姜永清,高玉龍,陳斯,林立波,張大昌
朝陽市第二醫(yī)院1放射治療科,2影像中心,3呼吸科,遼寧 朝陽122000
肺癌是目前人類發(fā)病率及病死率最高的惡性腫瘤,早期發(fā)現(xiàn)并采取合理、積極的干預(yù)措施有助于改善患者預(yù)后,延長生存時間,提高生活質(zhì)量。由于各種原因,部分肺癌患者發(fā)現(xiàn)病變時已處于中晚期,失去了最佳的治療時機(jī),僅能采取姑息治療。肺癌的治療原則是依據(jù)病變的病理類型及臨床分期進(jìn)行個體化的綜合治療。放療能夠通過X射線損傷和殺滅肺癌細(xì)胞,也可以直接破壞供血血管,從而導(dǎo)致肺癌細(xì)胞直接死亡或缺血壞死,達(dá)到治療的效果[1-2]。肺癌治療的療效評估主要依靠形態(tài)學(xué)變化,目前最常用的是實(shí)體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(response evaluation criteria in solid tumor,RE-CIST),但其缺點(diǎn)為病灶大小的改變并不能完全反映療效,治療后瘢痕、組織水腫等均可能掩蓋肺癌病灶[3]。計算機(jī)斷層掃描(CT)是肺癌最常用的影像學(xué)檢查方法,在肺癌的定位、定量診斷及形態(tài)學(xué)評估中優(yōu)勢明顯。CT灌注掃描可通過顯示病變的微循環(huán)特點(diǎn),對病灶的血流動力學(xué)特征進(jìn)行評價,從而為肺癌的療效評價提供更多信息[4-5]。本研究對接受放療的肺癌患者的CT平掃及灌注掃描圖像進(jìn)行分析,旨在探討多層螺旋CT平掃及灌注掃描對肺癌放療療效的評估價值,現(xiàn)報道如下。
選擇2016年5月至2018年5月于朝陽市第二醫(yī)院診治的80例接受單純放療的肺癌患者為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡<75歲;②經(jīng)影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)肺部占位性病變,且經(jīng)組織病理學(xué)檢查確診為肺癌;③病灶最大徑>1.0 cm;④未經(jīng)手術(shù)治療;⑤無放療禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并嚴(yán)重心、肺、肝、腎功能不全者;②病灶鄰近膈肌及大血管者;③碘對比劑過敏者;④合并胸部畸形及胸部手術(shù)史者;⑤合并急性感染性疾病者。80例患者中,男57例,女23例;年齡42~74歲,平均年齡為(65.8±8.8)歲;平均體重指數(shù)為(22.7±2.6)kg/m2;病理類型:鱗癌26例,腺癌39例,小細(xì)胞癌15例;中央型25例,周圍型55例;臨床分期均為Ⅲ期。本研究經(jīng)朝陽市第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過,所有患者均對本研究知情并簽署知情同意書。
放療前采用三維治療計劃系統(tǒng)規(guī)劃方案,靶區(qū)勾畫范圍如下:計劃靶區(qū)-原發(fā)灶(planning target volume-tumor,PTV-T)為腫瘤病灶外擴(kuò) 0.8~1.0 cm區(qū)域加外擴(kuò)擺位誤差,計劃靶區(qū)-淋巴結(jié)(planning target volume-lymph node,PTV-N)為陽性淋巴結(jié)范圍外擴(kuò)擺位誤差,其中陽性淋巴結(jié)是指短徑≥1 cm、1個結(jié)區(qū)內(nèi)含3個或以上成簇淋巴結(jié)、病理診斷或正電子發(fā)射斷層成像/計算機(jī)斷層掃描(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)陽性的淋巴結(jié)。選擇6 MV-X線直線加速器,單次劑量為200 cGy,每天1次,每周5次,共30次,總放射劑量為60 Gy。當(dāng)總放射劑量達(dá)40 Gy時,復(fù)查胸部CT,根據(jù)CT檢查結(jié)果對放療方案進(jìn)行調(diào)整,直至總劑量達(dá)60 Gy。
所有患者均于放療前1周內(nèi)及放療后2個月行胸部CT平掃及灌注掃描。檢查前去除掃描范圍內(nèi)的金屬異物,對患者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練,并進(jìn)行碘過敏試驗。采用西門子128層螺旋CT機(jī),患者取仰臥位,頭先進(jìn),定位中心為胸骨角。首先行胸部CT平掃,掃描參數(shù):球管電壓120 kV,電流250 mA,層厚5 mm,層距5 mm,重建層厚1 mm。然后經(jīng)肘靜脈團(tuán)注含碘造影劑,劑量為1.5 ml/kg,速率為5 ml/s,0.9%氯化鈉溶液(20 ml)沖管,同時對病灶進(jìn)行灌注掃描,容積掃描參數(shù):球管電壓120 kV,電流50~80 mAs,層厚5 mm,層距5 mm,重建層厚1 mm,共200幅圖。
