DCE-MRI 在評估直腸癌患者放化療療效及預后中的應用

王寶軍

（登封市人民醫院，河南 登封 452470）

直腸癌作為臨床常見消化道腫瘤的一種，發生于乙狀結腸直腸交界處至齒狀線之間，其死亡率為惡性腫瘤排行前五，且患病率占大腸癌的60%左右[1]。針對早期直腸癌，臨床治療以手術切除為主，但對于局部進展期直腸癌，單純手術已無法有效控制病情發展，需配合放化療延長生存期，而目前使用較為廣泛的治療方案則是全直腸系膜手術聯合新輔助放化療[2]。據報道顯示，26%的直腸癌患者在經過新輔助放化療后無需再進行手術即可達到完全緩解的目的，但部分患者則對該治療方案不敏感，導致放化療后腫瘤仍然進展，延誤手術時機[3]。另外，研究顯示35%的結直腸癌患者術后3年內將再次復發，其中局部復發占主要，需再次行手術治療[4]。基于此，尋找無創的準確判斷直腸癌患者放化療的臨床療效及術后局部復發手段對臨床制定個體化治療方案尤為重要。本研究回顧性分析60例確診為直腸癌患者的臨床資料，以探究動態增強磁共振（DCE-MRI）在評估直腸癌患者放化療療效及預后中的應用，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料：回顧性分析2018年1 月至2019年6 月收治60例經腸鏡病理確診的直腸癌患者臨床資料，納入標準：①腸鏡病理檢查結果顯示確診為直腸癌者；②臨床癥狀表現為間斷腹部絞痛、肛門墜脹、大便次數增多、黑便或便血，不明原因體重減輕、里急后重等；③經我院倫理委員會審核通過且所有患者均自愿簽署知情同意書；④于我院行新輔助放化療治療，結束后給予手術切除者；⑤術前分期為局部進展期者。排除標準：①合并其他惡性腫瘤者；②影像學檢查資料不完整者；③放化療至手術時間間隔>16周者；④病灶下緣距肛緣距離>15cm 者；⑤有放化療禁忌證者。本組60例患者男性32例，女性28例，年齡45～76 歲、平均年齡（51.24±6.57）歲。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法：接受檢查前1d 晚上囑咐患者飲食清淡，檢查前排空大小便，次日清晨于肛門處注入200mL的生理鹽水，采取仰臥位，通過GYREXVDlx0.5T超導型MR 機及8 通道相控陣腹部線圈進行常規磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）序列平掃，包括矢狀位快速自旋回波T2WⅠ[設置參數為：回波時間（Echo Time，TE）=85ms，脈沖序列重復時間（Repetition time，TR）=4120ms，常規厚度為3mm，間距1mm]、軸位HR-T2WⅠ（設置參數為：TE=85ms，TR=4475ms，常規厚度為 3mm）、軸位T1WⅠ（設置參數為：TE=565ms，TR=8ms，常規厚度為6mm，間距 1mm）、T2 脂肪抑制像（設置參數為：TE=70ms，TR=4590ms，常規厚度為 6mm，間距 1mm）、磁共振擴散加權成像（Diffusion weighted imaging，DWI）等，隨后采用直腸DCE-MRI 檢查，首先進行2°及15°的翻轉，在此條件下計算出增強前的T1 值（設置參數為：TE=1.1ms，TR=3.8ms，掃描視野（FOV）：26 cm×26cm，厚度為 4mm，體素 1.0mm×1.0mm×4.0mm），后采用 T1WI-vibe 序列掃描，經肘靜脈注射靶向造影劑3mL/s 的二乙烯三胺五乙酸釓0.1mmol/kg，以3mL/s 的速度用生理鹽水沖洗，同時行35 期持續掃描，范圍及參數與雙翻轉角一致，共 4min40s。

