周围型非小细胞肺癌化疗疗效影像学评估方法的进展

毛海燕，王官良，樊树峰

（浙江省台州医院，浙江 临海 317000）

·综述·

周围型非小细胞肺癌化疗疗效影像学评估方法的进展

毛海燕，王官良，樊树峰

（浙江省台州医院，浙江 临海 317000）

肺癌的发病率和死亡率目前在我国均居恶性肿瘤的首位，其中80%～85%为非小细胞肺癌。本文从计算机断层扫描（包括常规CT、增强CT及能谱CT）、正电子发射体层成像技术/CT及磁共振弥散加权成像（MR-DWI）三种影像学方法对周围型非小细胞肺癌化疗疗效进行评价。

非小细胞肺癌；化疗；X-Ray；MRI

肺癌是常见的恶性肿瘤，威胁着人类的健康和生命，其死亡率呈逐年上升趋势，其中80%～85%为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）[1]。多数患者在发现时即为晚期，主要治疗以化疗为主。无论是传统的化疗方案还是近年来发展较快的靶向治疗方案都需进行早期疗效的影像学评估。及时准确地评价化疗疗效，对患者的治疗方案、预后以及生存时间，都具有非常重要的临床意义。本文针对目前临床上NSCLC化疗疗效评估的影像学手段及相关进展作一综述。

1 计算机断层扫描（computed tomography，CT）

1.1 常规CT平扫 目前评估肺癌化疗疗效的影像学手段主要还是依据常规CT，通过断层显像可以直接观察病灶的大小变化及纵隔、胸膜、远处转移等情况。评价标准由以往采用的WHO标准，已被实体瘤疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumors，RECIST）逐步代替[2]。 RECIST 标准基于单径测量评估肿瘤治疗反应，即利用解剖影像于治疗前后分别测量靶病灶的长径变化，依据长径的大小变化将疗效分为完全缓解（CR）、部分缓解（PR）、疾病稳定（SD）及疾病进展（PD） 四组[3]。 CR指所有靶病灶均已消散，无新病灶，且肿瘤标记物正常，至少维持4周；PR指靶病灶最长径之和与基线状态对比最少缩小30%，至少维持4周；SD指靶

病灶大小变化范围在PR和PD之间；PD指靶病灶最长径之和与治疗后记录的最小病灶的最长径之和对比增长20%或新出现≥1个病灶。无论是传统的WHO标准还是RECIST标准，均是基于肿瘤形态学的改变来评估疗效的[4]。在肺癌治疗过程中，病灶在发生形态学改变前往往需要一段时间，早期无法反应疗效。另外，如果抗肿瘤药物无效，可能会导致患者治疗延误。生物细胞学研究也表明，肺癌治疗后，在其形态学改变之前，肿瘤细胞的代谢及增殖状况已经有所变化。故RECIST标准具有一定的局限性[5]，不适合早期评估靶向治疗的疗效，因为肿瘤在化疗后体积的缩小往往需要一定时间。

1.2 增强CT 增强CT是在常规CT平扫的基础上通过静脉注射对比剂来观察肿瘤的强化程度。肿瘤的生长依赖于血管的生成，肿瘤强化的程度和肿瘤内的微血管数目关系密切，故微血管可作为非小细胞肺癌患者的一个预后判断依据[3]。影响肺癌的强化因素有很多，包括肺癌本身的位置、大小、血管分化程度、血供，与患者的循环情况，还有所采用的对比剂种类、浓度、剂量、注射速率和扫描延迟时间等，故想要得到反应病变特征的精确检查结果，必须控制很多变量，在临床工作乃至临床研究中都难以确保达到检查的理想状态。所以，目前所有动态增强相关研究都有临床难以避免的缺陷。

国内外有很多学者近年来在CT动态增强基础上行灌注成像检查，以评估NSCLC化疗的疗效。王建卫等[6]通过对123例NSCLC患者行放化疗前后行灌注CT扫描时，发现缓解组比未缓解组的血流量高，认为NSCLC治疗前的高灌注状态提示对放化疗反应相对较敏感，早期缓解率高。张艳林等[5]通过对80例靶向治疗的非小细胞肺癌患者行动态CT增强扫描时，发现pH值及CT灌注值降低的患者缓解率要高于pH值及CT灌注值升高的患者，故可以通过pH值及CT灌注值的变化来评估靶向治疗的效果。Fraioli等[7]通过对55例肺癌患者分别于治疗前和治疗90天后行CT灌注扫描检查时，发现各灌注参数与RECIST标准存在明显的相关性。但是CT灌注成像扫描辐射剂量较平扫显著增加，不利于肺癌患者，故目前尚未成为肺癌疗效评估的常规方法。

