楊勇昆 徐海榮 牛曉輝

骨肉瘤是好發(fā)于青少年的原發(fā)惡性骨腫瘤，腫瘤惡性程度高，具有復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移傾向，嚴(yán)重威脅患者的肢體和生命健康[1]。近 20 年來，隨著新輔助化療和輔助化療的廣泛應(yīng)用，骨肉瘤患者的生存率有顯著提高[2-3]。腫瘤對化療的反應(yīng)是決定患者預(yù)后的重要因素，化療效果好的患者生存率較高[4]。

如何評價化療效果，特別是術(shù)前新輔助化療的效果，對于患者的治療方案的調(diào)整和預(yù)后判斷至關(guān)重要。目前，最客觀的評價方法是通過腫瘤壞死率判斷化療效果和腫瘤預(yù)后[4-5]。但腫瘤壞死率的應(yīng)用具有一定的局限性：( 1) 臨床實踐中開展困難，受客觀條件限制；( 2) 操作步驟復(fù)雜；不均質(zhì)的腫瘤難以進(jìn)行；( 3) 需要的時間長，得出結(jié)果較晚，不利于后續(xù)治療；( 4) 增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。Huvos 等[6]于 20 世紀(jì) 70 年代最早提出骨肉瘤壞死率的組織學(xué)評價方法，沿用至今已有近 40 年的歷史，希望尋找到新的有效的評價方法。

增強(qiáng) CT 是骨肉瘤的常規(guī)檢查項目，操作簡便易行，不增加患者的額外負(fù)擔(dān)或損傷，并且具有較好的時效性[7]。增強(qiáng) CT 包括腫瘤病灶部位的骨窗、軟組織窗和軟組織增強(qiáng)窗，可顯示骨破壞狀況和腫瘤內(nèi)部礦化程度，強(qiáng)化后可顯示腫瘤的血運(yùn)狀況、腫瘤與血管的關(guān)系、在骨與軟組織中的范圍 等[8]。骨肉瘤作為高血運(yùn)腫瘤，在增強(qiáng) CT 上會表現(xiàn)出較高的強(qiáng)化率[9]。在患者術(shù)前化療前和術(shù)前化療后分別行增強(qiáng) CT 檢查，用以評估化療效果。本研究目的是分析 ⅡB 期肢體骨肉瘤新輔助化療前后，以 CT 強(qiáng)化率為代表的基于增強(qiáng) CT 評價指標(biāo)的變化情況，及其與腫瘤壞死率的相關(guān)性。希望為骨肉瘤的化療效果提供可量化、客觀有效的新的評價方法。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1) 2015 年至 2016 年在我院接受治療的肢體 ⅡB 期骨肉瘤患者；( 2) 肢體 ⅡB 期骨肉瘤者；( 3) 骨單發(fā)腫瘤者；( 4) 化療前后均有明確的可評價病灶者；( 5) 化療前后均有明顯的軟組織包塊者；( 6) 化療前腫瘤有明顯強(qiáng)化者；( 7) 按時間完成標(biāo)準(zhǔn)的化療方案者；( 8) 化療后手術(shù)切除標(biāo)本行腫瘤壞死率檢查者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1) 有局部腫瘤放療史者；( 2) 有栓塞或其它可能影響腫瘤血運(yùn)的治療史者；( 3) 化療前和化療過程中出現(xiàn)病理骨折或其它導(dǎo)致腫瘤明顯出血的情況發(fā)生者；( 4) 因各種原因?qū)е滦g(shù)前化療的藥物種類或劑量有調(diào)整者；( 5) 因強(qiáng)化造影劑過敏或其它原因?qū)е禄颊呋熐?/ 后未行增強(qiáng) CT 檢查者。

二、基本資料

本組共納入 77 例，男 52 例，女 25 例。年齡 6～53 歲，平均 18 歲。腫瘤部位如下：股骨 45 例，脛骨 20 例，肱骨 7 例，腓骨 2 例，橈骨 2 例，尺骨 1 例?；颊咝g(shù)前均接收甲氨蝶呤、順鉑 + 阿霉素、異環(huán)磷酰胺、甲氨蝶呤 4 周期化療。化療前和 4 次術(shù)前化療后，均接收相同腫瘤部位的增強(qiáng) CT 檢查。

