引用本文: 張傳德, 印隆林, 楊李, 孫菊, 王益雙, 王康. 動態增強磁共振成像預測及評估中低位局部進展期直腸癌新輔助放化療應答的價值. 中國普外基礎與臨床雜志, 2020, 27(9): 1157-1162. doi: 10.7507/1007-9424.202004079 復制
目前,新輔助放化療(neoadjuvant chemoradiotherapy,NCRT)及全直腸系膜切除術(total mesorectal excision,TME)是局部晚期直腸癌(locally advanced rectal cancer,LARC)的標準治療方法[1]。NCRT 可以實現腫瘤降期、降級,由原來不可切除腫瘤轉變為可切除且手術效果更好,但對于 NCRT 應答不良的患者應避免長程 NCRT,以免延誤手術時機。NCRT 療效在治療前預測及治療后評估對于臨床選擇治療方式至關重要。動態增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)能在活體狀態下客觀反映組織的病理生理學變化[2],國內外已有學者進行了相關研究,但 DCE-MRI 在直腸癌新輔助治療療效評估中的作用尚有一定爭議[3-5]。本研究選擇擬行 NCRT 的 LARC 患者,于NCRT治療前后行 MRI 檢查,以探討 DCE-MRI 在預測及評估 LARC 新輔助治療應答中的價值。
1 資料與方法
1.1 一般資料
前瞻性納入 2018 年 2 月至 2019 年 11 月期間在四川省人民醫院由臨床綜合確診為 LARC 的患者。患者納入標準:① 經直腸指檢、結腸鏡等檢查臨床診斷為中低位 LARC(T3 或 T4 期,無遠處淋巴結轉移);② 初次 MRI 檢查前未行任何抗腫瘤治療;③ NCRT 后行 TME 并獲得完整的病理結果。患者排除標準:① 直腸癌術后復發患者;② 對于 NCRT 規定的劑量與療程未充分配合患者;③ 不能得到手術病理結果;④ MRI 圖像與診斷要求不符或不能生成 DCE-MRI 后處理圖像者。
1.2 治療及分組
每例研究對象均于 NCRT 前 7 d 內、NCRT 結束后 6~8 周分別接受 1 次包括 DCE-MRI 序列在內的 MRI 檢查,于第 2 次 MRI 檢查后 1 周內行 TME 及手術標本病理檢查。以病理結果腫瘤消退分級[6](TRG)評分(AJCC 第 8 版)為金標準,將 0、1、2 分者歸為 NCRT 有應答組(簡稱“有應答組”),3 分者則歸入 NCRT 無應答組(簡稱“無應答組”);另外,此項評分 0、1 分者視為 NCRT 應答良好組(簡稱“應答良好組”),2、3 分者則視為 NCRT 應答不良組(簡稱“應答不良組”)。
1.3 MRI 檢查設備與掃描方法
檢查設備為 Aera 1.5 T 超導 MRI 機(西門子,德國),通過 24 通道體部相控陣線圈對整個盆腔進行包繞。① 常規 MRI 掃描:含常規矢狀位 TSE T2WI 序列、軸位 TSE T2WI 序列、冠狀位 TSE T2WI 序列、軸位 DWI 序列(b 值取 0、1 000 s/mm2)、軸位 GRE T1WI 序列、冠狀位 T1WI 增強掃描、矢狀位高分辨率 T2WI 序列、矢狀位 T1WI 增強掃描、軸位高分辨率 T2WI 序列、軸位 T1WI 增強掃描,掃描參數見表 1。② DCE-MRI 掃描:首先采用 3D T1-Vibe 序列實施動態增強前掃描,從而得到基線 T1 弛豫時間;之后實施 50 次軸位壓脂 T1-Twist 序列連續動態增強掃描,于第 6 次掃描借助高壓注射器進行釓雙胺注射液(購于上海 GE 藥業,用量為 0.1~0.2 mmol/kg)的推注,待結束推注后再注入生理鹽水 20 mL;接著實施常規 T1WI 增強壓脂掃描。期間將注射速度控制為 3~4 mL/s。掃描參數見表 1。

1.4 圖像后處理及數據測量