1.3 能谱CT 随着新一代的CT机型宝石CT机的诞生，新的CT检查技术也随之而来，即能谱CT检查技术。能谱CT中的物质分离技术利用不同的物质对不同能量的X线吸收特征差异，在不增加扫描时相的前提下，通过0.5秒内80～140keV之间的快速切换，在获得40～140keV的101组单能量图像的同时，去除硬化伪影，提供兴趣区的能谱曲线、能谱散点图和直方图，提供水基、碘基、钙基等不同物质基的物质分离图像，进而反映不同活体组织所含的分子成分与含量差异，从而对病灶进行定性、定量分析。另外，还能通过迭代重建技术[8]，在获得高清成像的同时，显著降低辐射剂量，提高CT检查的安全性。近几年，能谱CT已经越来越多地应用于对肿瘤（包括转移瘤）的诊断、鉴别诊断[9－12]。国内已有学者将能谱CT运用于肺癌化疗的评估。例如，包如意等[13]对16例肺癌患者在化疗前、化疗3个月后分别进行能谱CT增强检查，通过对肿瘤实性成分分别在平扫、静脉期的70kev CT值及碘（水）图密度值的测量，计算出化疗前后的差值，并结合RECIST标准，得出肺癌疗效评估的结果。因此，能谱CT有望成为理想的肺癌疗效评估方法。

2 正电子发射体层成像技术 （positron emission tomography，PET）/CT

一般的CT技术仅能显示病灶的解剖学改变，却不能提供其代谢等信息，存在着较多的不足。PET作为功能分子影像的检查技术，已广泛运用于临床，而PET/CT融合了PET和CT技术，可将功能成像与解剖相结合，并可提供肿瘤病灶的形态学及代谢等生物学特性信息。标准摄取值（standardized uptake value，SUV），是常用的检测指标，主要反映机体对葡萄糖的代谢状况，而葡萄糖代谢与组织器官的恶性程度存在着明显的相关性。一般恶性肿瘤的细胞代谢水平较高，故肿瘤细胞内可积聚大量核素标记的显像剂。如常用18F标记的脱氧葡萄糖（18F-FDG），经PET/CT检查可显示出靶病灶有较高的放射性浓聚。故NSCLC病灶SUV越高，化放疗对肿瘤的局部控制率越低[14]。同时PET/CT也可评估全身的状况，在临床分期和治疗方案选择中有明显的优势。在TNM分期中，PET/CT可区分原发灶与正常组织、区分肿大淋巴结为转移性与炎性、反应性，并可判断远处转移情况等。

已有较多学者利用18F-FDG PET/CT来评价肺癌放化疗的疗效[15]，并证实可将其应用于肺癌的早期评估，即在治疗过程中肿瘤形态学还未有明显变化的情况下，肿瘤代谢却已发生了可以评估的变化。张永等[16]通过对38例NSCLC患者行PET/CT检查时发现，对SUV值≥2.5的患者及时进行化疗方案的修改，并继续化疗2个周期，治疗后SUV值≥2.5与SUV值＜2.5两组间1年局部控制率无差异，从而得出结论，可以通过18F-FDG PET/CT来对NSCLC放化疗的疗效进行评估，及时修正CT的诊断结果，及早地制定更加合理的治疗方案，以提高控制率。丁其勇等[17]通过对49例NSCLC患者行PET/CT检查时，发现第1靶病灶PET/CT图像中的病灶长径下降百分比明显低于SUV下降百分比，可能因存在着明显的选择偏倚而未得出有统计意义的结论，但如果将SUV升高和减低的病例分别与长径变化作对比分析，则39例SUV降低的患者数据对比分析就有了统计学意义。陈翼等[18]运用18F-FDG PET/CT对98例胸部恶性肿瘤治疗后的疗效进行观察发现，18F-FDG肿瘤代谢显像在对肿瘤细胞生物学特性的判定及治疗后瘢痕、坏死或存活、复发等的鉴别方面具有明显独特的优势，肯定了它的临床应用价值。

