不同病理类型肺癌放化疗前后CT灌注参数变化研究

代光政 田翠丽 刘澜涛 单静文

不同病理类型肺癌放化疗前后CT灌注参数变化研究

代光政 田翠丽 刘澜涛 单静文

目的研究不同病理类型肺癌放化疗前后CT灌注参数变化，探讨CT灌注参数在肺癌放化疗早期疗效评估中的价值。方法对所有96例肺癌患者于治疗前及放化疗2个周期后进行CT灌注扫描，计算CT灌注参数[血流量(BF)、血容量(BV)、造影剂到达峰值时间(TTP)、表面通透性(PS)]。比较治疗前及放化疗2个周期后肿瘤最大径和 CT灌注参数，并比较放化疗2个周期后鳞癌、腺癌、小细胞癌、缓解和未缓解患者的上述参数。结果缓解组和未缓解组放化疗后早期肿瘤最大径与治疗前比较差异均无统计学意义(P>0.05)；缓解组放化疗后2周BF、BV、PS较治疗前显著下降(P<0.01)，未缓解组BF、BV、TTP、PS治疗前、后差异无统计学意义(P>0.05)；放化疗后早期鳞癌、腺癌缓解组BF、BV、PS低于未缓解组(P<0.01)，小细胞癌缓解组、未缓解组BF、BV、TTP、PS差异均无统计学意义(P>0.05)。结论CT灌注参数能够在肿瘤形态学改变之前反映非小细胞癌放化疗疗效，为治疗方案的实施和及时调整提供重要依据。

肺癌；灌注成像；X线计算机；体层摄影术

肺癌是临床常见的呼吸系统恶性肿瘤，其发病率和病死率位居我国居民恶性肿瘤的第一位[1]，近年来随着大气污染的加重和人们生活方式的改变，我国肺癌的发病率呈不断攀升趋势，严重威胁着人们的生命和健康。肺癌发病早期缺乏典型的临床表现，多数患者就诊时已处于中晚期，失去手术切除的机会，而多应用以放疗和化疗为主的综合治疗方案[2-3]。其早期疗效的评估主要应用国际通用的实体瘤治疗疗效评价标准[4]，但放化疗的早期肿瘤形成的斑痕组织和水肿可能掩盖瘤体的实际大小，因此应用形态学进行疗效评价存在着一定的局限性[5]。CT灌注成像技术是一种功能性成像方法，可准确反映肿瘤血流动力学变化和灌注状态[6]。本研究通过检测不同病理类型肺癌患者放化疗前后的CT灌注参数，以探讨CT灌注参数在肺癌放化疗早期疗效评估中的价值。

资料与方法

一、一般资料

选择2014年10月至2016年10月秦皇岛市海港医院收治的肺癌患者96例，所有患者均于我科进行CT灌注扫描，男性62例，女性34例，年龄42-78岁，平均(63.7±9.4)岁，病理分型：鳞癌41例，腺癌36例，小细胞癌19例，病例纳入标准：①病理学证实为原发性肺癌；②均为肺内单发病灶，直径≥3cm，未合并阻塞性肺炎或肺不张；③病变处于中晚期；④精神状况良好，无头部外伤及神经精神疾病史，可配合CT扫描和放化疗。⑤无碘制剂过敏史，心肝肾功能均正常；⑥入组前未曾接受放、化疗。本研究获得秦皇岛市海港医院伦理委员会批准，所有患者均知情同意，并签署协议书。

二、方法

1.CT灌注扫描

仪器采用东芝 Aqullion 64排128层螺旋CT扫描机，首先常规CT平扫，扫描范围从胸廓入口至肋膈角水平，扫描参数：管电压为80Kv，管电流为150mAs，重建层厚5mm，选定病灶部位作为CT灌注扫描的中心层面，应用随机扫描软件对病灶进行连续动态扫描，探测器准直为0.5mm×64，球管旋转速度为0.5s/周，采集视野直径为40cm，根据需要重建层厚可为2.5mm。应用双筒高压注射器自肘前静脉注入碘海醇注射液(350mgI/mL)100mL，注射速率5mL/s，注药开始2s后启动动态容积扫描，整个过程共扫描50次，灌注扫描总时长50s。采集图像200幅，将数据传至Vitrea 2.0工作站，应用奥赛德胸部灌注分析软件自动计算得到造影剂首次通过肿瘤组织的时间-密度曲线，记录血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、造影剂到达峰值时间(time to Peak，TTP)、表面通透性(permeability surface，PS)。由高年资放射科医师采用同样的方法进行3次测量，取平均值作为肿瘤组织的灌注参数值。