采用后處理工作站對圖像進(jìn)行處理,測量病灶最大徑線。采用CT-Perfusion灌注軟件分析灌注掃描數(shù)據(jù)。取病灶實(shí)質(zhì)部分進(jìn)行測量,感興趣區(qū)為10 mm2,測量參數(shù)包括血容量(blood volume,BV)、血流量(blood flow,BF)、增強(qiáng)峰值(peak height,PH)、平均通過時間(mean transit time,MTT)及表面通透性(permeable surface,PS)。
根據(jù)RECIST 1.1標(biāo)準(zhǔn)[6],于治療后2個月對患者的療效進(jìn)行評估:完全緩解(complete response,CR),所有靶病灶消失,全部病理淋巴結(jié)(包括靶結(jié)節(jié)和非靶結(jié)節(jié))短直徑減少至<10 mm;部分緩解(partial response,PR),靶病灶直徑之和較基線水平減少至少30%;疾病進(jìn)展(progressive disease,PD),以整個研究過程中所有測量的靶病灶直徑之和的最小值為參照,直徑之和相對增加至少20%(如果基線測量值最小就以基線值為參照);除此之外,必須滿足直徑之和的絕對值增加至少5 mm(出現(xiàn)1個或多個新病灶也視為PD);疾病穩(wěn)定(stable disease,SD),靶病灶減少未達(dá)PR,或增加未達(dá)PD。將CR+PR+SD患者納入有效組,PD患者納入無效組。
采用SPSS 22.0軟件對-數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)和率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
80例患者均完成放療,其中CR 0例,PR 24例,SD 36例,PD 20例。有效組患者60例,無效組患者20例。放療后2個月,CT測量病灶最大徑線為(3.16±1.04)cm,小于放療前的(3.56±1.23)cm,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.221,P<0.05)。
放療后2個月病灶的BV和BF均明顯低于放療前,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。放療前和放療后2個月病灶的PH、MTT和PS比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(表1)
放療前和放療后2個月有效組病灶的PH、MTT和PS比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);放療后2個月有效組病灶的BV和BF均低于放療前,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。放療前和放療后2個月無效組病灶的PH、MTT、BV、BF和PS比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。放療后2個月有效組病灶的BV和BF均低于無效組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(表2)
表1 放療前及放療-后 2個月肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較(n=80,x±s)
表2 有效組與無效組肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較(±s)
表2 有效組與無效組肺癌患者病灶灌注參數(shù)的比較(±s)
注:a與本組放療前比較,P<0.05;b與同時間點(diǎn)無效組比較,P<0.05
指標(biāo)PH(HU)MTT(s)BV[ml/(100 ml·min)]BF(ml/100 ml)PS[ml/(100 ml·min)]放療前放療后2個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月放療前放療后2個月65.4±21.5 64.5±21.9 7.5±1.9 8.1±2.6 8.6±2.1 7.0±1.7a b 55.7±18.2 42.3±13.5a b 23.9±8.1 24.5±7.9 66.2±20.5 64.6±20.8 7.7±2.3 8.3±2.2 8.4±2.5 7.9±1.6 57.8±16.2 50.1±15.1 24.7±7.8 25.1±8.3時間有效組(n=60)無效組(n=20)
