鼻咽癌放疗干预后不同疗效患者超声颈动脉弹性参数变化及临床意义

郭岩 刘英 陈磊 佟超

1河北省唐山市第二医院功检科（河北唐山 063000）；2河北省唐山市开滦集团总医院超声科（河北唐山063000）

鼻咽癌是临床常见恶性肿瘤，发病率高达30/10万，由于鼻咽部位置较深，周围有重要神经、血管相邻，手术切除受限［1］。鼻咽癌对放疗敏感，放射治疗是主要治疗手段，但放疗对癌细胞不具识别性，易损伤正常细胞，其中颈动脉损伤是头颈部放疗后的重要并发症之一，易影响患者生存率［2］。因此了解患者早期颈动脉血管变化对判断并改善患者预后有重要意义。超声弹性成像技术具有无创、简便等优点，目前广泛应用于乳腺、甲状腺、糖尿病等疾病的血管弹性检测中，且取得较好的效果［3］，但其在头颈部放疗后中的应用研究较少，故本研究回顾性分析90例鼻咽癌放疗患者的临床资料，探讨超声弹性成像技术用于头颈部放疗后血管弹性检测的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2013年6月至2016年6月90例鼻咽癌放疗患者的临床资料，本研究经医院伦理委员会审查批准。纳入标准：（1）均经病理确诊为鼻咽癌，且为低分化鳞癌［4］；（2）全颈部照射（乳突根部至锁骨上缘下及胸骨切迹下2～3 cm）；（3）年龄18 ～ 80岁；（4）临床资料完整。排除标准：（1）严重心肝肾等脏器功能障碍；（2）糖尿病、高血压、高血脂等内科疾病；（3）二维超声显示双侧颈动脉有粥样硬化斑块；（4）头颈部手术病史。本组患者中男56例，女34例；年龄41～78岁，平均（50.35± 5.27）岁；临床分期：Ⅲ期32例，Ⅳ期58例。

1.2 放射治疗方案全部患者接受医用直线加速器体外常规分割放疗，每日照射1次，每次2.0 Gy，5次/周，连续治疗6周，总剂量60 Gy。

1.3 方法采用美国GE LOGIQC9彩色多普勒超声诊断仪，配备弹性成像技术分析软件，采用频率为5.0 MHz的探头。所有患者均在放疗前、放疗6周后行高频灰阶超声检查，并在此基础上行超声实时弹性成像检查，获取高频灰阶图、病灶的弹性硬度评分图、弹性应变率比值图、弹性面积与灰阶面积比值图，并记录颈动脉内中膜厚度（IMT）、收缩期内径（Ds）、舒张末内径（Dd）及弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值。所有患者超声检查均由同一名操作熟练的医生完成。（1）高频灰阶检查技术。所有患者静息10 min后采取平卧位，使颈部充分暴露。采用高频探头检查，调整动态范围、深度、聚焦区域等，获得最佳图像，结合心电图，首先测量IMT，再于T波末测得Ds，R波顶点测得Dd，均取3次测量平均值。（2）超声弹性成像技术。在高频灰阶基础上，进入弹性成像技术模式。感兴趣区为肿瘤病灶外缘5 mm的区域，包括周边参照组织。手持探头轻微抖动。屏幕上压力指标变为绿色时（时间＞3 s）冻结，测量弹性评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值。①弹性评分依据FURUKAWA等［5］分型和诊断标准。②应变率为定量或半定量评估组织硬度的方法。弹性应变率比值=组织A轴向应变率/组织B轴向应变率。感兴趣区包括组织A及周边参照物B，采用自带测量软件勾画目标病灶A，勾画周边参照物B，即可得到弹性应变率比值。③弹性面积与灰阶面积比值。采用实时双幅成像，现实高频灰阶图像与弹性图像，获取最佳图像并冻结，勾画灰阶图像及弹性图像中病灶面积，并获取比值。

