P＜0.05）；复发组与放疗后改变组的MTT指标比较无显著差异（P＞0.05），与无改变组比较存在显著差异（P＜0.05）；BF、BV、PS的ROC曲线面积分别为0.899、0.935、0.778，BF、BV、PS最佳临界值分别为335.49 mL/100 g·min、10.20 mL/100 g、17.35 mL/100 g·min，灵敏度分别为93.5%、96.8%、82.0%，特异度分别为76.5%、82.4%、60.8%。结论采用螺旋CT灌注成像诊断鼻咽癌放疗后局部复发准确率较高，可根据局部组织灌注参数进行定量或半定量分析，对指导临床治疗及提高患者生存率具有重要意义。

螺旋CT灌注成像；鼻咽癌；血容量；血流量；表面通透性；平均通过时间

随着环境的恶化以及人们生活习惯的转变，鼻咽癌发病率逐年递增，是我国最为常见的恶性肿瘤之一[1]。对于鼻咽癌，临床主要以手术根除及辅助放化疗为主要治疗手段，但由于病灶多位于鼻咽腔顶部及侧壁，因而鼻咽癌局部复发率以及纤维化发生率较高，严重影响手术与放疗效果及患者生存质量[2]。鼻咽镜检查及病理活检是临床鼻咽癌的主要辅助诊断手段，但不适用于治疗后病情的长期监测，而PET/CT检查费用昂贵，同样不适用于临床推广[3]。本研究旨在探讨螺旋CT灌注成像在鼻咽癌放疗后局部复发诊断及定量分析中的应用价值，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2013年1月～2015年1月于本院行鼻咽癌放疗的患者96例。根据治疗后鼻咽镜病理活检结果，将患者分为复发组（n=46）、放疗后改变组（n=32）及无改变组（n=18）。复发组男性29例，女性17例；年龄25～72岁，平均（50.6±7.8）岁；病理分型：低分化鳞癌25例，未分化10例，泡状细胞癌7例，角化细胞癌4例。放疗后改变组为放疗后鼻咽镜病理活检显微镜下未见癌细胞者，男性19例，女性13例；年龄22～75岁，平均（52.1±4.8）岁；病理分型：低分化鳞癌15例，未分化10例，泡状细胞癌5例，角化细胞癌2例。无改变组为放疗后鼻咽镜病理活检显微镜下癌细胞与放疗前比较无显著差异者，男性11例，女性7例；年龄20～69岁，平均（51.0±5.4）岁；病理分型：低分化鳞癌11例，未分化4例，泡状细胞癌2例，角化细胞癌1例。3组患者一般资料比较无显著差异，具有可比性。

纳入标准：所有患者及其家属对本研究内容及危险因素完全知情并自愿参加，已通过我院伦理道德委员会审核；经病理活检确诊为鼻咽癌，并经手术及放疗治疗；所有患者均为原发性鼻咽癌患者。

排除标准：严重心肝肾功能不全者；合并其他部位或癌症已弥散其他组织器官者；精神疾病患者；血液系统疾病、免疫功能障碍者；预计生存期低于12个月者。

1.2 研究方法

嘱患者于鼻咽镜病理活检前5 d进行螺旋CT检查，采用GE Lightspeed 8 Slice多层螺旋CT机进行扫描，术前对患者进行宣教对比剂使用须知及检查注意事项。嘱患者取仰卧位，首先进行CT平扫，要求患者在屏气并且无吞咽情况下进行扫描，参数为管电压120 kV、管电流250 mA、层厚5.0 mm、重建间隔5.0 mm、螺距0.5，扫描范围为海绵窦至上颌骨牙槽突；后行CT灌注成像检查，参数为管电压80 kV、管电流80 mAs、视野320 mm×320 mm、层厚5.0 mm、矩阵512×512，观察CT平扫结果定位病灶直径Max区域周围四层面进行动脉扫描，四层面共扫描2 cm厚，基准图像为对比剂首过前的图像，对比剂选用欧乃哌克溶液（碘海醇350 mgI/mL），采用Medrad Vistron CTTm高压注射器经肘静脉团注对比剂50 mL，高压注射器设置为：速率控制为4.5 mL/s，同时加入生理盐水40 mL，延迟8 s后开始扫描，四层扫描每层0.65 s，共扫描55.65 s，获取连续灌注影像结果。

