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肺癌放疗所致放射性肺损伤的肺灌注改变

来源:中华现代影像学杂志 作者:梁培炎,李群张伟光,杨小春,蔡燕君,林晓平 2005-11-8
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摘要: 【摘要】 目的 探讨99mTc-MAA肺灌注显像和常规肺功能检查在肺癌放疗所致放射性肺损伤中的临床应用价值。方法 52例肺癌患者均接受常规根治性放疗及在放疗前、中、后均进行肺灌注显像和常规肺功能检查。治疗结束后定量分析放射性肺损伤的肺灌注功能变化及其严重程度。结果 肺癌放疗后放射性肺损伤的发生率约为38。...


  【摘要】  目的  探讨99mTc-MAA肺灌注显像和常规肺功能检查在肺癌放疗所致放射性肺损伤中的临床应用价值。方法  52例肺癌患者均接受常规根治性放疗及在放疗前、中、后均进行肺灌注显像和常规肺功能检查;治疗结束后定量分析放射性肺损伤的肺灌注功能变化及其严重程度。结果  肺癌放疗后放射性肺损伤的发生率约为38.4%;肺癌患者放疗前、后用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气量(FEV1)、弥散系数(DICO)的变化值比较差异有显著性(P均<0.05);肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能损害的定量变化对比和严重程度对比差异均有显著性(P<0.05)。结论  肺灌注显像可以定量监测肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能的变化,并可以预测放射性肺损伤的发生及其严重程度。

  【关键词】  肺癌;辐射损伤;放射治疗;放射性核素显像
   
  Influence of pulmonary perfusion function for radiation pulmonary injury caused by radiotherapy for lung carcinoma

  LIANG Pei-yan,LI Qun,ZHANG Wei-guang,et al.

  State Key Laboratory of Oncology in Southern China,Cancer Center,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510060,China

  【Abstract】  Objective  To explore the clinical application value in radiation pulmonary injury caused by radiotherapy for lung carcinoma with 99mTc-MAA pulmonary perfusion imaging and the pulmonary function examination.Methods  52 patients with lung cancer were treated by radical radiotherapy and quantitatively analyzed injured pulmonary perfusion function before and after radiotherapy examined by pulmonary perfusion imaging and the pulmonary function.Results  The incidence rate of radiation pulmonary injury after radiotherapy for lung carcinoma was 38.4%.The difference was significant between the pulmonary function FVC,FEV1,DICO before and after radiotherapy for lung carcinoma patients,P<0.05.Quantitative influence and the severe degree of injured pulmonary perfusion function before and after radiotherapy for lung cancer patients were obviously different,P<0.05.Conclusion  It can predict the occurrence and the severe degree of radiation pulmonary injury to estimate quantitatively pulmonary perfusion function influence pre-post-radiotherapy with pulmonary perfusion imaging.

  【Key words】  pulmonary carcinoma;radiation injury;radiotherapy;radionuclide imaging

  放射治疗是肺癌综合治疗的重要手段之一,放疗引起的辐射性肺损伤是肺癌放疗中常见且严重的并发症[1]。目前临床上对放射性肺损伤的治疗疗效的有效监测方法不多,且国内外对肺癌患者放疗后所致放射性肺损伤的患侧肺灌注功能损害变化及其严重程度的报道不多。笔者应用99m锝—人血清大颗粒聚合白蛋白(99mTc-MAA)肺灌注显像和常规肺功能检查定量分析肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能的变化,探讨其在肺癌放疗后所致放射性肺损伤中的临床应用价值。现报告如下。

  1  资料与方法

  1.1  一般资料  随机选取病理确诊为肺癌的患者52例进行临床试验,男34例,女18例,年龄32~72岁,平均56岁;鳞癌32例,腺癌12例,小细胞癌(SCLC)6例,未分化癌2例。

  1.2  治疗方法  52例肺癌患者均接受常规根治性放射治疗,采用胸部外照射每天1次,每次2Gy,每周5次,肺癌总剂量60~70Gy/6~7周,中位剂量65Gy。放疗后随访6~12个月,中位随访时间9个月。