三、評價方法

患者化療前在我院接受腫瘤部位的增強(qiáng) CT 檢查，4 周期新輔助化療后在同一臺 CT 再次接受相同部位的增強(qiáng) CT 檢查，兩次 CT 檢查的注射造影劑的劑量和掃描時間一致。測量 CT 值時，根據(jù)腫瘤大小在 CT 中選取 4～8 個層面，每個層面分別選取腫瘤區(qū)域測量。將囊性變或骨化的區(qū)域排除，選取剩余的實質(zhì)性腫瘤區(qū)域進(jìn)行測量。化療前后分別測量腫瘤相同層面的相同區(qū)域的平掃和增強(qiáng) CT 值，計算 CT 強(qiáng)化率：CT 強(qiáng)化率 = 增強(qiáng) CT 值 / 平掃 CT 值 (圖 1)。

圖1 CT 強(qiáng)化率的測量和區(qū)域選擇。在平掃 CT(a) 和增強(qiáng) CT(b) 的相同層面上，分別選擇相同的腫瘤測量區(qū)域，得出該區(qū)域的平掃 CT 值和增強(qiáng) CT 值，并計算 CT 強(qiáng)化率。選擇測量區(qū)域時應(yīng)以軟組織包塊為主，將完全囊性變或骨化的區(qū)域排除(c 和 d) Fig.1 The CT enhancement rate measurement and region selection. The same tumor area was selected on the same level of plain CT(a) and enhanced CT(b). The plain CT value and enhanced CT value were obtained, and the enhancement rate of CT was calculated. The soft tissue mass should be selected as main measurement area, and the complete cystic or ossified area should be excluded(c and d)

四、統(tǒng)計學(xué)處理

采用統(tǒng)計軟件 SPSS 20.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計算新輔助化療前后的腫瘤平掃和強(qiáng)化 CT 值、腫瘤的平均 CT 強(qiáng)化率。計量資料采用t檢驗進(jìn)行比較，計數(shù)資料采用χ2檢驗或 Fisher 精確概率法進(jìn)行比較。采用均值t檢驗比較整體病例新輔助化療前后的 CT 強(qiáng)化率差異。根據(jù) Huvos 方法[6]計算的腫瘤壞死率大于或小于 90% 分為兩組，比較分組及其化療前后的 CT 強(qiáng)化率差異。P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、基線測量結(jié)果

全部骨肉瘤病例在接受新輔助化療前的平均 CT 強(qiáng)化率為 1.67(中位 1.62，1.00～2.94)。

1. 新輔助化療后測量結(jié)果：全部骨肉瘤病例在新輔助化療后的平均強(qiáng)化率為 1.40(中位 1.29， 1.00～3.51)，與化療前比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (F= 20.986，P= 0.000)(圖 2)。

圖2 化療前后總體 CT 強(qiáng)化率的比較Fig.2 Comparison of overall CT enhancement rates before and after chemotherapy

2. 化療后與化療前比較：本組所有病例平均降低 13.9%(中位 16.1%，-27.5%～53.0%) 其中 55 例降低，平均降低 24.4%(中位 23.0%，0.6%～ 53.0%)；3 例不變；19 例升高，平均升高 14.4%(中位 13.5%，0.7%～27.5%)(圖 3)。

圖3 化療前后的腫瘤 CT 強(qiáng)化率的個體分布情況Fig.3 Individual distributions of CT enhancement rate before and after chemotherapy

