低剂量256排螺旋CT肺灌注扫描对非小细胞肺癌化疗疗效的评估

舒圣捷　王　全　周　航　刘白鹭　李大庆　李　里　娄　阁　王梓鹏

低剂量256排螺旋CT肺灌注扫描对非小细胞肺癌化疗疗效的评估

舒圣捷王全周航刘白鹭李大庆李里娄阁王梓鹏

【摘要】目的探讨低剂量256排螺旋CT肺灌注扫描对非小细胞肺癌化疗疗效的评估意义。方法对45例晚期非小细胞肺癌患者，在化疗前和化疗后40天分别进行CT灌注扫描。计算表面通透性(permeability surface，PS)、血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)和平均通过时间(mean transit time，MTT)、达峰时间(time to peak)。用RECIST(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors)标准测量和比较化疗前后灌注值的均数间的差异。结果Pearson相关检验结果显示BV和BF呈显著相关性(γ=0.48，P=0.001)，达峰时间与PS相关(γ=0.31，P=0.04)、与血流量相关(γ=20.66，P，0.001)、与血容量相关(γ=20.39，P=0.007)。缓解组患者的BF、BV和PS高于其他组患者。结论CT灌注成像可以评价晚期非小细胞肺癌患者化疗前后的血管生成，进而评估疗效。

【关键词】非小细胞肺癌；CT灌注；低剂量；化疗

Evaluation of Low-dose 256 Spiral CT Lung Perfusion Scan for the Efficacy of Chemotherapy for Non-small Cell Lung Cancer

SHUShengjie，WANGQuan，ZHOUHang，etal.HeilongjiangProvincialAcademyofMedicalSciences，theSecondAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity，Haerbin，150086

【Abstract】ObjectiveTo explore the evaluation of the low-dose 256 spiral CT lung perfusion scan for the efficacy of chemotherapy for non-small cell lung cancer(NSCLC).Methods45 advanced NSCLC patients undergone CT perfusion scan before chemotherapy and 40 days after chemotherapy respectively.To calculate the permeability surface (PS)，blood flow (BF)，blood volume (BV)and mean transit time (MTT)，and time to peak.RECIST standard was used for measuring and calculating the difference of the mean perfusion value before and after chemotherapy.ResultsPearson correlation test results showed that the BV and BF had significant correlation(γ=0.48，P=0.001)，and time to peak was related with PS(γ=0.31，P=0.04)，blood flow(γ=20.66，P=0.001)，and blood volume(γ=20.39，P=0.007).BF，BV，and PS of ease group were higher than the other patients.ConclusionCT perfusion imaging can evaluate angiogenesis in patients with advanced NSCLC before and after chemotherapy，and assess the efficacy.

【Key words】Non-small cell lung cancer(NSCLC)；CT perfusion；Low dose；Chemotherapy

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:177～180)

肺癌中的85%主要为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)，其中大约30%～40%的NSCLC患者在诊断时即属于Ⅲ期和Ⅳ期。对于晚期NSCLC患者化疗是主要治疗手段之一。但是5年生存率不超过5%。化疗后肿瘤组织代谢及生理功能的变化要早于肿瘤组织形态的变化，这就使得临床更加迫切需要一种功能学的评价指标，可以早期且准确的对患者的化疗效果做出评价。准确判断晚期NSCLC患者疗效和预后并指导治疗方案制定。

CT灌注参数能够反映肺癌微血管密度情况和器官的血流分布发生变化，反映肿瘤组织的功能学变化，因其可反映活体的血流动力学变化并可进行定量或半定量分析，所以可以通过灌注了解组织、器官的功能情况[1-8]。目前，国内外少数报道认为CT灌注参数可以反映患者化疗疗效[9-11]，但极少有从低剂量角度进行研究。因此，本研究试图通过低剂量CT灌注参数的变化，监测肺癌患者化疗疗效，以期对患者的个性化治疗和预后评估起到一定的作用。

1材料与方法

1.1　一般资料

2013年1月-2013年12月期间按照其上述筛选原则进入本研究的共50例，其中男性36例，女性14例。平均年龄56岁，年龄39～68岁。所有病例均经过病理组织学检查证实为非小细胞肺癌。其中肺鳞癌22例，肺腺癌21例。所有病例均符合以下要求：不可切除的非小细胞肺癌，最大横向直径≥20 mm，以前未经过放疗或化疗，无造影剂过敏史，无心、肝、肾疾病。

1.2　化疗方案

所有患者均为第一次接受化疗，方案如下：卡铂，175 mg/m2紫杉醇，7.5毫mg/kg贝伐单抗。化疗于CT灌注扫描后立即开始，并在3个月期间每20天重复检查一次(0，20，40、60和80天)。所有方案均化疗2个周期，若出现PD(疾病进展)则在一个周期后评价疗效，所有病例均有4周的疗效确认期。

目前广泛采用的评估肿瘤治疗疗效的RECIST标准的特点是采用肿瘤最大直径的变化率来进行疗效评估，方法：按照治疗效果分为完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、病灶稳定(SD)和疾病进展(PR)。

