多层螺旋CT平扫及灌注扫描对肺癌放疗疗效的评估价值

姜永清，高玉龙，陈斯，林立波，张大昌

朝阳市第二医院1放射治疗科，2影像中心，3呼吸科，辽宁 朝阳122000

肺癌是目前人类发病率及病死率最高的恶性肿瘤，早期发现并采取合理、积极的干预措施有助于改善患者预后，延长生存时间，提高生活质量。由于各种原因，部分肺癌患者发现病变时已处于中晚期，失去了最佳的治疗时机，仅能采取姑息治疗。肺癌的治疗原则是依据病变的病理类型及临床分期进行个体化的综合治疗。放疗能够通过X射线损伤和杀灭肺癌细胞，也可以直接破坏供血血管，从而导致肺癌细胞直接死亡或缺血坏死，达到治疗的效果[1-2]。肺癌治疗的疗效评估主要依靠形态学变化，目前最常用的是实体瘤疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumor，RE-CIST），但其缺点为病灶大小的改变并不能完全反映疗效，治疗后瘢痕、组织水肿等均可能掩盖肺癌病灶[3]。计算机断层扫描（CT）是肺癌最常用的影像学检查方法，在肺癌的定位、定量诊断及形态学评估中优势明显。CT灌注扫描可通过显示病变的微循环特点，对病灶的血流动力学特征进行评价，从而为肺癌的疗效评价提供更多信息[4-5]。本研究对接受放疗的肺癌患者的CT平扫及灌注扫描图像进行分析，旨在探讨多层螺旋CT平扫及灌注扫描对肺癌放疗疗效的评估价值，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2016年5月至2018年5月于朝阳市第二医院诊治的80例接受单纯放疗的肺癌患者为研究对象。纳入标准：①年龄＜75岁；②经影像学检查发现肺部占位性病变，且经组织病理学检查确诊为肺癌；③病灶最大径＞1.0 cm；④未经手术治疗；⑤无放疗禁忌证。排除标准：①合并严重心、肺、肝、肾功能不全者；②病灶邻近膈肌及大血管者；③碘对比剂过敏者；④合并胸部畸形及胸部手术史者；⑤合并急性感染性疾病者。80例患者中，男57例，女23例；年龄42～74岁，平均年龄为（65.8±8.8）岁；平均体重指数为（22.7±2.6）kg/m2；病理类型：鳞癌26例，腺癌39例，小细胞癌15例；中央型25例，周围型55例；临床分期均为Ⅲ期。本研究经朝阳市第二医院医学伦理委员会审批通过，所有患者均对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 治疗方法

放疗前采用三维治疗计划系统规划方案，靶区勾画范围如下：计划靶区-原发灶（planning target volume-tumor，PTV-T）为肿瘤病灶外扩 0.8～1.0 cm区域加外扩摆位误差，计划靶区-淋巴结（planning target volume-lymph node，PTV-N）为阳性淋巴结范围外扩摆位误差，其中阳性淋巴结是指短径≥1 cm、1个结区内含3个或以上成簇淋巴结、病理诊断或正电子发射断层成像/计算机断层扫描（positron emission tomography/computed tomography，PET/CT）阳性的淋巴结。选择6 MV-X线直线加速器，单次剂量为200 cGy，每天1次，每周5次，共30次，总放射剂量为60 Gy。当总放射剂量达40 Gy时，复查胸部CT，根据CT检查结果对放疗方案进行调整，直至总剂量达60 Gy。

1.3 CT检查方法

所有患者均于放疗前1周内及放疗后2个月行胸部CT平扫及灌注扫描。检查前去除扫描范围内的金属异物，对患者进行屏气训练，并进行碘过敏试验。采用西门子128层螺旋CT机，患者取仰卧位，头先进，定位中心为胸骨角。首先行胸部CT平扫，扫描参数：球管电压120 kV，电流250 mA，层厚5 mm，层距5 mm，重建层厚1 mm。然后经肘静脉团注含碘造影剂，剂量为1.5 ml/kg，速率为5 ml/s，0.9%氯化钠溶液（20 ml）冲管，同时对病灶进行灌注扫描，容积扫描参数：球管电压120 kV，电流50～80 mAs，层厚5 mm，层距5 mm，重建层厚1 mm，共200幅图。