将CT平扫影像及CT灌注影像结果输入至GE AW 4.2工作站，应用Perfusion 3.0软件进行图像后处理，以患侧颈外动脉、下颌后静脉作为输入动脉与输出静脉，感兴趣区（Region of Interest，ROI）设置原病灶区位置，其直径为瘤径最大直径的70%～80%，选择时需避开肿瘤坏死区、血管、钙化灶等，设定ROI＞50像素。

1.3 观察指标

采集各组患者的CT灌注参数，主要包括血容量（BV）、血流量（BF）、表面通透性（PS）、平均通过时间（MTT），并根据受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线分析BF、PS数值对诊断鼻咽癌放疗后局部复发的最佳临界值，计算诊断预测值以及似然比（LR）。

1.4 统计学处理

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。计量资料采用均值±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验，计数资料组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。ROC曲线同样应用SPSS 19.0制作，以约登指数Max作为最佳临界值，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组患者CT灌注参数比较结果

病理证实局部复发者的BF、PS、BV和放疗后改变者的MTT，见图1。3组患者CT灌注参数比较结果显示：BF、BV、PS数值存在显著差异（P＜0.05）；复发组MTT与放疗后改变组MTT比较无显著差异（P＞0.05），但复发组MTT与无改变组MTT比较存在显著差异（P＜0.05）。具体结果见表1。

表1 各组患者CT灌注参数比较结果

图1 病理证实局部复发者和放疗后改变者的CT灌注参数

2.2 ROC曲线分析结果

BF、BV、PS的ROC曲线F面积分别为0.899、0.935、0.778，BF、BV、PS最佳临界值分别为335.49 mL/100 g·min、10.20 mL/100 g、17.35 mL/100 g·min，灵敏度分别为93.5%、96.8%、82.0%，特异度分别为76.5%、82.4%、60.8%。具体结果见图2。

图2 各项CT灌注参数的ROC曲线

3 讨论

临床病理学研究已证实，肿瘤病灶内部周边的血流供应情况与健康组织、器官的血流供应及血流丰富程度比较存在明显差异，目前临床已将肿瘤内新生血管作为初步评价肿瘤发生、发展、良恶性及转移等的评估指标[4]。对于不同病理类型的肿瘤或不同病理分期的同种肿瘤，微血管密度（血管化程度）也存在显著差异。此外，肿瘤内的促血管形成因子可促进肿瘤内新生血管的形成，而这类新生血管往往血管壁存在缺陷，血管壁渗透性与正常形成的血管壁也存在一定差异[5-6]。因此采用螺旋CT灌注成像虽然无法直观地对不同器官、组织进行成像，或者直接评价病变或疑似病变区的微血管密度，但可通过多项螺旋CT灌注参数如BV、BF、PS、MTT等反应实际ROI区的血流动力学指标[7]，对比健康组织与ROI区灌注参数进行初步诊断，并可依据灌注参数进行定量或半定量诊断，为临床治疗方案的选择提供科学依据。

本组研究结果显示，鼻咽癌患者放疗后局部复发BV、BF、PS灌注参数与放疗后改变者或无改变者相应参数比较存在显著差异，BF、BV、PS指标相对较高而MTT水平相对较低。通过研究回顾及资料分析可知，CT灌注成像主要是通过对局部组织灌注参数的监测，间接观察ROI区的微血管密度[8-9]，而鼻咽癌患者放疗后局部动脉的数量较少，形态、大小等较小且易出现部分血管狭窄、闭塞等现象，无法形成密集的毛细血管网状结构[10]，但鼻咽癌病灶区局部复发可导致新生血管数量增加，而微血管密度的升高等会直接导致血管生成增加，使局部组织血液灌注量明显升高[11]。通过对比放疗前、后相应部位各时期的灌注参数，即可实现对鼻咽癌放疗后局部复发的定量、半定量诊断[12]。