1.4 观察指标（1）比较两组放疗前、放疗6周后高频灰阶检查参数（Ds、Dd、IMT）及颈动脉弹性参数（弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值）。（2）分析放疗后肿瘤疗效。疗效评价按WHO实体瘤疗效评价标准［6］，完全缓解（CR）：肿瘤病灶完全消失；部分缓解（PR）：肿瘤病灶缩小＞50%；稳定（SD）：淋巴结缩小＜50%或增大＜25%；恶化（PD）：肿瘤病灶增大＞25%。总缓解率=（CR＋PR）/n×100%。记录患者放疗6周后总缓解率，分为缓解组（CR＋PR）与未缓解组（SD＋PD）。（3）采用ROC曲线分析颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解的预测价值。

1.5 统计学方法选用统计学软件SPSS 19.0对研究数据进行分析和处理，计数资料采取百分率（%）表示，组间对比进行χ2检验；计量资料以s表示，组间对比进行t检验，采取ROC曲线评价颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解的预测价值，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 放疗前后高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较放疗后弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值低于放疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。放疗前后高频灰阶检查参数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 放疗前后高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较Tab.1 Comparison of the parameters of high frequency gray scale examination and the elastic parameters of carotid artery before and after radiotherapy ± s

表1 放疗前后高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较Tab.1 Comparison of the parameters of high frequency gray scale examination and the elastic parameters of carotid artery before and after radiotherapy ± s

时点放疗前放疗后t值P值例数90 90 Ds（mm）6.42±0.51 6.37±0.46 0.691 0.491 Dd（mm）5.87±0.42 5.82±0.39 0.828 0.409 IMT（mm）0.79±0.20 0.76±0.18 1.058 0.292弹性成像图评分（分）3.11±0.35 2.10±0.42 17.526 0.000弹性应变率比值3.04±0.67 1.72±0.56 14.341 0.000弹性面积与灰阶面积比值1.66±0.34 1.31±0.29 7.430 0.000

2.2 放疗后肿瘤疗效分析CR 12例，PR 39例，SD 16例，PD 23例。总缓解率为56.67%（51/90）。

2.3 两组高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较将90例放疗后头颈部肿瘤患者按是否缓解分为缓解组（n=51）与未缓解组（n=39）。缓解组弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值低于未缓解组，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组高频灰阶参数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 两组高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较Tab.2 Comparison of two groups of high frequency gray scale examination parameters and carotid elastic parameters ± s

表2 两组高频灰阶检查参数及颈动脉弹性参数比较Tab.2 Comparison of two groups of high frequency gray scale examination parameters and carotid elastic parameters ± s

组别缓解组未缓解组t值P值例数51 39 Ds（mm）6.39±0.53 6.35±0.60 0.474 0.636 Dd（mm）5.84±0.41 5.75±0.37 1.546 0.124 IMT（mm）0.77±0.20 0.74±0.17 1.084 0.280弹性成像图评分（分）1.95±0.41 2.25±0.50 4.402 0.000弹性应变率比值1.32±0.72 1.95±0.49 6.863 0.000弹性面积与灰阶面积比值1.05±0.35 1.52±0.43 9.753 0.000

2.4 颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解的预测价值分析弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值对放疗后肿瘤缓解情况均有一定预测价值（P＜0.05）。见表3、图1。

表3 颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解的预测价值分析Tab.3 Predictive value of carotid elastic parameters for tumor remission after radiotherapy ± s

表3 颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解的预测价值分析Tab.3 Predictive value of carotid elastic parameters for tumor remission after radiotherapy ± s

颈动脉弹性参数弹性成像图评分弹性应变率比值弹性面积与灰阶面积比值曲线下面积0.763 0.772 0.742标准误0.052 0.048 0.053 P值0.000 0.000 0.000 95%置信区间0.662～0.865 0.678～0.867 0.638～0.847最佳截断值2.03 1.69 1.27敏感度0.769 0.667 0.821特异度0.745 0.647 0.588