PET/CT也有其不足之处。通常肿瘤组织细胞的糖代谢明显较正常组织细胞高，即显示为18FFDG的高摄取，但有许多炎症性病变也可表现为18F-FDG摄取增高，且部分分化较好的恶性肿瘤也有无明显高摄取18F-FDG的现象存在，故其特异性不强，此外治疗期间局部也可产生炎症，使SUV短期增加，这也会影响SUV对治疗反应评价的准确率[19]。故存在着一定的假阴性和假阳性。Wiegman等[20]研究显示，对Ⅰ期非小细胞肺癌患者给予一定放疗剂量后，中位SUVmax自6.7升至8.1，中位 SUV70%自 5.7升至 7.1，12周时中位SUVmax和中位SUV70%分别降至3.1和2.5，均降低了约63%，提示SUV可作为预测预后的指标之一。但治疗期间SUV的升高并不一定代表预后不良，还应考虑局部的治疗反应。另外，目前关于PET/CT评价治疗反应的最适时间仍未明确，尚需做更多的研究。另外，PET/CT检查费用较昂贵，也在一定程度上限制了它的使用。

3 磁共振弥散加权成像（MR-DWI）

医学影像磁共振 （magnetic resonance，MR）近年来发展较迅速，其相关的功能成像也成为研究热点，其中 DWI技术研究较多、运用较广[21-24]，可以提供以组织中水分子扩散差异为基础的组织对比，这种对比可被测量为表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值。ADC值反映了生物组织内特异的扩散能力，不同的细胞结构表现为不同的ADC值，有助于确定不同的组织类型和特性。还可通过对肿瘤病灶内像素进行ADC值计算，从而得到定量参数的ADC图。研究表明，ADC值与细胞密度、细胞结构及细胞膜的完整程度呈负相关[25-26]。肿瘤在化疗后，细胞数目减少、密度下降，细胞结构遭到破坏，细胞外间隙也增大，水质子的扩散能力随之增加，ADC值因此升高，呈现在DWI上的信号下降。故对于肿瘤微环境的变化，监测肺癌组织发展过程中组织病理学的变化，DWI较为敏感，特别是b值较高的DWI[27]。因此DWI可作为判断肿瘤对治疗方案反应性的早期敏感指标[28]。Yu等[29]对25例非小细胞肺癌患者分别于化疗前及化疗1～2个疗程后行MR、CT检查，发现ADC值预测疗效的敏感性和阴性预测值均为100%，特异性64.71%，阳性预测值57.14%，准确率82.7%，提出ADC值的变化可以较为敏感地预测肺癌化疗的疗效，联合运用RECIST标准可进一步提高预测效果。另外，在评估肺门及纵隔淋巴结方面，DWI也有其优势。Nomori等[30]在对157例非小细胞性肺癌患者术前行PET和DWI检查时发现，DWI在评估肺门淋巴结时，DWI和PET差异无统计学意义，但在评估纵隔淋巴结时，DWI出现假阳性率明显要低于PET（P＝0.011），并且在病灶尺寸上DWI较PET更接近实际情况（P＝0.002）。因此，DWI从分子生物学以及组织病理学对肺癌的肿瘤组织进行分析，在形态学改变之前可较早发现癌组织的分子生物学变化，缩短肺癌化疗疗效的评估时间，为治疗争取时间。但MR在肺部的运用也存在一些缺陷。例如，肺实质质子密度低、扩散性高，肺内气体－组织界面磁敏感率不均匀，呼吸运动及心脏搏动存在运动伪影，使得MR成像质量受影响，特别是对肺微小病灶的显示有限[21]；另外MR费用较高，限制其临床复查次数。

目前，评估周围型NSCLC化疗疗效的影像学方法主要有CT动态增强或灌注扫描、能谱CT及PET/CT、MR-DWI等。对肺癌治疗疗效的评估不仅局限于影像学上的体积大小变化，更需视其在治疗后内部代谢、功能等的早期变化，较早地确定化疗药物对肺癌的有效程度。影像技术特别是能谱CT、PET/CT、MR-DWI等应用，尽管还存在一些不足，但在评估肿瘤早期疗效方面有很好的运用前景。

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台州市科学技术局基金项目（15YW01）