借助 Siemens MRI 后處理工作站,對全部的 MRI 檢查圖像分別開展圖像分析與測量,詳細操作為:① 采用 Tissue 4D 實施 DCE-MRI 圖像分析,首先實施的為同層面校對;② 參考高分辨率 T2WI 圖像、DWI 圖像與 ADC 圖像,于 DCE-MRI 圖像上確定出可最佳呈現腫瘤的 3 個中心層面,順腫瘤實性部分的邊緣逐層進行感興趣區的手動勾畫,盡量不接觸腸腔、水腫、大血管、壞死等成分,若腫瘤于 NCRT 后消退且無明顯顯示,應參考 NCRT 前的 MRI 圖像,對原病灶部位加以明確,順此腫瘤床進行感興趣區的勾畫;③ 對感興趣區的容積計算范圍進行手動勾畫,涵蓋所有感興趣區范圍和部分病灶附近直腸系膜;④ 采取雙室 Tofts 模型[7]、適宜的動脈輸入函數模型;⑤ 得到目標容積計算范圍的灌注偽彩圖,對各層面的感興趣區進行復制,同時對其定量參數容量轉換常數(Ktrans)、對比劑回流速率常數(Kep)、血管外細胞外容積分數(Ve)進行測量。對于各感興趣區都進行 3 次勾畫,將 3 次的均值作為灌注參數終值。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 20.0、MedCalc 軟件對數據進行統計分析。對于計量數據,先實施正態性檢驗與方差齊性檢驗,若與正態分布相符則采用均數±標準差(±s)描述,組間對比實施獨立樣本t檢驗,組內治療前與治療后對比實施配對t檢驗;反之采用中位數(M)/四分位數間距(QR)描述,組間、組內對比均實施 Mann-Whitney U檢驗。灌注參數變化率(ΔKtrans、ΔKep、ΔVe)由相對百分比描述即“(NCRT 后參數值-NCRT 前參數值)/NCRT 前參數值×100%”,若此值<0 則說明 NCRT 后較 NCRT 前下降,若大于 0 則說明升高。再對差異有統計學意義的參數值繪制受試者工作特征曲線(ROC)并計算 ROC 曲線下面積(AUC)、敏感度、特異性及最佳閾值即約登指數(敏感度+特異性-1)最大值,采用 MedCalc 軟件比較AUC。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 本研究納入患者的基本情況
研究期間共 46 例患者,其中有 2 例未完成 NCRT 療程、3 例未行 TME,予以排除,最終有 41 例符合本研究的納入條件,其中男 32 例、女 9 例,年齡 40~79 歲、(60±9)歲。TRG 0 分 2 例,TRG 1 分 9 例,TRG 2 分 16 例,TRG 3 分 14 例,有應答組 27 例,無應答組 14 例;應答良好組 11 例,應答不良組 30 例。
2.2 DCE-MRI 定量灌注參數在有應答組和無應答組間的比較結果
結果見表 2。① NCRT 前的 Ktrans值在有應答組高于無應答組(P<0.001),NCRT 后的 Ktrans值在有應答組和無應答組間比較差異無統計學意義(P=0.130),ΔKtrans值在有應答組高于無應答組(P=0.006)。② NCRT 前、后的 Kep 值和 Ve 值以及 ΔKep 值和 ΔVe 值在有應答組和無應答組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。③ 對 NCRT 前 Ktrans值行 ROC 分析的AUC為 0.954,在 Ktrans=0.122 /min 時約登指數最大,其對應的特異性、敏感度分別為 85.7%、96.3%;對 ΔKtrans值進行 ROC 分析的AUC為 0.709,當 ΔKtrans=–24.2% 時約登指數最大,其對應的特異性、敏感度分別為 100%、51.7%,見圖 1a、1b。

a:NCRT 前 Ktrans預測 NCRT 有無應答;b:ΔKtrans值預測 NCRT 有無應答 c:NCRT 前 Ktrans預測 NCRT 應答效果;d:ΔKtrans、ΔKep 預測 NCRT 應答效果

2.3 DCE-MRI 定量灌注參數在應答良好組與應答不良組間的比較結果