采用后处理工作站对图像进行处理，测量病灶最大径线。采用CT-Perfusion灌注软件分析灌注扫描数据。取病灶实质部分进行测量，感兴趣区为10 mm2，测量参数包括血容量（blood volume，BV）、血流量（blood flow，BF）、增强峰值（peak height，PH）、平均通过时间（mean transit time，MTT）及表面通透性（permeable surface，PS）。

1.4 疗效评价

根据RECIST 1.1标准[6]，于治疗后2个月对患者的疗效进行评估：完全缓解（complete response，CR），所有靶病灶消失，全部病理淋巴结（包括靶结节和非靶结节）短直径减少至＜10 mm；部分缓解（partial response，PR），靶病灶直径之和较基线水平减少至少30%；疾病进展（progressive disease，PD），以整个研究过程中所有测量的靶病灶直径之和的最小值为参照，直径之和相对增加至少20%（如果基线测量值最小就以基线值为参照）；除此之外，必须满足直径之和的绝对值增加至少5 mm（出现1个或多个新病灶也视为PD）；疾病稳定（stable disease，SD），靶病灶减少未达PR，或增加未达PD。将CR+PR+SD患者纳入有效组，PD患者纳入无效组。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0软件对-数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以例数和率（%）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床疗效及病灶最大径线

80例患者均完成放疗，其中CR 0例，PR 24例，SD 36例，PD 20例。有效组患者60例，无效组患者20例。放疗后2个月，CT测量病灶最大径线为（3.16±1.04）cm，小于放疗前的（3.56±1.23）cm，差异有统计学意义（t=2.221，P＜0.05）。

2.2 放疗前及放疗后2个月病灶灌注参数的比较

放疗后2个月病灶的BV和BF均明显低于放疗前，差异均有统计学意义（P＜0.01）。放疗前和放疗后2个月病灶的PH、MTT和PS比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。（表1）

2.3 有效组和无效组病灶灌注参数的比较

放疗前和放疗后2个月有效组病灶的PH、MTT和PS比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；放疗后2个月有效组病灶的BV和BF均低于放疗前，差异均有统计学意义（P＜0.05）。放疗前和放疗后2个月无效组病灶的PH、MTT、BV、BF和PS比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。放疗后2个月有效组病灶的BV和BF均低于无效组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。（表2）

表1 放疗前及放疗-后 2个月肺癌患者病灶灌注参数的比较（n=80，x±s）

3 讨论

表2 有效组与无效组肺癌患者病灶灌注参数的比较（±s）

表2 有效组与无效组肺癌患者病灶灌注参数的比较（±s）

注：a与本组放疗前比较，P＜0.05；b与同时间点无效组比较，P＜0.05

指标PH（HU）MTT（s）BV[ml/（100 ml·min）]BF（ml/100 ml）PS[ml/（100 ml·min）]放疗前放疗后2个月放疗前放疗后2个月放疗前放疗后2个月放疗前放疗后2个月放疗前放疗后2个月65.4±21.5 64.5±21.9 7.5±1.9 8.1±2.6 8.6±2.1 7.0±1.7a b 55.7±18.2 42.3±13.5a b 23.9±8.1 24.5±7.9 66.2±20.5 64.6±20.8 7.7±2.3 8.3±2.2 8.4±2.5 7.9±1.6 57.8±16.2 50.1±15.1 24.7±7.8 25.1±8.3时间有效组（n=60）无效组（n=20）