肺癌是影響人類健康的重要疾病,其治療手段主要包括手術(shù)、放療、化療等,其療效評價對指導(dǎo)后期治療十分重要。以往肺癌的療效評價主要依靠形態(tài)學(xué)特征,觀察治療前后腫瘤最長徑及其垂直徑的變化[7],但對治療前后病灶內(nèi)血流灌注特征及局部微循環(huán)環(huán)境的變化無法評價。CT灌注掃描的基礎(chǔ)包括中心容積定律及放射示蹤劑稀釋原理,在注射造影劑的同時對感興趣區(qū)進(jìn)行不間斷反復(fù)掃描,連續(xù)監(jiān)測造影劑在病變內(nèi)的濃度變化及分布情況,通過時間-密度曲線直觀地觀察病灶內(nèi)造影劑通過情況[8-9]。經(jīng)專用灌注后處理軟件可以獲得多個相關(guān)參數(shù),從而對病變的血流動力學(xué)特征進(jìn)行評價和分析。
研究顯示,肺癌總灌注值的變化能更好地反映病灶的病理生理改變,而單純平均灌注值因感興趣區(qū)范圍小,無法反映整個腫瘤特征[10]。放療能夠引起腫瘤組織內(nèi)血管硬化、狹窄或閉塞,導(dǎo)致組織缺血而發(fā)生壞死[11]。因此,在腫瘤細(xì)胞壞死前,病變組織內(nèi)微循環(huán)已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化。本研究對80例Ⅲ期肺癌患者進(jìn)行單純放療,照射范圍包括腫瘤原發(fā)灶、肺門、全縱隔和(或)雙側(cè)鎖骨上淋巴結(jié),并應(yīng)用CT平掃和灌注掃描對放療效果進(jìn)行評價,結(jié)果顯示,放療后2個月CT測量病灶最大徑線小于放療前,提示放療后病灶體積縮小。在灌注參數(shù)方面,放療后2個月病灶的BV和BF均明顯低于放療前,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);放療前和放療后2個月病灶的PH、MTT和PS比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。在常用的灌注參數(shù)中,BV即靶組織內(nèi)血液容量,代表組織內(nèi)的血液灌注量,與血管量、血管大小及毛細(xì)血管開放程度有關(guān),能夠反映腫瘤組織內(nèi)血管破壞程度,不但能夠評價腫瘤細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)血流情況,也能間接反映腫瘤細(xì)胞的有氧代謝情況[12]。BF則主要反映靶組織內(nèi)單位時間通過的血流量。MTT為靶組織內(nèi)對比劑平均通過時間,為血液自動脈端至靜脈端的通過時間。PS為靶組織內(nèi)血液從血管擴(kuò)散至周圍間隙的能力,可反映腫瘤組織內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙的彌散程度。有研究顯示,小細(xì)胞肺癌患者化療前后的BF值比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)[13]。許立國[14]的研究表明,肺癌患者放化療后的BV、BF明顯降低,MTT輕度降低,而PS變化不明顯,且其改變早于形態(tài)學(xué)變化。陳杉和黃杰[15]的研究表明,肺癌患者放化療前和放化療后的CT灌注參數(shù)腦血容量比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且放化療后有效患者的腦血容量改變更加明顯。研究顯示,在宮頸癌的療效評價中,治療有效患者的BV及PS均低于治療無效的患者[16]。在直腸癌的療效評價中,CT灌注掃描結(jié)果與PET/CT檢查結(jié)果存在良好的一致性[17]。本研究結(jié)果顯示,放療后2個月病灶的BV和BF均低于放療前,且有效組病灶的BV和BF均低于無效組(P<0.05)。說明腫瘤放療后BV和BF均降低,且在放療有效組中改變更加明顯。以往研究顯示,腫瘤組織內(nèi)新生血管及炎性肉芽組織內(nèi)新生血管具有一定的差異,雖然它們均可以引起組織灌注特征改變,但其灌注參數(shù)存在明顯差異[18-19]。對于良惡性腫瘤以及不同惡性程度的腫瘤,其血流灌注特征也存在一定的差異。在腫瘤放化療治療后,由于腫瘤細(xì)胞損傷、壞死、纖維化等改變,其血流灌注特征均會發(fā)生改變,這可能是灌注參數(shù)改變的病理基礎(chǔ)[20]。
綜上所述,評估肺癌的放療療效時,CT平掃僅能夠提示腫瘤徑線的變化,而CT灌注掃描則能夠通過灌注參數(shù)反映腫瘤微循環(huán)的變化,放療后BF及BV指標(biāo)的改變較為顯著。