結果見表 3。① Ktrans值在 NCRT 前的應答良好組高于應答不良組(P<0.001),在 NCRT 后的應答良好組低于應答不良組(P=0.001),ΔKtrans值在應答良好組絕對值高于應答不良組(P<0.001)。② Kep 值在 NCRT 前、后的應答良好組和應答不良組間比較差異均無統計學意義(P>0.05),但 ΔKep 絕對值在應答良好組高于應答不良組(P=0.016)。③ Ve 值在 NCRT 前、后的應答良好組和應答不良組間比較差異均無統計學意義(P>0.05),且 ΔVe 值在 2 組間比較差異亦無統計學意義(P=0.279)。④ 進一步對 NCRT 前 Ktrans值進行 ROC 分析的AUC為 0.953,當 Ktrans=0.158 /min 時約登指數最大,其特異性、敏感度分別為 88.7%、90.9%;對 ΔKtrans、ΔKep 進行 ROC 分析顯示,ΔKtrans的AUC值大于 ΔKep(0.952 比 0.764,Z=2.063,P=0.039),ΔKtrans=–38.8% 時約登指數最大,其特異性、敏感度分別為 76.7%、100%,見圖 1c、1d。

3 討論
目前 NCRT+TME 是 LARC 的標準治療方案,但對 NCRT 應答不同的患者后續治療方案有所不同。病理性完全緩解患者長期預后良好,局部控制性好,可長期無病生存[8-9]。對臨床完全應答者采取“觀望”政策有助于預防手術并發癥和死亡風險[10-11];而對于 NCRT 反應不良者,無法實現腫瘤降期,可能延誤手術切除的時機,一些患者甚至無法耐受 NCRT 引發的毒副反應[12]。故如果可以于術前與(或)NCRT 期間應用一類無創手段來預測與評估患者的 NCRT 療效,可避免長程 NCRT 治療對應答不良患者造成的額外負擔。常規 MRI 等檢查是直腸癌常見的輔助檢查,在直腸癌的診斷及分期中有重要作用[13],但在預測直腸癌療效評價上,由于 NCRT 后病灶局部水腫、壞死、纖維化等復雜問題的發生,常規 MRI 再分期無法保證準確性[14],同時常規影像學檢查僅可顯示較少的病灶結構與功能改變狀況,無法基于影像學層面對直腸癌 NCRT 的療效做出全面呈現。通過 DCE-MRI,可獲知組織功能信息,在評估腫瘤的形態、大小的同時,DCE 定量灌注參數還可用于分析 NCRT 前后腫瘤血管通透性、微血管面積變化及腫瘤細胞微壞死情況[15],從功能學角度評估 NCRT 的療效[16]。
腫瘤血供越豐富、血管通透性越高,腫瘤微環境內氧水平愈高,組織含氧量則直接影響放射敏感度[17]。本組 NCRT 有或無應答組間比較結果顯示,NCRT 前有應答組的 DCE-MRI 灌注參數 Ktrans中位數值(2 組 Ktrans值均為偏態分布)相比無應答組偏高,與文獻報道理論相符,但在 Kep、Ve 這兩項指標上 2 組間未表現出顯著差異;實施 NCRT 后,這 3 個灌注參數在 2 組間比較亦無明顯差異。結果提示,NCRT 前 DCE-MRI 定量灌注參數 Ktrans對 LARC 患者行 NCRT 有無應答可能具有一定的預測作用。
分析 NCRT 應答良好與不良患者間的差異,應答良好組的 Ktrans值在 NCRT 前高于應答不良組,而在 NCRT 后低于應答不良組,提示在 NCRT 前有較高 Ktrans值且 NCRT 后 Ktrans明顯降低者對 NCRT 應答可能良好。NCRT 前 Ktrans值較高,提示應答良好組研究對象的直腸癌組織血流量以及血管通透性更高,導致此腫瘤組織在氧合上表現出突出優勢,進而可提高放射敏感度;同時新生血管的增多也使化療藥物得以更為充分地灌注,故未實施 NCRT 時,存在較高 Ktrans值表現的直腸癌患者可能獲得較好的放化療效果,此結果與 Lim 等[18]和 Tong 等[19]報道的結果基本一致;然而 Gollub 等[20]的研究證實,NCRT 前,相較應答不良組,應答良好組的 Ktrans未表現出顯著不同,初步推測其原因可能與 NCRT 方案及分組方法不同有關,具體原因需進一步研究分析。本組 Ktrans中位數在 NCRT 后的有應答組低于無應答組,究其原因,可能是 NCRT 后腫瘤細胞壞死、腫瘤間質纖維化,使得腫瘤血管通透性及平均血管密度水平降低,這與 de Lussanet 等[21]和 Intven 等[22]的研究結果基本一致。