1.2.2 組織病理學檢測方法：所有患者均于新輔助放化療結束后6～14周內行手術切除，術中取病灶組織作為標本，術后先用甲醛浸泡48h，并從底端向前端橫向切片，厚度大概4mm。隨后將所有患者所取標本的淋巴結進行編號，由經驗豐富的病理學及影像科醫生匹配MRI 圖像，將影像與標本成功匹配且短徑>5mm 的淋巴結作為觀察對象，行常規蘇木精-伊紅染色。

1.2.3 圖像分析方法：圖像采集后采用Tissue 4D軟件處理，首先對其圖像進行運動矯正，其次由1名具有10年以上影像學圖像分析經驗的醫師結合常規MRI 圖像進行腫瘤及正常腸壁感興趣區勾畫，其中病變腸管壁應選擇腫瘤中心層面強化最顯著的區域，與正常腸管壁分別選取3～4mm2的感興趣區，求其平均值，形成曲線，并選擇合適的動脈輸入函數計算勾畫選取容積，最終得出相關容積轉移常量（Ktrans）、速率常數（Kep）、滲漏空間（Ve）參數值。

1.2.4 療效分組標準：參考2018年美國癌癥聯合委員會聯合國際抗癌聯盟（American Joint Committeeon Cancer-International Union Against Cancer，AJCC-UICC）發布的結直腸癌評估方案[5]，以病理結果有無腺癌細胞分為完全緩解組（pCR 組）及非完全緩解組（非pCR 組）。

1.2.5 復發標準：隨訪中根據臨床癥狀、血清腫瘤學標志物水平、盆腔CT 及MRI 檢查等綜合判斷，而DCE-MRI 圖像以增強率為50%作為復發標準。

1.3 觀察指標：比較兩組放化療前后的相關影像學參數（Ktrans、Kep、Ve），并評估其在診斷直腸癌患者放化療后預后的價值。

1.4 統計學方法：運用SPSS21.0 軟件分析數據，計量資料采用t 檢驗，計數資料采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病理學檢查結果：60例直腸癌患者，經放化療后病理結果顯示36例歸為非pCR 組，24例歸為pCR 組。

2.2 直腸癌新輔助放化療前后參數指標比較：所有直腸癌患者新輔助放化療前后Ktrans、Kep、Ve指標比較均有統計學意義，放化療前Ktrans、Kep、Ve 指標較放化療后更高（P<0.05），詳見表1。

表1 所有直腸癌患者新輔助放化療前后Ktrans、Kep、Ve指標比較 （）

表1 所有直腸癌患者新輔助放化療前后Ktrans、Kep、Ve指標比較 （）

分組 Ktrans（/min）放化療前 0.34±0.04放化療后 0.18±0.04 t 值 21.909 P 值 <0.001 Kep（/min）0.79±0.28 0.44±0.12 8.900<0.001 Ve 0.57±0.18 0.44±0.19 3.847<0.001

2.3 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療前參數指標比較：兩組直腸癌患者新輔助放化療治療前的Ktrans、Kep 指標比較差異有統計學意義，pCR組明顯高于非 pCR 組（P<0.05），而兩組 Ve 比較差異無意義學意義（P>0.05），詳見表2。

表2 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療前Ktrans、Kep、Ve 指標比較 （）

表2 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療前Ktrans、Kep、Ve 指標比較 （）

分組 Ktrans（/min）非 pCR 組 0.26±0.04 pCR 組 0.45±0.05 t 值 16.299 P 值 <0.001 Kep（/min）0.68±0.23 0.96±0.34 3.810<0.001 Ve 0.59±0.13 0.53±0.24 1.253>0.05

2.4 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療后參數指標比較：兩組直腸癌患者新輔助放化療治療后的Ktrans、Kep 指標比較差異有統計學意義，非pCR 組明顯高于 pCR 組（P<0.05），而兩組 Ve 比較差異無意義學意義（P>0.05），詳見表3。