1.3　仪器与方法

采用phillips256排iCT机器进行检查。扫描前对受检者进行憋气训练并给患者系上束带减小呼吸运动幅度，进行首次通过法CT肺灌注扫描，扫描范围包括整个肿块。选用对比剂优维显(350 mgI/ml)，应用高压注射器经肘正中静脉团注对比剂，对比剂总量50 ml，流率3.5～5 ml/s，注射同时启动扫描，连续扫描30～50 s。管电压均为120 KV，管电流：100 mAs，准直128×0.625 mm，机架旋转时间0.5 s，螺距0.99 mm，层厚5 mm，重建层厚1 mm。应用iDose技术进行重建。

所有图像均传输至工作站，应用iDose 1-7级算法进行重建，重建层厚2.0 mm，重建间隔2.0 mm，测量肺肿块最大径并记录。应用工作站软件包CTperfusion进行分析，以主动脉作为输入动脉，取同层功能参数图采用工作站自带软件划分兴趣区，得到灌注图像及灌注参数：表面通透性、血流量、血容量和平均通过时间。测算大体肿瘤体积(gross tumor volume，GTV)cm3，病灶的最大肿瘤直径(greatest tumor diameter，GTD)mm。记录所有数据并保存图像。比较化疗前及化疗后病变的差异，比较CT灌注结果的差异，比较肿瘤实体及瘤周变化等。

用Pearson相关检验来评估CT值之间的相关性。所有测量数据以均数±标准差表示，应用SPSS 17.0统计分析软件。化疗前后2次CT灌注的参数值比较，应用配对样本t检验。

2结果

2.1　基本检查和40天随访结果

所有患者均在化疗前平均9天接受基本肺CT灌注成像，第二次CT灌注成像在化疗前平均42天内进行。患者的准备平均时间是14 min。其中3例没能进行随访，2例拒绝第2次CT检查。因此，余45例(24例临床分期为Ⅲb期和21例为Ⅳ期)获40天的随访。第一次检查中肿瘤的最宽径为(5.19±3.5)cm(范围是1.6～16.3 cm)。

2.2　治疗前后按RECIST标准判断的值和CT灌注成像测量参数(表1)

按RECIST标准判断的值、血流量、通透性值治疗前后比较有显著差异(P<0.018)；而两者的血容量无差异(P=0.27)，达峰时间也无差异(P=0.844)。 Pearson相关系数显示：血容量和血流量之间呈正相关(γ=0.48，P=0.001)，达到峰值时间与渗透率也呈正相关性(γ=0.31，P=0.04)。负相关性有：达峰时间与血液流量之间(γ=20.66，P=0.001)和达峰时间与血容量之间(γ=20.39，P=0.007)。无显著相关性有：血液流量与渗透率之间(P=0.55)，血液容量与渗透性之间(P=0.1)。11(20%)例患者为部分缓解，2例(9%)为疾病进展，其余32例(71%)为病灶稳定。无完全缓解病例。

表1　治疗前后按RECIST标准判断的值和CT±s)

2.3　RECIST和CT灌注成像的相关性(表2)

根据RECIST标准分类，在基本灌注检查中，部分缓解的肿瘤平均直径约3.8 cm，(范围2.2～10 cm)，而治疗后为2.5 cm，(范围1～7 cm)，平均缩小36.8%。重复测量的方差分析结果表明，在基本灌注检查中，部分缓解者、疾病进展者与疾病稳定者，血容量和达峰时间比较无统计学差异；血流量(P=0.026)和通透性(P=0.001)比较则有差异。

化疗后的肿瘤参数结果如下，平均肿瘤直径为 3.2 cm(范围1.2～6.7 cm)，平均缩小21.7%(40%至23%)。通过比较治疗前和第一次随访时血流量、血容量、达峰时间和渗透性，显示有显著性差异[血液流量(P=0.0001)，血容量(P=0.02)，达峰时间(P=0.012)，通透性(P=0.0001)]。

参数值基本灌注(治疗前)PRPDSD治疗后PRPDSDRECIST/mm3.8±2.22.6±0.75.8±3.82.5±1.63.25±0.74.8±3.1CT灌注值 BF(mL/100mL/min)52.2±5.623.2±0.3550.9±18.741.5±9.129.3±0.542.6±16.7 BV(mL/100mL)6.4±1.73.3±0.36.5±2.95.7±1.53.3±0.356.1±2.5 PS(mL/100mL/min)16.5±2.716.9±0.115.9±3.415.8±2.512.9±0.113.8±3.1

3讨论

肺癌患者治疗后的疗效评价是指导后续治疗的一个重要指标。近年来，关于肺癌患者预后影响因素的研究关于非手术治疗的Ⅲ、Ⅳ期NSCLC的较少，但对临床来说，有效地预测Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的预后十分重要。因而，长期随访，综合评估影响晚期患者生存时间的因素，筛选NSCLC患者不良预后的高危人群，制定合理的临床治疗策略，选择适宜的治疗方法等将具有重要临床价值。