應答良好或不良組內各灌注參數在 NCRT 前、后變化結果表明,在 ΔKtrans、ΔKep 方面,相比應答不良組,其在應答良好組偏高,結果提示,實施 NCRT 后,上述兩項 DCE-MRI 定量灌注指標的變化率對 NCRT 療效有一定的評估價值,且就評估 NCRT 療效方面,相比 ΔKep,ΔKtrans準確性更高,因此,可將后者當做 NCRT 療效評估的參考指標,如果 ΔKtrans絕對值為 38.8% 及以上,即可判定患者 NCRT 應答良好,該結果與 Kim 等[23]的研究結果基本一致,其認為 ΔKtrans作為百分比指標,較單純 Ktrans值評價更加客觀,當 NCRT 后 Ktrans值大幅下降時(ΔKtrans絕對值達 36% 及以上),提示 NCRT 應答良好。
總之,本研究對行 DCE-MRI 檢查在預測和評估 LARC 患者 NCRT 治療效果方面的應用價值進行探究發現,可將 Ktrans作為評估 NCRT 應答與否及應答良好與否的指標,對于臨床上對低位 LARC 患者可否行 NCRT 治療可起到一定的指導作用;而在 NCRT 后再次行 DCE-MRI 檢查,Ktrans的變化率(ΔKtrans)可用于評估 NCRT 的療效,對患者的后續治療方案選擇有重要的參考價值。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們無相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:張傳德負責部分數據分析、文章主體撰寫及投稿工作;印隆林負責課題總體設計及文章修改;楊李負責圖像后處理、獲取定量參數及參與課題設計;孫菊負責文章修改及部分文章撰寫;王益雙負責 MRI 掃描工作及相應部分文章撰寫;王康負責臨床病源提供及胃腸外科專業指導。
倫理聲明:本研究通過了四川省醫學科學院?四川省人民醫院倫理委員會審批[批文編號:倫審(研)2018 年第 111 號]。
目前,新輔助放化療(neoadjuvant chemoradiotherapy,NCRT)及全直腸系膜切除術(total mesorectal excision,TME)是局部晚期直腸癌(locally advanced rectal cancer,LARC)的標準治療方法[1]。NCRT 可以實現腫瘤降期、降級,由原來不可切除腫瘤轉變為可切除且手術效果更好,但對于 NCRT 應答不良的患者應避免長程 NCRT,以免延誤手術時機。NCRT 療效在治療前預測及治療后評估對于臨床選擇治療方式至關重要。動態增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)能在活體狀態下客觀反映組織的病理生理學變化[2],國內外已有學者進行了相關研究,但 DCE-MRI 在直腸癌新輔助治療療效評估中的作用尚有一定爭議[3-5]。本研究選擇擬行 NCRT 的 LARC 患者,于NCRT治療前后行 MRI 檢查,以探討 DCE-MRI 在預測及評估 LARC 新輔助治療應答中的價值。
1 資料與方法
1.1 一般資料
前瞻性納入 2018 年 2 月至 2019 年 11 月期間在四川省人民醫院由臨床綜合確診為 LARC 的患者。患者納入標準:① 經直腸指檢、結腸鏡等檢查臨床診斷為中低位 LARC(T3 或 T4 期,無遠處淋巴結轉移);② 初次 MRI 檢查前未行任何抗腫瘤治療;③ NCRT 后行 TME 并獲得完整的病理結果。患者排除標準:① 直腸癌術后復發患者;② 對于 NCRT 規定的劑量與療程未充分配合患者;③ 不能得到手術病理結果;④ MRI 圖像與診斷要求不符或不能生成 DCE-MRI 后處理圖像者。
1.2 治療及分組