2.放化疗方案与疗效评价方法

小细胞癌采用足叶乙甙加顺铂的EP化疗方案，非小细胞癌采用TP化疗方案，即铂类药物与长春瑞滨或紫杉醇或吉西他滨。放疗方案：2GY/次，每周5次，共治疗6周。所有患者分别于治疗前和放化疗后早期(化疗2个周期，放疗40-50GY)分别进行1次CT灌注扫描，并于放化疗4周期后进行CT增强扫描，观察肿瘤大小变化，并与治疗前比较，评价疗效[4]：疗效共分为完全缓解(complete remission，CR)、部分缓解(Partial remission，PR)、疾病稳定(stable disease，SD)和疾病进展(progression disease，PD)，其中CR、DR为缓解，SD、PD为未缓解。

三、统计学方法

采用SPSS20.0软件分析各组统计数据，各组肿瘤直径、BF、BV、TTP、PS均为计量资料，且符合正态分布，以均数±标准差表示，组间、组内比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、化疗2周期后肿瘤最大径

96例患者共缓解71例(缓解组)，其中CR 2例，均为小细胞癌，PR 69例，鳞癌32例，腺癌25例，小细胞癌12例；未缓解25例(未缓解组)，鳞癌9例，腺癌11例，小细胞癌5例。放化疗后早期缓解组和未缓解组肿瘤最大径与治疗前比较差异均无统计学意义，P>0.05，(见表1)。

表1 化疗前及放化疗后早期肿瘤最大径比较

二、化疗前后各组CT灌注参数分析

缓解组放化疗后早期BF、BV、PS较化疗前显著下降(P<0.01)差异有统计学意义，TTP化疗前后差异无统计学意义(P>0.05)，未缓解组BF、BV、TTP、PS化疗前及放化疗后早期差异无统计学意义，P>0.05，(见表2)。

三、放化疗后早期不同病理类型肺癌CT灌注参数

放化疗后早期鳞癌、腺癌缓解组BF、BV、PS低于未缓解组(P<0.01)，TTP与未缓解组差异无统计学意义(P>0.05)，小细胞缓解组、未缓解组BF、BV、TTP、PS差异均无统计学意义，P>0.05，(见表3)。

表2 化疗前及放化疗后早期缓解组CT灌注参数比较

表3 放化疗后早期不同病理类型肺癌CT灌注参数

讨 论

根治性手术切除是肺癌的有效手段，但多数患者确诊时已处于中晚期，失去了手术切除的时机，而以放疗和化疗为主。放化疗主要通过破坏肿瘤血管、抑制肿瘤血管的形成，从而大幅度减少或断绝肿瘤组织血和氧的供应，发挥治疗作用[7]。肿瘤微血管密度是评价肿瘤血管生成的金标准，与肿瘤的良恶性、分级评估和放化疗预后密切相关，但肿瘤微血管密度的评估依赖组织活检或术后病理检测，临床应用受到限制[8]。CT灌注成像是在静脉注射造影剂的同时，利用CT设备在病灶层面快速连续动态扫描，分析造影剂在通过肿瘤组织的过程中每个层面的密度变化，利用CT灌注成像软件获得每个像素的时间-密度曲线，从而计算出肿瘤组织的血液灌注情况[9]。最新实验研究表明，肿瘤组织微血管密度的表达与BF、BV、PS等CT灌注成像参数显著相关，上述灌注参数可反映肿瘤组织的血管生成情况[10]，在一定程度上可成为一种无创、准确评估肿瘤新生血管和抗肿瘤血管生成效果的方法。