  1.3  显像方法  52例肺癌患者放疗前及放疗后1个月内均进行肺灌注显像检查及常规肺功能检查。肺灌注显像方法:静脉注射肺灌注显像剂99mTc-MAA后采用Hawkeye双探头SPECT/CT机前、后、左、右4个体位采集静态图像。常规肺功能检查:主要计算肺癌患者放疗前后用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气量(FEV1)、弥散系数(DICO)的变化值。观察指标(1)放射性肺损伤的临床及常规影像学检查。(2)常规肺功能变化指标:FVC、FEV1、DICO。(3)肺血流灌注功能损害指标:患侧肺血流灌注量占全肺灌注量的百分比。

  1.4  患侧肺灌注功能损害定性、定量标准评定  正常:无肺灌注功能受损;轻度:患侧肺灌注量占全肺灌注量QV>40%;中度:QV为30%~40%;重度:QV为20%~29%;极度:QV<20%。定量分析:在肺灌注显像前后位图像上计算患侧肺灌注量占全肺灌注量百分比来比较放疗前后肺灌注受损的变化。放射性肺损伤的评价按RTOG放射性肺损伤标准评定。

  1.5  统计学方法  试验数据的处理分别采用视窗统计软件SPSS 10.0中的卡方检验、配对样本t检验和t检验统计分析。

  2  结果

  肺癌患者放疗后所致放射性肺损伤的发生率约为38.5%(20/52)。

  2.1  肺癌患者放疗前、后的肺功能FVC、FEV1、DICO的改变  见表1。两者比较差异有显著性(P<0.05)。

  表1  52例肺癌患者放疗前、后的肺功能变化表  (略)

  注:配对样本t检验,P均<0.05

  2.2  52例肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能损害的定量变化  分别为23.52±9.85、19.15±9.63,两者比较,差异有显著性(P<0.05),见表2。大部分患者放疗前、后的肺灌注显像检查结果均有不同程度的肺血流灌注受损;52例肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能损害频度变化见表3,两者比较,差异有显著性(P<0.05),提示肺癌患者放疗后肺灌注功能损害加重。

  表2  52例肺癌患者放疗前后患侧肺灌注量变化(略)

  注:t检验,χ2=3.362,P<0.05

  表3  52例肺癌患者放疗前、后的肺灌注功能损害变化  (略)

  注:t检验,P<0.05

  3  讨论

  部分肺癌患者放疗后1~12个月内可能发生不同程度的放射性肺损伤,其发生机制普遍认为与小血管及肺泡Ⅱ型细胞损伤、自由基产生过多、细胞因子含量增多等关系密切,当肺部发生放射性损伤时,肺泡Ⅱ型上皮细胞受损,释放TGF-β1等细胞因子,肺部自由基含量增加,细胞因子、肺泡Ⅱ型细胞与成纤维细胞之间相互作用,导致放射性肺损伤的产生[2]。Zhong XL等[3]认为放射性肺损伤与病灶照射体积、剂量、剂量率、放射部位等因素有关,其中病灶照射体积是辐射性肺损伤的决定因素。

  近年来,临床上应用肺灌注显像观察肺癌放疗后所致放射性肺炎的发生及其严重程度的报道不多。由于肺癌组织浸润破坏或压迫肺部血管,使该侧肺血流灌注降低,在ECT肺灌注显像图像上相应肺癌病灶部位呈现肺血流灌注缺损区[4],提示常规肺灌注显像可诊断肺癌,有文献[5]报道其阳性率约为60%~90%;本试验结果说明99mTc-MAA ECT肺灌注显像结合常规肺功能检查可监测肺癌放疗后所致急性放射性肺损伤的发生及其严重程度。Muller[6]等报道183例放疗患者中,放射性肺炎的发生率为37.2%;本文肺癌放疗后所致放射性肺炎的发生率约为38.5%,与国外文献报道的结果相近。

  目前临床上治疗放射性肺炎,主要应用肾上腺皮质激素,辅以抗感染、吸氧、平喘止咳等对症治疗;同时由于中药具有毒性低、易于应用临床的特点,逐渐受到重视;而且国内外应用中医药治疗本病的临床研究报道逐渐增多。但是临床上用于监测中药治疗放射性肺损伤的治疗效果的有效方法不多;本研究发现99mTc-MAA肺灌注显像可以定量监测肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能的变化,并可预测放射性肺损伤的发生及其严重程度。

