雙源CT雙能量成像在非小細(xì)胞肺癌化療療效評估中的價值

路 媛，鄂林寧，吳 山，武志峰(山西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)系，太原 03000;山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院，山醫(yī)大醫(yī)院影像中心CT室;通訊作者，E-mail:wuzhifeng004@6.com)

肺癌為臨床上常見的惡性腫瘤之一，肺癌治療后的及時療效評估對患者后期治療及預(yù)后判斷具有重要指導(dǎo)意義和價值，影像學(xué)上主要采用常規(guī)CT、MRI、PET成像，根據(jù)RECIST1.1形態(tài)學(xué)變化進(jìn)行療效評估，而對瘤體內(nèi)部變化(如液化壞死等)［1］無法做出評估，存在諸多局限性［1-7］，而雙源CT雙能成像為近來一項(xiàng)新技術(shù)，能夠有效對腫瘤血管化程度進(jìn)行評估［8］，本研究主要探討雙源CT雙能掃描對非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)化療前后的療效評估在臨床中的應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2013-10～2014-08期間在我院就診的NSCLC患者71例，所有患者均經(jīng)病理確診為NSCLC，其中男性52例，女性19例，年齡45-79歲，中位年齡63.0歲，病理類型包括:鱗癌47例，腺癌24例。入選標(biāo)準(zhǔn):所有患者均接受規(guī)范化化療;病人化療前后資料完整，且治療前后均行雙源CT雙能掃描。

1.2 方法

患者接受規(guī)范化化療，對治療前、后雙能CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，根據(jù)肺癌最新CT評價標(biāo)準(zhǔn)［1，2，4，5］(new CT response criteria，NRC)，本研究就療效分為治療有效組［包括完全緩解組(complete response，CR)和部分緩解(partial response，PR)，治療后瘤體最大徑減小≥10%或瘤體CT衰減值HU減小≥15%］和治療無效組［包括病情穩(wěn)定組(stable disease，SD)和病情進(jìn)展組(progressive disease，PD)，治療后最大徑減?。?0%或瘤體CT衰減值HU減?。?5%］，對NSCLC進(jìn)行化療后療效評估。

1.3 掃描方案

71例患者均應(yīng)用德國西門子Somatom Definition Flash雙源CT掃描儀，采用雙筒高壓注射器，碘對比劑碘海醇(300 mgI/ml)經(jīng)肘靜脈注射，總量:1 ml/kg，流率:3.0 ml/s。掃描參數(shù):雙能增強(qiáng)掃描采用Liver VNC序列，注射對比劑后分別于25 s及60 s行動脈期及靜脈期掃描，A、B球管管電壓分別為100 kV、Sn 140 kV，參考管電流時間乘積分別為300 mA·s、232 mA·s，準(zhǔn)直 0.6 mm ×32 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.5 s/圈，螺距因子1.0，雙能CT掃描得到100 kV、Sn 140 kV、線性融合圖像(M=0.5，M 為融合因子)，圖像重建層厚1 mm，層間距1 mm。

1.4 圖像重建與處理及數(shù)據(jù)分析圖像重建與處理及數(shù)據(jù)分析

將動、靜脈期增強(qiáng)掃描100 kV及Sn 140 kV圖像分別調(diào)入Siemens Syngo MMWP VE40A工作站雙能軟件中，經(jīng)Liver VNC模式得到碘圖;混合圖像經(jīng)Syngo-via工作站MM Oncology后處理軟件三維體積測量技術(shù)得到病灶形態(tài)學(xué)信息。

由2名高年資主任級放射科醫(yī)生分別獨(dú)立處理及測量各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)。選取顯示病灶最佳的層面，劃定最大感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，在碘圖上測量病灶及病灶同層面大血管碘覆蓋值及碘濃度值。ROI應(yīng)最大程度包含該層面腫瘤組織，至少為瘤體實(shí)性成分的2/3，測量3次取平均值;所選病灶還需避開同層面大血管，以避免高濃度對比劑對病灶內(nèi)碘含量的干擾，影響結(jié)果分析。在動、靜脈期及病灶治療前、后不同時期盡量使ROI位于相同層面及部位，且面積應(yīng)盡量相同;ROI選取應(yīng)避開液化壞死、空洞、出血、鈣化區(qū)、阻塞性肺炎及肺不張，病灶大小測量需在縱隔窗上，以準(zhǔn)確評估病灶內(nèi)有無空洞形成及實(shí)性成分變化情況［4］。

1.5 測量指標(biāo)

①測量病灶治療前后最長徑變化百分率=(治療后腫瘤最長徑-治療前腫瘤最長徑)/治療前腫瘤最長徑×100%;病灶治療前后平均CT值變化百分率=(治療后腫瘤平均CT值-治療前腫瘤平均CT值)/治療前腫瘤平均CT值×100%。