恶性肿瘤的治疗方法价格都比较昂贵，患者在承受身体疼痛折磨、精神巨大压力的情况下，尚需承担高额的治疗费用。治疗前应制定详细、有效的方案，治疗过程中需不断验证方案的有效性，疗效不理想者应及时调整方案。本研究根据放化疗4个周期后的肿瘤大小的变化将96例患者分为缓解组和未缓解组，对比分析放化疗2个周期后肿瘤最大径和CT灌注参数的变化。发现缓解组和未缓解组肿瘤最大径与治疗前差异均无统计学意义，提示肺癌放化疗早期病灶大小变化与疗效不存在相关性，治疗后肿瘤组织形成的瘢痕组织和水肿可能掩盖了瘤体的实际大小，因此根据肿瘤最大径的变化评价早期疗效与临床实际是不相符的。BF是反映肿瘤组织血流丰富程度的指标，BV反映了肿瘤组织的血液含量，PS反映了造影剂通过毛细血管深入细胞间隙的速度，本研究发现放化疗早期缓解组BF、BV、PS显著下降，而未缓解组各项CT灌注参数与治疗前差异均无统计学意义，BF和BV值的降低表示肿瘤组织中微血管数目的减少，而PS值的降低表示毛细血管通透性的降低，毛细血管壁的结构趋向完整[7]。放疗和化疗均可通过改变肿瘤细胞的DNA结构，抑制有丝分裂，杀伤肿瘤细胞，而放射治疗还可引起肿瘤组织出现微循环异常和血管内血栓形成，血液灌注量下降，毛细血管减少[11]。缓解组肿瘤组织微血管密度的下降导致了CT灌注参数BF、BV、PS的降低，细胞对放化疗的敏感性决定了疗效，低灌注状态下肿瘤组织对放化疗不敏感的原因在于其存在着较多的乏氧细胞[12]，乏氧是恶性肿瘤的特征，也是影响疗效、肿瘤复发的重要原因，乏氧细胞的存在与血管异常、肿瘤过度增殖导致消耗增加有关[13]。由此我们认为BF、BV、PS可作为肺癌放化疗早期疗效评价的有效指标，可为治疗方案的制定和调整提供重要参考。本研究还发现鳞癌组缓解和未缓解患者BF、BV、PS差异有统计学意义，腺癌组缓解和未缓解患者BF、PS差异有统计学意义，而小细胞癌组缓解和未缓解患者BF、BV、TTP、PS差异均无统计学意义，提示显示早期放化疗后非小细胞癌CT灌注参数改变对疗效的评价比较敏感，而对小细胞癌CT灌注参数不能反映放化疗的早期疗效。其原因可能与部分病灶距离肺门较近，CT灌注值的测定受到了纵隔大血管的影响，也可能与本组小细胞癌患者数量较少有关。

综上所述，CT灌注参数能够在肿瘤形态学改变之前反映非小细胞癌放化疗疗效，为治疗方案的实施和及时调整提供重要依据。本研究不足之处在于未进一步探讨肺癌组织微血管密度和CT灌注参数的相关性。另外，CT灌注成像目前正处于探索阶段，国内外尚缺乏统一的参考标准，本研究纳入病例数较少，上述结论仍需扩大样本数进一步验证。

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ResearchofCTperfusionimagingonparameterschangeofdifferentpathologicaltypeoflungcancerbeforeandafterchemo-radiation

DAIGuang-zheng,TIANCui-li,LIULan-tao,SHANJing-wenCT

Department,QinhuangdaoHarborHospital,Qinhuangdao,Hebei066000,China

ObjectiveTo study parameters change of CT perfusion imaging of different pathological type of lung cancer before and after chemoradiation and to study the value of CT perfusion parameters in therapeutic effect evaluation in early assessment of different pathological type of lung cancer before and after chemoradiation.Methods96 patients with lung cancer underwent CT perfusion imaging scan before treatment and after 2 cycles of chemoradiation, and their CT perfusion parameters [blood flow (BF), blood volume (BV), time to Peak (TTP), permeability surface (PS)] were calculated. The maximum diameter and CT perfusion parameters before treatment and after 2 cycles of chemoradiation, and the parameters mentioned above were compared in patients with squamous carcinoma, adenocarcinoma, small cell carcinoma remission and irremission.ResultsCompared with before treatment, there was no statistical significant difference in the maximum diameter of the remission group and the irremission group in the early chemoradiation (P>0.05). BF, BV and PS decreased obviously in the remission group after 2 cycles of chemoradiation (P<0.01). In the irremission group, there was no statistically significant difference in BF, BV or PS (P>0.05). BF, BV and PS in patients with early squamous carcinoma and adenocarcinoma were lower in the remission group after chemoradiationthan than in the irremission group (P<0.01). There was no statistical significant difference in BF, BV, TTP or PS between the remission group and the irremission group (P>0.05).ConclusionCT perfusion parameters can react the curative effect of chemoradiation on non-small cell carcinoma before tumor morphology changed, and it can provide important basis for the implementation and adjust of the treatment plan.

lung cancer; perfusion parameters; X-ray computer; tomography

2017-03-30]

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.11.040

秦皇岛市科学技术研究和发展计划项目(No 201602A184)

066000 河北 秦皇岛，秦皇岛市海港医院CT室