双源CT双能量成像在非小细胞肺癌化疗疗效评估中的价值

路 媛，鄂林宁，吴 山，武志峰(山西医科大学医学影像学系，太原 03000;山西医学科学院，山医大医院影像中心CT室;通讯作者，E-mail:wuzhifeng004@6.com)

肺癌为临床上常见的恶性肿瘤之一，肺癌治疗后的及时疗效评估对患者后期治疗及预后判断具有重要指导意义和价值，影像学上主要采用常规CT、MRI、PET成像，根据RECIST1.1形态学变化进行疗效评估，而对瘤体内部变化(如液化坏死等)［1］无法做出评估，存在诸多局限性［1-7］，而双源CT双能成像为近来一项新技术，能够有效对肿瘤血管化程度进行评估［8］，本研究主要探讨双源CT双能扫描对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)化疗前后的疗效评估在临床中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集2013-10～2014-08期间在我院就诊的NSCLC患者71例，所有患者均经病理确诊为NSCLC，其中男性52例，女性19例，年龄45-79岁，中位年龄63.0岁，病理类型包括:鳞癌47例，腺癌24例。入选标准:所有患者均接受规范化化疗;病人化疗前后资料完整，且治疗前后均行双源CT双能扫描。

1.2 方法

患者接受规范化化疗，对治疗前、后双能CT扫描数据进行对比分析，根据肺癌最新CT评价标准［1，2，4，5］(new CT response criteria，NRC)，本研究就疗效分为治疗有效组［包括完全缓解组(complete response，CR)和部分缓解(partial response，PR)，治疗后瘤体最大径减小≥10%或瘤体CT衰减值HU减小≥15%］和治疗无效组［包括病情稳定组(stable disease，SD)和病情进展组(progressive disease，PD)，治疗后最大径减小＜10%或瘤体CT衰减值HU减小＜15%］，对NSCLC进行化疗后疗效评估。

1.3 扫描方案

71例患者均应用德国西门子Somatom Definition Flash双源CT扫描仪，采用双筒高压注射器，碘对比剂碘海醇(300 mgI/ml)经肘静脉注射，总量:1 ml/kg，流率:3.0 ml/s。扫描参数:双能增强扫描采用Liver VNC序列，注射对比剂后分别于25 s及60 s行动脉期及静脉期扫描，A、B球管管电压分别为100 kV、Sn 140 kV，参考管电流时间乘积分别为300 mA·s、232 mA·s，准直 0.6 mm ×32 mm，旋转时间0.5 s/圈，螺距因子1.0，双能CT扫描得到100 kV、Sn 140 kV、线性融合图像(M=0.5，M 为融合因子)，图像重建层厚1 mm，层间距1 mm。

1.4 图像重建与处理及数据分析图像重建与处理及数据分析

将动、静脉期增强扫描100 kV及Sn 140 kV图像分别调入Siemens Syngo MMWP VE40A工作站双能软件中，经Liver VNC模式得到碘图;混合图像经Syngo-via工作站MM Oncology后处理软件三维体积测量技术得到病灶形态学信息。

由2名高年资主任级放射科医生分别独立处理及测量各项参数指标。选取显示病灶最佳的层面，划定最大感兴趣区(region of interest，ROI)，在碘图上测量病灶及病灶同层面大血管碘覆盖值及碘浓度值。ROI应最大程度包含该层面肿瘤组织，至少为瘤体实性成分的2/3，测量3次取平均值;所选病灶还需避开同层面大血管，以避免高浓度对比剂对病灶内碘含量的干扰，影响结果分析。在动、静脉期及病灶治疗前、后不同时期尽量使ROI位于相同层面及部位，且面积应尽量相同;ROI选取应避开液化坏死、空洞、出血、钙化区、阻塞性肺炎及肺不张，病灶大小测量需在纵隔窗上，以准确评估病灶内有无空洞形成及实性成分变化情况［4］。

1.5 测量指标

①测量病灶治疗前后最长径变化百分率=(治疗后肿瘤最长径-治疗前肿瘤最长径)/治疗前肿瘤最长径×100%;病灶治疗前后平均CT值变化百分率=(治疗后肿瘤平均CT值-治疗前肿瘤平均CT值)/治疗前肿瘤平均CT值×100%。

②动脉期标准化碘NICAP=动脉期病灶内碘浓度ICAP/同层大动脉碘浓度IC;静脉期标准化碘NICVP=静脉期病灶内碘浓度ICVP/同层颈内静脉碘浓度IC(NIC即normalized iodine concentration);CTA:动脉期病灶内碘覆盖值;CTV:静脉期病灶内碘覆盖值。

1.6 统计学方法

2 结果

71例患者治疗前后分别行双源CT双能扫描，根据NRC，将患者分为治疗有效组和治疗无效组，其中治疗有效组32例，治疗无效组39例。两组患者化疗前后对比分析得出:治疗有效组最长径变化率为(-17.43±10.54)%;平扫 CT值平均变化率为(-19.87±10.81)%;治疗无效组最长径变化率为(21.18±12.27)%，平扫 CT值平均变化率为(-11.69±10.25)%(见表1)。治疗有效组形态学变化率明显大于无效组。治疗前后两组内分析:动脉期治疗有效组标准化碘及碘覆盖值治疗后较治疗前明显减小(P＜0.05，见图1，表2)，治疗无效组标准化碘及碘覆盖值治疗后明显高于治疗前(P＜0.05)，而静脉期两组内标准化碘与治疗前比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)。治疗有效组动脉期标准化碘及碘覆盖值治疗后明显小于治疗无效组(P＜0.05)，而静脉期两组间比较差异无统计学意义(P＞0.05，见表2)。

