能谱CT预测同步放化疗用于中晚期食管癌效果

马 宁，郑德春，鲍道亮，钟 婧，肖友平，苏丽清，陈兴发，伍榕霞

(福建医科大学附属肿瘤医院 福建省肿瘤医院放射诊断科，福建 福州 350000)

超过60%的食管癌确诊时已发生转移，导致患者5年生存率较低。同步放化疗(chemoradiotherapy，CRT)是治疗中晚期食管癌的主要方法[1-2]。能谱CT不仅能提供解剖结构的影像学信息，还可获得单能量图像、物质分离图及能谱曲线等，用于定量分析物质成分[3-5]；能谱CT多参数分析用于评价肺癌、宫颈癌疗效等方面具有较高应用价值[6-7]。本研究观察能谱CT预测CRT用于中晚期食管癌效果的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年1月—10月89例于福建省肿瘤医院接受CRT的中晚期食管癌患者，男68例、女21例，年龄46～85岁、平均(63.7±9.4)岁；根据国际抗癌联盟(Union for International Cancer Control， UICC)与美国癌症联合会(American Joint Committee on Cancer， AJCC)临床分期标准，Ⅱb期9例，Ⅲa期12例，Ⅲb期28例，Ⅳa期27例，Ⅳb期13例；病灶均单发，位于食管颈段7例，胸上段13例，胸中段28例，胸下段34例，食管胃交界7例。纳入标准：①经病理检查确诊食管癌；②完成规范CRT治疗；③CRT治疗前未经任何系统抗肿瘤治疗；④CRT治疗前、后均接受能谱CT增强检查。排除标准：①临床资料不完整；②CT增强检查禁忌证；③合并其他食管疾病。本研究经院伦理委员会批准(K2021-113-01)，检查前患者均签署知情同意书。

1.2 CRT方案及疗效评估标准 放射治疗(放疗)方案：采用6 MV X线体外照射(医科达，Synergy)，调强适形放疗，每周连续放疗5天，每天1次，1.8～2.0 Gy/次，共30次，总剂量54～60 Gy。化学治疗(化疗)方案：在放疗同时施行TP方案，紫杉醇 (50 mg/m2)+铂类(25 mg/m2)，共2个周期。

根据实体瘤疗效评价标准(response evaluation criteria in solid tumors， RECIST)1.1[4]评估疗效，即完全缓解(complete remission， CR)、部分缓解(partial remission， PR)、疾病进展(progressive disease， PD)或疾病稳定(stable disease， SD)。将CR、PR归为有效组，SD、PD为无效组。

1.3 能谱CT检查 分别于治疗前、后7～14天采用GE Revolution 256排螺旋CT行能谱CT增强扫描。嘱患者禁食4～6 h，检查前10 min饮水500 ml；检查时取仰卧位，头先进，扫描范围自食管起始端至胃体部。完成常规平扫后，经肘静脉以流率3 ml/s注射60～80 ml碘海醇(350 mgI/ml)并跟注40 ml生理盐水采用阈值触发扫描，以气管分叉水平降主动脉为监测点，阈值设置为100 HU，行动脉期扫描；延迟30 s行静脉期扫描。参数：准直器宽度80 mm，螺距0.992，螺旋时间0.5 s，电流320 mA，电压为快速瞬时切换双千伏电压(80、140 kV)[3]，开启实时动态曝光剂量调节。连续无重叠重建薄层图像。

1.4 图像后处理和参数测量 将原始数据传输至GE AW4.7后处理工作站，自动生成40～140 keV不同能级的101组单能量图像及碘图。由2名具有10年胸部影像学诊断经验的主治医师阅片，意见不一致时经讨论决定。于矢状位图像中测量病灶最大径，于轴位图像测量病灶厚度，用于评价疗效；于碘图中勾画病灶ROI，测量病灶及主动脉碘值，分别计算CRT前(pre-)、后(post-)病灶动脉期标准化碘值(standardized arterial iodine， SAI)及静脉期标准化碘值(standardized venous iodine， SVI)，以及CRT前、后动脉期、静脉期标准化碘值变化率(△SAI%、△SVI%)，标准化碘值=相应期相食管癌病灶碘值/同层主动脉碘值。在单能量图像上勾画ROI，获得病灶和非载瘤段食管壁CT值，每隔3 keV保存1次记录，生成非载瘤食管壁、病灶动脉期(kA)和静脉期(kV)的能谱曲线斜率(为避免图像噪声影响，选取40～100 keV范围作为分析区间)，获得CRT前后病灶的动脉期、静脉期斜率变化量(△kA、△kV)。以上操作均重复3次，取平均值。