二、不同壞死率分組的 CT 強(qiáng)化率

1. 壞死率情況：全部病例新輔助化療后的腫瘤壞死率結(jié)果顯示，31 例的腫瘤壞死率 > 90%，46 例的腫瘤壞死率 < 90%。

2. 壞死率分組的匹配情況：壞死率 > 90% 組和 < 90% 組的平均年齡分別為 19.6(7～53) 和 17.0(6～49)，兩組患者年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F= 1.399，P= 0.241)。壞死率 > 90% 組包含 19 例男性和 12 例女性，壞死率 < 90% 組包含 33 例男性和 13 例女性，兩組的性別分布，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (χ2= 0.922，P= 0.337)。壞死率 > 90% 組包含股骨 19 例、脛骨 7 例和其它部位 5 例，壞死率 < 90% 組包含股骨 26 例、脛骨 13 例和其它部位 7 例，兩組腫瘤部位分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2= 0.312，P= 0.856)。兩組在年齡、性別和腫瘤部位等，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

3. 兩組化療前的 CT 強(qiáng)化率比較：初始 CT 強(qiáng)化率比較：壞死率 > 90% 組和 < 90% 組的平均強(qiáng)化率分別為 1.72(中位 1.67，1.32～2.41) 和 1.63(中位 1.61，1.00～2.94)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F= 1.045，P= 0.310)。

4. 兩組化療后的 CT 強(qiáng)化率比較：化療后 CT 強(qiáng)化率比較：壞死率 > 90% 組和 < 90% 組的平均強(qiáng)化率分別為 1.20(中位 1.16，1.00～1.53) 和 1.53(中位 1.44，1.00～3.51)，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 17.609，P= 0.000)(圖 4，5)。

圖4 化療后壞死率不同兩組的 CT 強(qiáng)化率比較Fig.4 Comparison of CT enhancement rate between the two groups with different necrosis rates after chemotherapy

5. 兩組化療后 CT 強(qiáng)化率的降低程度比較 (圖 6)：壞死率 > 90% 組的強(qiáng)化率平均降低 27.9% (中位 28.0%，-2.3%～53.0%)，比化療前顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 72.892，P= 0.000)；壞死率 < 90% 組的強(qiáng)化率平均降低 4.4%(中位 1.0%，-27.5%～44.5%)，與化療前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F= 1.495，P= 0.225)。

圖5 化療后壞死率不同兩組的 CT 強(qiáng)化率的個體分布情況Fig.5 Individual distributions of CT enhancement rate between the two groups with different necrosis rates after chemotherapy

圖6 化療后壞死率不同兩組的 CT 強(qiáng)化率的降低程度Fig.6 Reduction of CT enhancement rate between the two groups with different necrosis rates after chemotherapy

6. 兩組化療后 CT 強(qiáng)化率降低程度的個體分布情況(圖 7)：壞死率 > 90% 組中 21 例(21 / 31，67.7%) 強(qiáng)化率的降低率超過 20%，8 例(8 / 31，25.8%) 強(qiáng)化率的降低率超過 40%，4 例(4 / 31，12.9%) 強(qiáng)化率的降低率超過 50%，僅有 2 例 (2 / 31，6.5%) 強(qiáng)化率未降低；壞死率 < 90% 組中 13 例(13 / 46，28.3%) 強(qiáng)化率的降低率超過 20%，1 例(1 / 46，2.2%) 強(qiáng)化率的降低率超過 40%，無強(qiáng)化率的降低率超過 50% 的病例，有 20 例(20 / 46，43.5%) 強(qiáng)化率未降低，其中 17 例(17 / 46，37.0%) 強(qiáng)化率反而升高。

圖7 化療后壞死率不同兩組的強(qiáng)化率降低程度的個體分布情況Fig.7 Individual distributions of enhancement rate reduction between the two groups with different necrosis rates after chemotherapy