肺癌是影响人类健康的重要疾病，其治疗手段主要包括手术、放疗、化疗等，其疗效评价对指导后期治疗十分重要。以往肺癌的疗效评价主要依靠形态学特征，观察治疗前后肿瘤最长径及其垂直径的变化[7]，但对治疗前后病灶内血流灌注特征及局部微循环环境的变化无法评价。CT灌注扫描的基础包括中心容积定律及放射示踪剂稀释原理，在注射造影剂的同时对感兴趣区进行不间断反复扫描，连续监测造影剂在病变内的浓度变化及分布情况，通过时间-密度曲线直观地观察病灶内造影剂通过情况[8-9]。经专用灌注后处理软件可以获得多个相关参数，从而对病变的血流动力学特征进行评价和分析。

研究显示，肺癌总灌注值的变化能更好地反映病灶的病理生理改变，而单纯平均灌注值因感兴趣区范围小，无法反映整个肿瘤特征[10]。放疗能够引起肿瘤组织内血管硬化、狭窄或闭塞，导致组织缺血而发生坏死[11]。因此，在肿瘤细胞坏死前，病变组织内微循环已经发生了明显的变化。本研究对80例Ⅲ期肺癌患者进行单纯放疗，照射范围包括肿瘤原发灶、肺门、全纵隔和（或）双侧锁骨上淋巴结，并应用CT平扫和灌注扫描对放疗效果进行评价，结果显示，放疗后2个月CT测量病灶最大径线小于放疗前，提示放疗后病灶体积缩小。在灌注参数方面，放疗后2个月病灶的BV和BF均明显低于放疗前，差异均有统计学意义（P＜0.01）；放疗前和放疗后2个月病灶的PH、MTT和PS比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。在常用的灌注参数中，BV即靶组织内血液容量，代表组织内的血液灌注量，与血管量、血管大小及毛细血管开放程度有关，能够反映肿瘤组织内血管破坏程度，不但能够评价肿瘤细胞间质内血流情况，也能间接反映肿瘤细胞的有氧代谢情况[12]。BF则主要反映靶组织内单位时间通过的血流量。MTT为靶组织内对比剂平均通过时间，为血液自动脉端至静脉端的通过时间。PS为靶组织内血液从血管扩散至周围间隙的能力，可反映肿瘤组织内血管内皮细胞间隙的弥散程度。有研究显示，小细胞肺癌患者化疗前后的BF值比较，差异有统计学意义（P＜0.05）[13]。许立国[14]的研究表明，肺癌患者放化疗后的BV、BF明显降低，MTT轻度降低，而PS变化不明显，且其改变早于形态学变化。陈杉和黄杰[15]的研究表明，肺癌患者放化疗前和放化疗后的CT灌注参数脑血容量比较，差异有统计学意义（P＜0.05），且放化疗后有效患者的脑血容量改变更加明显。研究显示，在宫颈癌的疗效评价中，治疗有效患者的BV及PS均低于治疗无效的患者[16]。在直肠癌的疗效评价中，CT灌注扫描结果与PET/CT检查结果存在良好的一致性[17]。本研究结果显示，放疗后2个月病灶的BV和BF均低于放疗前，且有效组病灶的BV和BF均低于无效组（P＜0.05）。说明肿瘤放疗后BV和BF均降低，且在放疗有效组中改变更加明显。以往研究显示，肿瘤组织内新生血管及炎性肉芽组织内新生血管具有一定的差异，虽然它们均可以引起组织灌注特征改变，但其灌注参数存在明显差异[18-19]。对于良恶性肿瘤以及不同恶性程度的肿瘤，其血流灌注特征也存在一定的差异。在肿瘤放化疗治疗后，由于肿瘤细胞损伤、坏死、纤维化等改变，其血流灌注特征均会发生改变，这可能是灌注参数改变的病理基础[20]。

综上所述，评估肺癌的放疗疗效时，CT平扫仅能够提示肿瘤径线的变化，而CT灌注扫描则能够通过灌注参数反映肿瘤微循环的变化，放疗后BF及BV指标的改变较为显著。