1.5 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，组间行t检验；以中位数(上下四分位数)表示不符合者，采用秩和检验进行组间比较。以受试者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲线评价各参数预测CRT疗效的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

89例中，CRT后CR 5例，PR 51例，SD 31例，PD 2例，即有效组56例、无效组33例；组间pre-SAI、post-SVI、△SAI%、△SVI%、post-kA、post-kV、△kA及△kV差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1、2及图1～3。

将组间差异有统计学意义的参数纳入ROC曲线分析，结果显示△SAI%预测CRT疗效的效能相对较高，曲线下面积(area under the curve， AUC)为0.81；△SAI%阈值取-0.08时，敏感度为64.29%，特异度为84.85%，约登指数为0.49。见表3、图4。

图4 能谱CT碘值(A)和曲线斜率(B)预测CRT用于食管癌效果的ROC曲线

表3 能谱CT各参数预测CRT用于食管癌效果的效能

3 讨论

规范CRT可抑制肿瘤细胞增殖、促进病灶供血动脉坏死，显著改善肿瘤患者的生活质量，提高其生存率[5]。能谱CT已成为评估CRT疗效的重要手段。作为能谱CT定量参数，碘值和能谱曲线可反映肿瘤血供和内在物质组成[6]，已用于评估肺癌、宫颈癌等的疗效[2-3]。

本研究结果显示，对中晚期食管癌患者行CRT后，有效组与无效组的SVI、kA、kV均较治疗前不同程度降低，原因在于CRT抑制肿瘤细胞增殖、破坏血管内皮活性而致肿瘤病灶坏死，进而降低肿瘤细胞对碘的摄取[7]；且有效组与无效组间pre-SAI、post-SVI、△SAI%及△SVI%差异均有统计学意义，与GE等[8]的结果相符，提示分析碘值可反映CRT用于食管癌的效果。既往研究[9]结果显示，能谱曲线可用于诊断肿瘤及判断其病理分级，但目前尚缺乏评估CRT疗效的相关研究。

表2 CRT治疗有效与无效食管癌病灶的能谱曲线斜率比较

图2 患者男，62岁，食管癌，Ⅲb期 A～C.分别为CRT前胸部轴位能谱CT单能量图、碘图及彩色碘图； D～F.分别为CRT后(疗效评估为PD)胸部轴位能谱CT单能量图、碘图及彩色碘图；pre-SVI、post-SVI分别为0.36、0.31，△SVI%为-0.12 (L1、L2分别为病灶及主动脉ROI)

图3 CRT前、后食管癌病灶及非载瘤段食管的能谱曲线 A.患者男，55岁，食管癌，Ⅲb期，CRT后PR； B.患者男，62岁，食管癌，Ⅲb期，CRT后SD

△SAI%可有效反映CRT前后SAI变化幅度。本研究发现能谱曲线可从功能角度预测CRT用于食管癌效果；ROC曲线分析结果显示，△SAI%预测CRT用于中晚期食管癌后效果的效能相对较高，其AUC为0.81，以-0.08为阈值时，其敏感度为64.29%、特异度84.85%，与JIANG等[3]的结果相近。SAI主要反映肿瘤的毛细血管密度和血供。CRT后肿瘤毛细血管密度降低，血供降低，故可有效评估CRT效果。此外，既往研究[10-11]发现，消化系统恶性肿瘤在静脉期呈高强化，且其程度高度依赖于促纤维增生反应；组织纤维化抑制对比剂的清除，可致碘值持续增加，甚至抵消肿瘤血供减少所致碘值下降，故以△SAI%评估CRT效果的效能相对较高。SVI反映血供平衡和对比剂在间质间隙的滞留情况，影响因素较多，用于评估CRT疗效不及SAI。

综上所述，能谱CT碘值分析、能谱曲线分析可预测CRT用于中晚期食管癌效果，尤其△SAI%预测CRT疗效的效能较佳。但本研究为回顾性分析，且样本量偏小，有待扩大样本量进一步观察。