图1 一例左肺上叶鳞癌患者化疗前后疗效对比Figure 1 Comparison of CT in a patient with squamous cell carcinoma on left lung lobe before and after chemotherapy

表1 两组形态学变化率结果(%，±s)Table 1 Change rates of maximum diameter and plain CT value in two groups(%，±s)

表1 两组形态学变化率结果(%，±s)Table 1 Change rates of maximum diameter and plain CT value in two groups(%，±s)

组别 n 病灶最长径变化率病灶平均CT值变化率有效组32 -17.43 ±10.54 -19.87 ±10.81无效组39 21.18 ±12.27 -11.69 ±10.25

表2 治疗前后有效组和无效组动静脉期标准化碘、碘覆盖值比较(±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)

与同组治疗前比较，*P＜0.05;与治疗后有效组比较，#P ＜0.05

指标 组别 n 治疗前 治疗后NICAP(%) 有效组 32 9.03 ±4.18 6.62 ±5.10*无效组 39 9.16 ±3.74 13.66 ±6.63*#CTA(HU) 有效组 32 18.41 ±11.65 12.73 ±10.78*无效组 39 21.27 ±9.36 24.99 ±10.19*#NICVP(%) 有效组 32 38.12 ±19.77 36.67 ±19.95无效组 39 29.28 ±9.00 28.92 ±11.50 CTV(HU) 有效组 32 28.42 ±15.64 32.28 ±14.70无效组39 27.83 ±7.32 30.89 ±7.02

3 讨论

3.1 临床上NSCLC疗效评估现状

目前临床上常用的肺癌疗效评估方法主要是RECIST1.1［2］，是基于治疗前后瘤体大小及数目的变化作为评估标准，存在许多不足，尤其对形态学变化不明显病灶。NRC［4］是在瘤体形态学变化基础上附加了瘤体分子学变化，指出:病灶形态学变化(如液化、坏死及空洞形成等)成为疗效评估反应之一，Crabb等［6］在研究中也证实治疗后肿瘤血管化程度被抑制，肿瘤细胞缺血坏死，空洞形成，与患者疗效及预后有较高的相关性;肿瘤密度的变化以衰减值减少≥15%作为PR的标准，可以很好地反应出病灶内部变化情况，这在Choi等［7］治疗反应的研究中也已得到了证实。

3.2 双源CT碘图在NSCLC中的诊断价值

双源CT通过物质在不同能量下的衰减特性不同，实现碘与其他物质的分离，通过运用彩色编码技术来显示图像中碘的分布，形成碘图，从而对病灶内碘覆盖值及碘含量进行准确定量分析。双源CT对肺癌疗效诊断价值体现在以下方面:第一，灌注CT能够提供病灶疗效的早期参数指标(血容量、血流量、血管通透性)，而双源CT碘图中所测得的碘覆盖值及碘浓度与血流灌注成像有很好的一致性，可以反映肿瘤血管化程度［8］。肺癌的发生发展与肿瘤的血管化程度有高的相关性，肿瘤的进展及转移可以体现出瘤体内部高的血管化程度。本研究中治疗有效组标准化碘及碘覆盖值较治疗前明显减小(见图1)，且治疗后动脉期有效组标准化碘及碘覆盖值明显小于无效组，说明治疗后有效组病灶血管化程度明显减少;治疗无效组治疗后动脉期标准化碘及碘覆盖值较治疗前增多，说明瘤体对治疗效果反应差，瘤体内血供增多，有恶性度增长的趋势;这与多项研究结果相符合［9，10］。为了消除不同个体间对比剂剂量、速率等的差异，本研究采用标准化碘NIC，实现不同个体间同一性比较，再结合三维体积测量技术，诊断的准确性明显提高。第二，依据双源CT碘图中碘的分布，可对病灶内碘覆盖值及碘含量进行准确定量分析。本研究中12例治疗有效组病人治疗后病灶内出现液化坏死，碘浓度几乎为0，而其中5例与治疗前比较病灶体积变化不明显，若按照RECIST，均将5例病人评估为无效组，而NRC将其评估为有效组，说明依据NRC，碘图对肺癌疗效评估的准确性提高，多项研究［1-7］也表明NRC能更好地对早期病灶进行准确的疗效评估，患者的生存率得到了显著提高。本研究治疗后，标准化碘及碘覆盖值动脉期两组内比较差异均有统计学意义，有效组较无效组明显减小，而静脉期两组间未有统计学意义差异，因此我们推测治疗后有效组瘤体血供明显减少，对治疗方案敏感，治疗效果好，肺癌也主要由支气管动脉来供血，董伟华等［11］多项研究也证明肺癌血供主要由支气管动脉等体循环分支供血。

综上所述，双源CT碘图能够准确显示肿瘤血管化程度，而用双能CT对肺癌进行疗效评估目前仍处于探索研究阶段，因此尚需进行更深入的探讨。

［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，Faria 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，孙鹏飞.CT灌注成像在肺癌诊断及疗效评估中的价值［J］.国际医学放射学杂志，2013，36(4):328-330.

［10］邓东，杨新官，张小波，等.16层螺旋CT灌注成像强化指标和肿瘤微血管密度与肺癌淋巴结转移的关系［J］.中华放射学杂志，2010，44(1):24-28.

［11］董伟华，肖湘生，李惠民，等.支气管动脉和肺动脉多层螺旋CT血管造影对肺癌血供的研究［J］.中华放射学杂志，2003，37(7):612-614.