②動脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘NICAP=動脈期病灶內(nèi)碘濃度ICAP/同層大動脈碘濃度IC;靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘NICVP=靜脈期病灶內(nèi)碘濃度ICVP/同層頸內(nèi)靜脈碘濃度IC(NIC即normalized iodine concentration);CTA:動脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值;CTV:靜脈期病灶內(nèi)碘覆蓋值。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

71例患者治療前后分別行雙源CT雙能掃描，根據(jù)NRC，將患者分為治療有效組和治療無效組，其中治療有效組32例，治療無效組39例。兩組患者化療前后對比分析得出:治療有效組最長徑變化率為(-17.43±10.54)%;平掃 CT值平均變化率為(-19.87±10.81)%;治療無效組最長徑變化率為(21.18±12.27)%，平掃 CT值平均變化率為(-11.69±10.25)%(見表1)。治療有效組形態(tài)學(xué)變化率明顯大于無效組。治療前后兩組內(nèi)分析:動脈期治療有效組標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值治療后較治療前明顯減小(P＜0.05，見圖1，表2)，治療無效組標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值治療后明顯高于治療前(P＜0.05)，而靜脈期兩組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化碘與治療前比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。治療有效組動脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值治療后明顯小于治療無效組(P＜0.05)，而靜脈期兩組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05，見表2)。

圖1 一例左肺上葉鱗癌患者化療前后療效對比Figure 1 Comparison of CT in a patient with squamous cell carcinoma on left lung lobe before and after chemotherapy

表1 兩組形態(tài)學(xué)變化率結(jié)果(%，±s)Table 1 Change rates of maximum diameter and plain CT value in two groups(%，±s)

表1 兩組形態(tài)學(xué)變化率結(jié)果(%，±s)Table 1 Change rates of maximum diameter and plain CT value in two groups(%，±s)

組別 n 病灶最長徑變化率病灶平均CT值變化率有效組32 -17.43 ±10.54 -19.87 ±10.81無效組39 21.18 ±12.27 -11.69 ±10.25

表2 治療前后有效組和無效組動靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘、碘覆蓋值比較(±s)Table 2 Comparisons of the standardized iodine and iodine coverage value between two groups at arterial and venous phases before and after treatment(±s)

與同組治療前比較，*P＜0.05;與治療后有效組比較，#P ＜0.05

指標(biāo) 組別 n 治療前 治療后NICAP(%) 有效組 32 9.03 ±4.18 6.62 ±5.10*無效組 39 9.16 ±3.74 13.66 ±6.63*#CTA(HU) 有效組 32 18.41 ±11.65 12.73 ±10.78*無效組 39 21.27 ±9.36 24.99 ±10.19*#NICVP(%) 有效組 32 38.12 ±19.77 36.67 ±19.95無效組 39 29.28 ±9.00 28.92 ±11.50 CTV(HU) 有效組 32 28.42 ±15.64 32.28 ±14.70無效組39 27.83 ±7.32 30.89 ±7.02

3 討論

3.1 臨床上NSCLC療效評估現(xiàn)狀

目前臨床上常用的肺癌療效評估方法主要是RECIST1.1［2］，是基于治療前后瘤體大小及數(shù)目的變化作為評估標(biāo)準(zhǔn)，存在許多不足，尤其對形態(tài)學(xué)變化不明顯病灶。NRC［4］是在瘤體形態(tài)學(xué)變化基礎(chǔ)上附加了瘤體分子學(xué)變化，指出:病灶形態(tài)學(xué)變化(如液化、壞死及空洞形成等)成為療效評估反應(yīng)之一，Crabb等［6］在研究中也證實(shí)治療后腫瘤血管化程度被抑制，腫瘤細(xì)胞缺血壞死，空洞形成，與患者療效及預(yù)后有較高的相關(guān)性;腫瘤密度的變化以衰減值減少≥15%作為PR的標(biāo)準(zhǔn)，可以很好地反應(yīng)出病灶內(nèi)部變化情況，這在Choi等［7］治療反應(yīng)的研究中也已得到了證實(shí)。