  近年来国外有较多文献报道了胸部肿瘤放射治疗后局部肺血流灌注的损害情况。包郁等[7]在肺癌放疗前后肺功能改变的研究中发现在肺癌放疗后1个月内肺功能损害明显加重,以肺弥散功能损害为主;本课题常规肺功能检查的研究结果与之相似。Seppenwoolde Y等[8]研究亦表明在25例非小细胞肺癌患者中放疗后有18例患者存在肺局部再灌注;同时研究结果显示病变肺组织局部有血流再灌注的区域的抗辐射特性与正常肺组织相似,因而放疗后导致的肺辐射损害在肺局部低血流灌注区相对较轻;本研究显示肺癌患者放疗后肺功能变化与上述研究结果相似。Fan M等[9]报道在放疗导致局部肺损伤的肺功能变化的研究中发现放疗后局部肺血流灌注的变化与常规肺功能变化呈正相关;本研究资料表明肺癌患者放疗后局部肺血流灌注和常规肺功能的变化均能显示患侧肺灌注功能的损害情况,研究结果与上述文献报道相似。Woel RT等[10]实验研究发现胸部肿瘤放射治疗后12个月内局部肺照射野内血流灌注明显降低。本试验肺癌病例放疗后患侧肺灌注量占全肺灌注量百分比降低,患侧肺灌注功能损害加重,与上述结果相似。

  笔者通过对比应用99mTc-MAA肺灌注显像和常规肺功能检查定量分析肺癌患者放疗前、后患侧肺灌注功能的变化,发现99mTc-MAA肺灌注显像和常规肺功能检查一样,可以监测肺癌放疗后所致放射性肺损伤中的局部肺灌注功能的损害程度。下一步研究笔者将在临床上应用99mTc-MAA肺灌注显像监测中药防治放射性肺损伤的治疗效果。本研究方法在临床研究中有较高的应用价值,值得临床进一步推广应用。

  【参考文献】

  1  Abratt RP,Morgan GW.Lung toxicity following chest irradiation in patients with lung cancer.Lung Cancer,2002,35(2):103-109.

  2  Fu XL,Huang H,Bentel G,et al.Predicting the risk of symptomatic radiation-induced lung injury using both the physical and biologic parameters V (30) and transforming growth factor beta.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2001,50(4):899-908.

  3  Zhong XL.Damage and morbidity from pneumonitis after irraiation of partial volumes of mouse lung.Int J Radiat Oncol Biol Phys,1995,32(5):1359.

  4  Marks LB,Munley MT,Spencer DP,et al.Quantification of radiation-induced regional lung injury with perfusion imaging.Int J Radiat Oncol Biol Phys,1997,38(2):399-409.

  5  Chin BB,Welsh JS,Kleinberg L,et al.Nonsegmental ventilation-perfusion scintigraphy mismatch after radiation therapy.Clin Nucl Med,1999,24(1):54-56.

  6  Muller G,Kiricuta IC,Stiess J,et al.Radiation pneumonitis and pulmonary fibrosis after the CT-planned radiotherapy of bronchial carcinoma.Strahlenther Onkol,1994,170:400-407.

  7  包郁,刘阳,黄洁,等.36例肺癌患者放疗前后肺功能改变的观察.四川肿瘤防治,1999,12(3):45-46.

  8  Seppenwoolde Y,Muller SH,Theuws JC,et al.Radiation dose-effect relations and local recovery in perfusion for patients with non-small-cell lung cance.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2000,47(3):681-690.

  9  Fan M,Marks LB,Lind P,et al.Relating radiation-induced regional lung injury to changes in pulmonary function tests.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2001,51(2):311-317.

  10  Woel RT,Munley MT,Hollis D,et al.The time course of radiation therapy-induced reductions in regional perfusion: a prospective study with >5 years of follow-up.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2002,52(1):58-67.

  (编辑:李建伟)

  *基金项目:广东省中医药局科研基金(No.100107)

  作者单位: 510060 广东广州,华南肿瘤学国家重点实验室 中山大学肿瘤防治中心核医学科(△放疗科)

 


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