討 論

骨肉瘤為代表的原發(fā)惡性骨腫瘤患者的生存率逐漸提高，但仍有部分患者出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，甚至最終死于疾病。這些患者雖然接受了規(guī)范化的術(shù)前和術(shù)后化療，但仍不能阻止腫瘤的進(jìn)展，這與腫瘤對化療藥物的不敏感相關(guān)。因此，不論是醫(yī)師與研究者，還是患者與家屬，都十分關(guān)心且希望盡早得知腫瘤的化療效果，從而調(diào)整治療方案和判斷腫瘤預(yù)后。筆者在臨床工作中發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤的腫瘤血運(yùn)較為豐富，體現(xiàn)為增強(qiáng) CT 中具有明顯強(qiáng)化，而經(jīng)過化療后，腫瘤的強(qiáng)化程度會有所改變。著眼于上述現(xiàn)象是否能客觀體現(xiàn)腫瘤的化療效果，開展相關(guān)研究。本研究中首次提出以化療前后的增強(qiáng) CT 的強(qiáng)化率、強(qiáng)化率的改變程度來評價術(shù)前化療的效果，并與受到廣泛認(rèn)可的客觀指標(biāo)腫瘤壞死率進(jìn)行比較。

本研究顯示，骨肉瘤病灶在接受治療前具有較高的強(qiáng)化率，平均基線強(qiáng)化率為 1.67，最高者接近 3 倍。由此可見，骨肉瘤的腫瘤血運(yùn)十分豐富，這也符合其作為生長活躍的高度惡性腫瘤的生物學(xué)特點，豐富的血液供應(yīng)是腫瘤快速生長的必要條件。對于接受新輔助化療后的骨肉瘤，筆者用同樣的方法進(jìn)行 CT 值測量，結(jié)果顯示化療后的整體平均強(qiáng)化率顯著降低。整體平均降低 13.9%，降低最大幅度者超過了 50.0%。同時也發(fā)現(xiàn)，雖然大部分病例表現(xiàn)為強(qiáng)化率降低，但仍有將近 1 / 4(19 / 77) 的病例表現(xiàn)為強(qiáng)化率不降反升。因此，需要進(jìn)一步研究強(qiáng)化率的上述變化的特點是否具有一定的規(guī)律和提示意義，特別是對化療效果的提示性。大量病例的研究[4-5]顯示壞死率可以提示化療效果和患者的腫瘤學(xué)預(yù)后，分析了強(qiáng)化率變化特點與腫瘤壞死率這一客觀指標(biāo)的相關(guān)性。

本研究中包括 31 例壞死率 > 90% 和 46 例壞死率 < 90%，兩組病例的年齡、性別和部位分布等一般情況無明顯差異，匹配良好。兩組病例化療前的初始 CT 強(qiáng)化率比較無顯著差異，這說明從現(xiàn)有的證據(jù)進(jìn)行分析，初始 CT 強(qiáng)化率尚不能提示化療效果乃至腫瘤的預(yù)后。

在接受新輔助化療后，壞死率 > 90% 組和壞死率 < 90% 組的平均 CT 強(qiáng)化率分別為 1.20 和 1.53，兩組出現(xiàn)顯著差異。這一結(jié)果提示壞死率 > 90% 組病例的 CT 強(qiáng)化率降低更為顯著，說明化療后的 CT 強(qiáng)化率與腫瘤壞死率存在相符合的結(jié)果。而且發(fā)現(xiàn)，化療后壞死率 > 90% 組強(qiáng)化率最高的 1 例為 1.53，這一數(shù)值僅僅達(dá)到壞死率 < 90% 組的平均 CT 強(qiáng)化率，這樣的數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗證了兩組 CT 強(qiáng)化率整體分布的具有很大差距。組內(nèi)化療前后的比較顯示，壞死率 > 90% 組的強(qiáng)化率顯著降低(平均降低 27.9%)，壞死率 < 90% 組的強(qiáng)化率無顯著變化(平均降低僅為 4.4%)。這一結(jié)果充分說明，CT 強(qiáng)化率的降低與腫瘤壞死率的提高是具有相關(guān)性的，CT 強(qiáng)化率降低可以提示腫瘤組織壞死。分析 CT 強(qiáng)化率能體現(xiàn)腫瘤壞死率的機(jī)制，是由于有效的化療能抑制局部腫瘤生長，導(dǎo)致病灶內(nèi)組織壞死率，同時在一定程度上抑制腫瘤血供，因此表現(xiàn)為 CT 強(qiáng)化程度的降低和硬化程度的增加。