3.2 雙源CT碘圖在NSCLC中的診斷價值

雙源CT通過物質(zhì)在不同能量下的衰減特性不同，實(shí)現(xiàn)碘與其他物質(zhì)的分離，通過運(yùn)用彩色編碼技術(shù)來顯示圖像中碘的分布，形成碘圖，從而對病灶內(nèi)碘覆蓋值及碘含量進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析。雙源CT對肺癌療效診斷價值體現(xiàn)在以下方面:第一，灌注CT能夠提供病灶療效的早期參數(shù)指標(biāo)(血容量、血流量、血管通透性)，而雙源CT碘圖中所測得的碘覆蓋值及碘濃度與血流灌注成像有很好的一致性，可以反映腫瘤血管化程度［8］。肺癌的發(fā)生發(fā)展與腫瘤的血管化程度有高的相關(guān)性，腫瘤的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移可以體現(xiàn)出瘤體內(nèi)部高的血管化程度。本研究中治療有效組標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值較治療前明顯減小(見圖1)，且治療后動脈期有效組標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值明顯小于無效組，說明治療后有效組病灶血管化程度明顯減少;治療無效組治療后動脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值較治療前增多，說明瘤體對治療效果反應(yīng)差，瘤體內(nèi)血供增多，有惡性度增長的趨勢;這與多項(xiàng)研究結(jié)果相符合［9，10］。為了消除不同個體間對比劑劑量、速率等的差異，本研究采用標(biāo)準(zhǔn)化碘NIC，實(shí)現(xiàn)不同個體間同一性比較，再結(jié)合三維體積測量技術(shù)，診斷的準(zhǔn)確性明顯提高。第二，依據(jù)雙源CT碘圖中碘的分布，可對病灶內(nèi)碘覆蓋值及碘含量進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析。本研究中12例治療有效組病人治療后病灶內(nèi)出現(xiàn)液化壞死，碘濃度幾乎為0，而其中5例與治療前比較病灶體積變化不明顯，若按照RECIST，均將5例病人評估為無效組，而NRC將其評估為有效組，說明依據(jù)NRC，碘圖對肺癌療效評估的準(zhǔn)確性提高，多項(xiàng)研究［1-7］也表明NRC能更好地對早期病灶進(jìn)行準(zhǔn)確的療效評估，患者的生存率得到了顯著提高。本研究治療后，標(biāo)準(zhǔn)化碘及碘覆蓋值動脈期兩組內(nèi)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有效組較無效組明顯減小，而靜脈期兩組間未有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異，因此我們推測治療后有效組瘤體血供明顯減少，對治療方案敏感，治療效果好，肺癌也主要由支氣管動脈來供血，董偉華等［11］多項(xiàng)研究也證明肺癌血供主要由支氣管動脈等體循環(huán)分支供血。

綜上所述，雙源CT碘圖能夠準(zhǔn)確顯示腫瘤血管化程度，而用雙能CT對肺癌進(jìn)行療效評估目前仍處于探索研究階段，因此尚需進(jìn)行更深入的探討。

［1］Kim YN，Lee HY，Soo K，et al.Dual-energy CT in patients treated with anti-angiogenic agents for non-small cell lung cancer:new method of monitoring tumor response［J］.Korean J Radiol，2012，13(6):702-710.

［2］Eisenhauer EA，Therasse P，Bogaerts J，et al.New response evaluation criteria in solid tumours:revised RECIST guideline(version 1.1)［J］.Eur Cancer，2009，36(13):2495-2501.

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

［4］Lee HY，Lee KS，Ahn MJ，et al.New CT response criteria in nonsmall cell lung cancer:proposal and application in EGFR tyrosine kinase inhibitor therapy［J］.Lung Cancer，2011，73(1):63-69.

［5］Choi H，Charnsangavej C，de Faria C，et al.CT evaluation of the response of gastrointestinal stromal tumors after imatinib mesylate treatment:a quantitative analysis correlated with FDG PET findings［J］.Am J Roentgenol，2004，183(6):1619-1628.

［6］Crabb SJ，Patsios D，Sauerbrei E，et al.Tumor cavitation:impact on objective response evaluation in trials of angiogenesis inhibitors in non-small-cell lung cancer［J］.Clin Oncol，2009，27(3):404-410.

［7］Choi H，Charnsangavej C，F(xiàn)aria SC，et al.Correlation of computed tomography and positron emission tomography in patients with metastatic gastrointestinal stromal tumor treated at a single institution with imatinib mesylate:proposal of new computed tomography response criteria［J］.Clin Oncol，2007，25(13):1753-1759.

［8］Nicola C，Darnell A，Rengo M，et al.Dual-energy CT:oncologic applications［J］.Am J Roentgenol，2012，199(5 Suppl):S98-S105.

［9］何慧，孫鵬飛.CT灌注成像在肺癌診斷及療效評估中的價值［J］.國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志，2013，36(4):328-330.

［10］鄧東，楊新官，張小波，等.16層螺旋CT灌注成像強(qiáng)化指標(biāo)和腫瘤微血管密度與肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系［J］.中華放射學(xué)雜志，2010，44(1):24-28.

［11］董偉華，肖湘生，李惠民，等.支氣管動脈和肺動脈多層螺旋CT血管造影對肺癌血供的研究［J］.中華放射學(xué)雜志，2003，37(7):612-614.