研究结果中的ROC曲线充分反映了CT灌注成像对鼻咽癌放疗后局部复发诊断的灵敏度与特异度[13]，通过计算BF、BV、PS最佳诊断分界值（ROC曲线下面积分别为0.899、0.935、0.778，BF、BV、PS最佳临界值分别为335.49 mL/100 g·min、10.20 mL/100 g、17.35 mL/100 g·min），能够提高CT灌注成像对鼻咽癌放疗后局部复发的检出能力[14]。本研究存在的缺陷与不足如下：样本容量小，为进一步加强研究结果的可靠性与准确性，应纳入更多的鼻咽癌患者进行实验，并延长随访期，观察患者预后结果、生存率是否与CT灌注参数存在相关性[15]，以进一步完善螺旋CT灌注成像在鼻咽癌放疗后局部复发定量诊断中的应用价值。

综上所述，螺旋CT灌注成像检查对鼻咽癌放疗后局部复发的诊断准确率较高，可根据局部组织灌注参数进行定量或半定量分析，对指导临床治疗及提高患者生存率具有重要意义。

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Application of Spiral Computed Tomography Perfusion Imaging in the Diagnosis and Quantitative Analysis of Local Recurrence of Nasopharyngeal Carcinoma after Radiotherapy

Objective To investigate the application value of computed tomography (CT) perfusion imaging in the diagnosis and quantitative analysis of local recurrence of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy.Methods 96 cases of nasopharyngeal carcinoma treated with radiotherapy from January 2013 to January 2015 were chosen as the research objects.Based on nasopharyngoscopy biopsy results,the patients were divided into relapse group (n=46),change-after-radiotherapy group (n=32),and no-change group (n=18).All patients underwent spiral CT perfusion imaging.CT perfusion imaging parameters of the three groups of patients were compared,including blood volume (BV),blood flow (BF),permeability surface (PS),and mean transit time (MTT).In accordance with ROC curve,the research analyzed the optimal critical value of BF and PS in the diagnosis of local recurrence of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy.Results The comparison of the CT perfusion parameters of the three groups indicated that there was statistically signifcant difference existing in BF,BV,and PS value (P＜0.05).There was no statistically signifcant difference in the MTT index between the relapse group and change-after-radiotherapy group (P＞0.05).Yet there was signifcant difference between the relapse group and the no-change group (P＜0.05).ROC curve area of the BF,BV,and PS was 0.899,0.935,and 0.778 respectively.The optimal critical value of BF,BV,and PS was 335.49 mL /100 g·min,10.20 mL/100 g,and 17.35 mL/100 g·min respectively.The sensitivity was 93.5%,96.8% and 82.0% respectively.The specificity was 76.5%,82.4% and 60.8% respectively.Conclusion The application of spiral CT perfusion imaging increased diagnostic accuracy of local recurrence of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy,which can be quantitatively or semi-quantitatively analyzed based on local tissue perfusion parameters and was of great signifcance in the guidance of clinical treatment and thus increase the survival rate of patients.

spiral CT perfusion imaging;nasopharyngeal carcinoma;blood volume;blood flow;permeable surface;mean transit time

WANG Ying-zi,WANG Hong-yan,ZHAO Wen-qiang

CT Room,Central Hospital of Meihekou,Meihekou Jilin 135000,China

中图分类号]R739.63；R814.42 [文献标志码]B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.04.012

1674-1633(2016)04-0057-04

2015-07-28

2015-08-10

作者邮箱：wangyingzi9176@126.com