表3 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療后Ktrans、Kep、Ve 指標比較 （）

表3 非pCR 組及pCR 組直腸癌新輔助放化療后Ktrans、Kep、Ve 指標比較 （）

分組 Ktrans（/min）非 pCR 組 0.20±0.04 pCR 組 0.14±0.03 t 值 6.261 P 值 <0.001 Kep（/min）0.59±0.14 0.21±0.08 12.031<0.001 Ve 0.41±0.13 0.49±0.25 1.623>0.05

2.5 兩種影像學檢查診斷直腸癌復發結果比較：隨訪1年內死亡2例，復發12例；以復發為陽性，DCE-MRI 診斷直腸癌復發的靈敏度及陽性陰性預測值明顯高于常規MRI（P<0.05），詳見表4，5。

表4 兩種影像學檢查診斷直腸癌復發結果比較

表5 兩種影像學檢查的靈敏度、特異度、準確率和陽性陰性預測值 （%）

3 討論

現臨床評估直腸癌腫瘤直徑、體積、強化等主要以MRI 為主，但研究顯示，常規MRI 受殘留纖維化組織及水腫等因素影響，其準確率較低[6]。隨著影像學技術的不斷發展，DCE-MRI 是通過快速連續掃描，動態監測對比劑在靶器官及組織內的分散、吸收等情況，根據組織灌注、毛細血管通透性等生成定量參數，以客觀反映腫瘤的病理學改變[7]。

DCE-MRI 作為新型影像學技術的一種，其主要機制為通過定量分析腫瘤血管的微循環狀態，并計算對比劑注射后在組織間隙及血管內的濃度變化，進而獲得一系列的特異性參數[8]。本研究利用Ktrans、Kep、Ve 參數，定量評估放化療的臨床療效，為臨床尋找無創的療效評估方法打下基礎，且研究顯示，DCE-MRI 數據量化后用于測量進展期直腸癌具有理想的應用效果。Ktrans 表示對比劑從血管進入組織間隙的速度，在一定程度上反應的是腫瘤局部血流狀態及表面滲透性，而Kep 指的是對比劑往返速度，Ve 是組織內細胞外血管外間隙容積比[9]。郭素引等[10]學者利用DCE-MRI 評估直腸癌換則會新輔助放化療后的療效，結果發現其具有顯著統計學意義，且術前T 分期準確率可高達88.24%。本研究結果中，所有直腸癌患者放化療前Ktrans、Kep、Ve 指標較放化療后更高，表明治療前所有患者腫瘤內部血流灌注水平高，對放化療敏感性高，而結果中的 pCR 組 Ktrans、Kep 明顯高于非 pCR 組，同時與上述結論相吻合，提示早期的放化療效果檢測可對治療敏感性低的患者具有一定警示作用。而非pCR 組新輔助放化療治療后的Ktrans、Kep 指標明顯高于pCR 組，放化療后腫瘤組織微血管密度存在下降趨勢，另外Ktrans 指標水平受血管灌注影響，在個體間存在較大差異，而Kep 僅與對比濃度及部分體積有關，作為預測療效的指標更具有價值，而兩組Ve 放化療前后均無比較意義，則可能是因為細胞密度、缺氧分數、靜水壓等，導致微環境復雜，Ve 值不定。

依據腫瘤組織增強的特點，DCE-MRI 現已被廣泛應用于術前診斷、療效評估、分期等領域中，并取得了較好的研究成果，近年來，其在直腸癌患者中預后的評估亦得到重點關注。本研究結果顯示，DCE-MRI 診斷直腸癌復發的靈敏度及陽性陰性預測值明顯高于常規MRI，分析原因可能是因為復發患者的腫瘤微血管密度明顯提高，表現出快速強化的特點，常規MRI 在多數具有典型形態及信號表現的病例中具有理想診斷價值，但部分缺乏惡性形態表現但又較為可疑時，DCE-MRI 則可為其提供進一步的信息，進而提高靈敏度。

綜上所述，DCE-MRI 可有效評估進展期直腸癌患者的放化療療效，并有利于提高局部復發診斷準確率，對預后評估具有重要意義。