每例研究對象均于 NCRT 前 7 d 內、NCRT 結束后 6~8 周分別接受 1 次包括 DCE-MRI 序列在內的 MRI 檢查,于第 2 次 MRI 檢查后 1 周內行 TME 及手術標本病理檢查。以病理結果腫瘤消退分級[6](TRG)評分(AJCC 第 8 版)為金標準,將 0、1、2 分者歸為 NCRT 有應答組(簡稱“有應答組”),3 分者則歸入 NCRT 無應答組(簡稱“無應答組”);另外,此項評分 0、1 分者視為 NCRT 應答良好組(簡稱“應答良好組”),2、3 分者則視為 NCRT 應答不良組(簡稱“應答不良組”)。
1.3 MRI 檢查設備與掃描方法
檢查設備為 Aera 1.5 T 超導 MRI 機(西門子,德國),通過 24 通道體部相控陣線圈對整個盆腔進行包繞。① 常規 MRI 掃描:含常規矢狀位 TSE T2WI 序列、軸位 TSE T2WI 序列、冠狀位 TSE T2WI 序列、軸位 DWI 序列(b 值取 0、1 000 s/mm2)、軸位 GRE T1WI 序列、冠狀位 T1WI 增強掃描、矢狀位高分辨率 T2WI 序列、矢狀位 T1WI 增強掃描、軸位高分辨率 T2WI 序列、軸位 T1WI 增強掃描,掃描參數見表 1。② DCE-MRI 掃描:首先采用 3D T1-Vibe 序列實施動態增強前掃描,從而得到基線 T1 弛豫時間;之后實施 50 次軸位壓脂 T1-Twist 序列連續動態增強掃描,于第 6 次掃描借助高壓注射器進行釓雙胺注射液(購于上海 GE 藥業,用量為 0.1~0.2 mmol/kg)的推注,待結束推注后再注入生理鹽水 20 mL;接著實施常規 T1WI 增強壓脂掃描。期間將注射速度控制為 3~4 mL/s。掃描參數見表 1。

1.4 圖像后處理及數據測量
借助 Siemens MRI 后處理工作站,對全部的 MRI 檢查圖像分別開展圖像分析與測量,詳細操作為:① 采用 Tissue 4D 實施 DCE-MRI 圖像分析,首先實施的為同層面校對;② 參考高分辨率 T2WI 圖像、DWI 圖像與 ADC 圖像,于 DCE-MRI 圖像上確定出可最佳呈現腫瘤的 3 個中心層面,順腫瘤實性部分的邊緣逐層進行感興趣區的手動勾畫,盡量不接觸腸腔、水腫、大血管、壞死等成分,若腫瘤于 NCRT 后消退且無明顯顯示,應參考 NCRT 前的 MRI 圖像,對原病灶部位加以明確,順此腫瘤床進行感興趣區的勾畫;③ 對感興趣區的容積計算范圍進行手動勾畫,涵蓋所有感興趣區范圍和部分病灶附近直腸系膜;④ 采取雙室 Tofts 模型[7]、適宜的動脈輸入函數模型;⑤ 得到目標容積計算范圍的灌注偽彩圖,對各層面的感興趣區進行復制,同時對其定量參數容量轉換常數(Ktrans)、對比劑回流速率常數(Kep)、血管外細胞外容積分數(Ve)進行測量。對于各感興趣區都進行 3 次勾畫,將 3 次的均值作為灌注參數終值。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 20.0、MedCalc 軟件對數據進行統計分析。對于計量數據,先實施正態性檢驗與方差齊性檢驗,若與正態分布相符則采用均數±標準差(±s)描述,組間對比實施獨立樣本t檢驗,組內治療前與治療后對比實施配對t檢驗;反之采用中位數(M)/四分位數間距(QR)描述,組間、組內對比均實施 Mann-Whitney U檢驗。灌注參數變化率(ΔKtrans、ΔKep、ΔVe)由相對百分比描述即“(NCRT 后參數值-NCRT 前參數值)/NCRT 前參數值×100%”,若此值<0 則說明 NCRT 后較 NCRT 前下降,若大于 0 則說明升高。再對差異有統計學意義的參數值繪制受試者工作特征曲線(ROC)并計算 ROC 曲線下面積(AUC)、敏感度、特異性及最佳閾值即約登指數(敏感度+特異性-1)最大值,采用 MedCalc 軟件比較AUC。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 本研究納入患者的基本情況