CT灌注成像应用于肺癌成为近年来的一个研究热点。CT灌注参数能够反映肺癌微血管密度情况和器官的血流分布发生变化，反映肿瘤组织的功能学变化，可进行定量或半定量分析，所以可以了解组织、器官的功能情况[1-8]。肺癌化疗后疗效评价目前仍采用以肿瘤大小改变为基础的RECIST标准。但是这种形态学指标越来越受到质疑。一些研究[12-13]发现CT灌注成像在评价化疗疗效方面体现出了重要的价值。目前，国内外少数报道认为CT灌注参数可以反映患者化疗疗效[9-11]，但极少有从低剂量角度进行研究。因此，本研究试图通过低剂量CT灌注参数的变化，监测肺癌患者化疗疗效。

关于CT灌注扫描参数的选择目前还没有一个统一合理的扫描参数标准。虽然灌注CT暴露较小的辐射剂量，但是制定一个标准的扫描参数以减少辐射剂量仍然至关重要。在保证CT平扫和灌注图像的质量的前提下，本研究采取了联合使用中间管电压(100千伏)和管电流，把有效剂量限制到(21.7±1.6) mSv。进一步减少的可能的解决方案可通过采用曝光的代表通过采用80 kV管电压，间隔时间延迟为原来的一倍，或当病灶较小时，最大限度的减少扫描长度。

本研究探索将早期的CT灌注用于化疗后的疗效评价，不仅能显示肿瘤大小体积变化，又能显示肿瘤血供的变化。化疗后42天左右，所有部分缓解的11例病人的灌注血流量明显下降，而在10例中有血容量下降(91%)，在1例(9%)有所增加；在9例中通透性降低(82%)，2例增加(18%)；达峰时间在8例中(73%)下降，在3例中(27%)有所增加。在我们的研究中，只有2个患者分类为有疾病进展。在化疗后，血流量、血容量和达峰时间有所增加，同时透气性下降。在42天随访后，有16例(36%)患者通过RECIST标准评价肿瘤的大小认为是稳定无变化的，但是CT 灌注结果显示血管生成却增加了，这表明对治疗反应不佳。在其余的16名判定为稳定的患者群中，其中仍有5例(11%)的CT灌注结果为血流量、血容量、达峰时间、渗透率均减少；在分类为病情有缓解的患者群中，有11例(24.4%)血流量和血容量下降了。当然这也不能说明这两者不相关，这仅仅说明在化疗早期，可能CT灌注对肿瘤的变化更为敏感，单纯依靠解剖的RECIST标准是不能够准确评估治疗的疗效的，必须结合能对肿瘤进行血流动力学功能评价，才能更加准确全面。在早期阶段，监测生物学活动的细微的差别是不能用宏观的RECIST方法的，这也说明了他在肿瘤大小方面的局限性。因此，在治疗开始后的很短的时间内，结合CT灌注可能对临床更有帮助，而不是传统的单一依靠RECIST大小进行评估。

即使部分不完善，本研究的结果可以在目前情况下仍然有提示意义，未来的研究可能会从评估较大的样本或使用更为复杂的统计方法方面更加改进，可使CT灌注成像能更精确的预测治疗结果。本研究还发现了一个很大的变化灌注CT测量的后处理，这与以往的文献报道类似。 Bellomi等[14]发现直肠癌放疗化疗后的CT灌注的血流量，血容量和渗透性明显降低。Sahani等[15]发现肿瘤在放疗化疗后的CT灌注的血流量降低，而平均通过时间增加了，但是血容量和通透性无明显统计学差异。

CT灌注参数的改变与化疗药物的用法、治疗和灌注成像的间隔时间有关。病理对照研究发现，化疗早期病灶灌注改变与毛细血管的减少有关，后期与少血供的纤维组织形成有关。因此说明CT灌注成像在肺癌化疗疗效预测及评价方面有重要的研究价值。肺癌化疗患者CT灌注参数值有改变，BV、BF值的变化与肿瘤化疗疗效有明显的相关性。肺癌患者化疗前、后CT灌注值的变化对化疗疗效评估有一定作用。

总之通过CT灌注参数的变化，我们可以监测晚期非小细胞肺癌患者化疗疗效，对患者的个性化治疗和预后评估起到了一定的作用。随着CT灌注成像研究的进一步深入，其临床价值会得到更充分的体现。

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(编辑：吴小红)

(收稿日期2014-06-19修回日期 2014-09-25)

中图分类号：R734.2

文献标识码：A

文章编号：1001-5930(2015)02-0177-04

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.02.007

通讯作者：舒圣捷

基金项目：黑龙江省卫生厅科研课题(编号：2013162)
作者单位：150086 黑龙江省医学科学院(舒圣捷，王全，周航，刘白鹭，李大庆，李里，娄阁，王梓鹏)；150086 哈尔滨医科大学附属第二医院(舒圣捷，刘白鹭，李大庆，李里，娄阁，王梓鹏)；150086 黑龙江省医院(王全，周航)