有研究者報道通過增強(qiáng) MRI 判斷骨肉瘤術(shù)前化療的效果[10-11]，試圖通過測量化療前后腫瘤的體積和強(qiáng)化程度的變化情況進(jìn)行分析，測量方法與本研究相似。雖然取得一定的進(jìn)展，但具有明顯的局限性。 MRI 檢查的成像原理較為復(fù)雜，圖像序列多變且差異性大，其圖像的灰度顯示和測量技術(shù)不便于非影像科醫(yī)師的常規(guī)應(yīng)用和掌握，前后測量的可比性較差。而本研究中應(yīng)用的增強(qiáng) CT 的成像原理與 MRI 完全不同，CT 圖像的成像原理較為簡單，其圖像的灰度值可直接反應(yīng)腫瘤的強(qiáng)化和硬化程度，便于測量和前后數(shù)據(jù)的比較。

還有研究報道通過骨掃描[12-13]或 PET-CT 檢 查[14]判斷骨肉瘤的化療效果。骨掃描雖然可以反應(yīng)骨代謝的活躍程度，但是容易受到其它因素干擾，而且圖像的清晰度不佳，精確的選取測量靶區(qū)域較為困難。PET-CT 檢查可以通過比較化療前后腫瘤部位的最大 SUV 值評價化療效果，但由于價格昂貴，并不推薦用于骨肉瘤的常規(guī)檢查，化療前后的多次檢查會顯著增加患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而本研究中應(yīng)用的增強(qiáng) CT 的成像質(zhì)量和清晰度高于骨掃描和 PET-CT 檢查，可以精確的選擇測量區(qū)域和層面，化療前后進(jìn)行精確的匹配和比較，而且價格低于 MRI 和 PET-CT 檢查，更適用于臨床的普遍應(yīng)用和多次檢查對比。

在骨巨細(xì)胞瘤中也開展過 CT 強(qiáng)化率的相關(guān)研究[15-17]。對一組比例的測量結(jié)果顯示[15]，骨巨細(xì)胞瘤屬于高血運(yùn)的骨腫瘤，初始平均 CT 強(qiáng)化率為 2.01，甚至超過了本研究中的骨肉瘤初始強(qiáng)化率。經(jīng)過地舒單抗治療后，骨巨細(xì)胞瘤的 CT 強(qiáng)化率顯著降低，平掃 CT 值顯著提高，即病灶的硬化程度顯著提高。組織學(xué)檢查顯示用藥后骨巨細(xì)胞瘤中的破骨細(xì)胞樣多核巨細(xì)胞幾乎消失，單核基質(zhì)細(xì)胞明顯減少[15-16]，這樣的結(jié)果在某種程度上與骨肉瘤接受化療后的腫瘤細(xì)胞大量壞死十分相似。由此可見，進(jìn)行的骨腫瘤 CT 強(qiáng)化率的一系列研究，不僅局限于影像學(xué)的數(shù)值分析，更重要的是將影像學(xué)數(shù)據(jù)與組織學(xué)變化相結(jié)合，從而可以更早期、簡便和無創(chuàng)的提供骨腫瘤治療效果的判斷依據(jù)。

綜上所述，本研究采用增強(qiáng) CT 評價骨肉瘤新輔助化療前后的腫瘤強(qiáng)化率變化，發(fā)現(xiàn)化療后全部病例的平均腫瘤強(qiáng)化率顯著降低。壞死率 > 90% 組的強(qiáng)化率顯著降低，而壞死率 < 90% 組的強(qiáng)化率無顯著變化。上述結(jié)果提示 CT 強(qiáng)化率的變化與腫瘤壞死率存在一定相關(guān)性，值得作為判斷化療效果的指標(biāo)進(jìn)行研究分析。今后需要開展前瞻性研究，進(jìn)一步分析這種通過 CT 強(qiáng)化率判斷化療效果的方法的準(zhǔn)確性和可靠性，為臨床實踐提供幫助。