研究期間共 46 例患者,其中有 2 例未完成 NCRT 療程、3 例未行 TME,予以排除,最終有 41 例符合本研究的納入條件,其中男 32 例、女 9 例,年齡 40~79 歲、(60±9)歲。TRG 0 分 2 例,TRG 1 分 9 例,TRG 2 分 16 例,TRG 3 分 14 例,有應答組 27 例,無應答組 14 例;應答良好組 11 例,應答不良組 30 例。
2.2 DCE-MRI 定量灌注參數在有應答組和無應答組間的比較結果
結果見表 2。① NCRT 前的 Ktrans值在有應答組高于無應答組(P<0.001),NCRT 后的 Ktrans值在有應答組和無應答組間比較差異無統計學意義(P=0.130),ΔKtrans值在有應答組高于無應答組(P=0.006)。② NCRT 前、后的 Kep 值和 Ve 值以及 ΔKep 值和 ΔVe 值在有應答組和無應答組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。③ 對 NCRT 前 Ktrans值行 ROC 分析的AUC為 0.954,在 Ktrans=0.122 /min 時約登指數最大,其對應的特異性、敏感度分別為 85.7%、96.3%;對 ΔKtrans值進行 ROC 分析的AUC為 0.709,當 ΔKtrans=–24.2% 時約登指數最大,其對應的特異性、敏感度分別為 100%、51.7%,見圖 1a、1b。

a:NCRT 前 Ktrans預測 NCRT 有無應答;b:ΔKtrans值預測 NCRT 有無應答 c:NCRT 前 Ktrans預測 NCRT 應答效果;d:ΔKtrans、ΔKep 預測 NCRT 應答效果

2.3 DCE-MRI 定量灌注參數在應答良好組與應答不良組間的比較結果
結果見表 3。① Ktrans值在 NCRT 前的應答良好組高于應答不良組(P<0.001),在 NCRT 后的應答良好組低于應答不良組(P=0.001),ΔKtrans值在應答良好組絕對值高于應答不良組(P<0.001)。② Kep 值在 NCRT 前、后的應答良好組和應答不良組間比較差異均無統計學意義(P>0.05),但 ΔKep 絕對值在應答良好組高于應答不良組(P=0.016)。③ Ve 值在 NCRT 前、后的應答良好組和應答不良組間比較差異均無統計學意義(P>0.05),且 ΔVe 值在 2 組間比較差異亦無統計學意義(P=0.279)。④ 進一步對 NCRT 前 Ktrans值進行 ROC 分析的AUC為 0.953,當 Ktrans=0.158 /min 時約登指數最大,其特異性、敏感度分別為 88.7%、90.9%;對 ΔKtrans、ΔKep 進行 ROC 分析顯示,ΔKtrans的AUC值大于 ΔKep(0.952 比 0.764,Z=2.063,P=0.039),ΔKtrans=–38.8% 時約登指數最大,其特異性、敏感度分別為 76.7%、100%,見圖 1c、1d。

3 討論
目前 NCRT+TME 是 LARC 的標準治療方案,但對 NCRT 應答不同的患者后續治療方案有所不同。病理性完全緩解患者長期預后良好,局部控制性好,可長期無病生存[8-9]。對臨床完全應答者采取“觀望”政策有助于預防手術并發癥和死亡風險[10-11];而對于 NCRT 反應不良者,無法實現腫瘤降期,可能延誤手術切除的時機,一些患者甚至無法耐受 NCRT 引發的毒副反應[12]。故如果可以于術前與(或)NCRT 期間應用一類無創手段來預測與評估患者的 NCRT 療效,可避免長程 NCRT 治療對應答不良患者造成的額外負擔。常規 MRI 等檢查是直腸癌常見的輔助檢查,在直腸癌的診斷及分期中有重要作用[13],但在預測直腸癌療效評價上,由于 NCRT 后病灶局部水腫、壞死、纖維化等復雜問題的發生,常規 MRI 再分期無法保證準確性[14],同時常規影像學檢查僅可顯示較少的病灶結構與功能改變狀況,無法基于影像學層面對直腸癌 NCRT 的療效做出全面呈現。通過 DCE-MRI,可獲知組織功能信息,在評估腫瘤的形態、大小的同時,DCE 定量灌注參數還可用于分析 NCRT 前后腫瘤血管通透性、微血管面積變化及腫瘤細胞微壞死情況[15],從功能學角度評估 NCRT 的療效[16]。