3 讨论

超声弹性成像技术是以二维超声为基础而发展的一项新技术，其可利用双幅实时显示功能，同时观察二维超声灰阶图与弹性成像图，并依据不同组织的弹性硬度得出弹性评分，还可通过自带测量软件勾画目标病灶及周围参照物得出病变组织应变率等，能够分辨弹性大小，为某些疾病诊断提供一定依据。传统主要采用高频灰阶超声、CT、MRI诊断，但此类影像诊断技术不能提供足够的组织硬度，诊断价值不高。而超声弹性成像技术应用超声弹性匹配软件可测量组织压缩前后的应变程度，并可通过弹性图像表现出来，进而可很好的评估压缩组织硬度，具有很好的临床应用前景［7］。

颈部血管位置较浅，头颈部放疗中极易受到损伤。据文献报道［8］，放疗所致的劲动脉损伤主要可分为动脉破裂、动脉闭塞、动脉斑块形成及动脉狭窄，其中动脉斑块形成及动脉狭窄最为常见。采取有效的影像学技术早期发现放疗后颈动脉弹性的变化，可为临床干预治疗提供一定指导延缓缓放疗的颈动脉损伤。本研究结果显示，放疗后弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值低于放疗前，分析原因如下［9］：（1）放疗前弹性评分较高主要是由于在病理状况下，肿瘤恶性病变可使病灶组织结构发生改变，增加组织硬度。放疗后评分降低主要是由于肿瘤细胞与周围组织浸润的减少，肿瘤细胞受到破坏，降低了周围组织牵拉作用。（2）放疗前弹性应变率比值较高，一方面是由于病灶组织结构发生改变，增加组织硬度；另一方面为恶性病灶细胞与周围组织发生浸润、黏连，提高了弹性应变率比值。放射治疗直接杀伤或破坏肿瘤细胞，减小周围组织浸润，尽管放疗后4周内病灶会出现纤维化、坏死细胞、肉芽组织等变化，可能增高硬度，但周围浸润的牵拉作用明显减少，故弹性应变率比值整体呈降低趋势。（3）头颈部恶性肿瘤一般呈浸润性生长，而且常会侵犯、牵拉周围组织，增加组织硬度，进而会明显增大弹性成像面积，故病灶周围组织受累程度及范围主要可通过弹性成像图间接反映。恶性肿瘤可向周围正常组织呈浸润性生长，弹性图可显示病灶中心部分及病灶周围被侵犯组织，而灰阶超声图像则只能显示局部病灶面积。放疗后肿瘤组织遭到破坏，降低周围浸润，弹性面积减少，故弹性面积与灰阶面积比值降低。叶富永等［10］研究也显示，超声弹性成像检测可客观评价放疗后颈动脉壁弹性的变化，本研究结果与之相符。伍玉晗等［11］研究则显示，超声弹性成像技术可用于评价颈动脉斑块变化，不同组织学特性的斑块弹性图像表现、应变对比度有一定差异。

本次研究还发现，缓解组弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值低于未缓解组，分析原因可能为缓解组对放疗更敏感，对肿瘤组织的破坏性及杀伤力更强，进而可显著减少周围组织浸润，降低颈动脉弹性硬度。而且弹性成像图评分、弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值预测放疗后肿瘤缓解情况的ROC曲线下面积分别为0.763、0.772、0.742，提示颈动脉弹性参数对放疗后肿瘤缓解情况均有一定预测价值，可为临床合理选择治疗方案提供一定指导意义。ZHANG等［12］研究显示，弹性测量可通过多种测量参数评估生物力学、结构特性，在放射科医生日常实践中应用日益广泛。但本次研究仍存在一定不足，如样本量偏小，未检测放疗后半年、1年颈动脉弹性参数，不了解放疗后远期颈动脉弹性参数变化情况，还需后续研究进一步证实。

综上，超声弹性成像技术可评价头颈部放疗后血管壁弹性的变化；弹性应变率比值、弹性面积与灰阶面积比值对放疗后肿瘤缓解情况均有一定预测价值。