腫瘤血供越豐富、血管通透性越高,腫瘤微環境內氧水平愈高,組織含氧量則直接影響放射敏感度[17]。本組 NCRT 有或無應答組間比較結果顯示,NCRT 前有應答組的 DCE-MRI 灌注參數 Ktrans中位數值(2 組 Ktrans值均為偏態分布)相比無應答組偏高,與文獻報道理論相符,但在 Kep、Ve 這兩項指標上 2 組間未表現出顯著差異;實施 NCRT 后,這 3 個灌注參數在 2 組間比較亦無明顯差異。結果提示,NCRT 前 DCE-MRI 定量灌注參數 Ktrans對 LARC 患者行 NCRT 有無應答可能具有一定的預測作用。
分析 NCRT 應答良好與不良患者間的差異,應答良好組的 Ktrans值在 NCRT 前高于應答不良組,而在 NCRT 后低于應答不良組,提示在 NCRT 前有較高 Ktrans值且 NCRT 后 Ktrans明顯降低者對 NCRT 應答可能良好。NCRT 前 Ktrans值較高,提示應答良好組研究對象的直腸癌組織血流量以及血管通透性更高,導致此腫瘤組織在氧合上表現出突出優勢,進而可提高放射敏感度;同時新生血管的增多也使化療藥物得以更為充分地灌注,故未實施 NCRT 時,存在較高 Ktrans值表現的直腸癌患者可能獲得較好的放化療效果,此結果與 Lim 等[18]和 Tong 等[19]報道的結果基本一致;然而 Gollub 等[20]的研究證實,NCRT 前,相較應答不良組,應答良好組的 Ktrans未表現出顯著不同,初步推測其原因可能與 NCRT 方案及分組方法不同有關,具體原因需進一步研究分析。本組 Ktrans中位數在 NCRT 后的有應答組低于無應答組,究其原因,可能是 NCRT 后腫瘤細胞壞死、腫瘤間質纖維化,使得腫瘤血管通透性及平均血管密度水平降低,這與 de Lussanet 等[21]和 Intven 等[22]的研究結果基本一致。
應答良好或不良組內各灌注參數在 NCRT 前、后變化結果表明,在 ΔKtrans、ΔKep 方面,相比應答不良組,其在應答良好組偏高,結果提示,實施 NCRT 后,上述兩項 DCE-MRI 定量灌注指標的變化率對 NCRT 療效有一定的評估價值,且就評估 NCRT 療效方面,相比 ΔKep,ΔKtrans準確性更高,因此,可將后者當做 NCRT 療效評估的參考指標,如果 ΔKtrans絕對值為 38.8% 及以上,即可判定患者 NCRT 應答良好,該結果與 Kim 等[23]的研究結果基本一致,其認為 ΔKtrans作為百分比指標,較單純 Ktrans值評價更加客觀,當 NCRT 后 Ktrans值大幅下降時(ΔKtrans絕對值達 36% 及以上),提示 NCRT 應答良好。
總之,本研究對行 DCE-MRI 檢查在預測和評估 LARC 患者 NCRT 治療效果方面的應用價值進行探究發現,可將 Ktrans作為評估 NCRT 應答與否及應答良好與否的指標,對于臨床上對低位 LARC 患者可否行 NCRT 治療可起到一定的指導作用;而在 NCRT 后再次行 DCE-MRI 檢查,Ktrans的變化率(ΔKtrans)可用于評估 NCRT 的療效,對患者的后續治療方案選擇有重要的參考價值。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們無相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:張傳德負責部分數據分析、文章主體撰寫及投稿工作;印隆林負責課題總體設計及文章修改;楊李負責圖像后處理、獲取定量參數及參與課題設計;孫菊負責文章修改及部分文章撰寫;王益雙負責 MRI 掃描工作及相應部分文章撰寫;王康負責臨床病源提供及胃腸外科專業指導。
倫理聲明:本研究通過了四川省醫學科學院?四川省人民醫院倫理委員會審批[批文編號:倫審(研)2018 年第 111 號]。