應(yīng)用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像早期評價(jià)淋巴瘤化療療效的研究

劉 嵐 徐仁根 王索宇 周雪春 胡利平 孫 美 周鋒江 謝 恒

本研究旨在探討應(yīng)用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)這一目前唯一能夠在活體組織中檢測水分子微觀運(yùn)動的技術(shù)早期評價(jià)淋巴瘤化療療效的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2012年-2015年我院收治的淋巴瘤患者38例，其中男性26例，女性12例，年齡21～65歲，平均年齡43.5歲。入選病例同時(shí)符合以下條件:①經(jīng)淋巴結(jié)穿刺或手術(shù)活檢病理檢查證實(shí)為淋巴瘤;②腫大的淋巴結(jié)形成實(shí)體瘤，單個(gè)結(jié)節(jié)直徑大于10 mm;③準(zhǔn)備接受淋巴瘤化療。

1.2 檢查方法

1.2.1 儀器 應(yīng)用 GE Singa EXCITE 1.5T HD 高分辨磁共振成像儀。

1.2.2 MR掃描方法 每例患者分別于化療前和化療后第1、3、5、9、13、15 天及化療結(jié)束時(shí)(約30 天)，接受橫軸位DWI序列掃描，DWI采用單次激發(fā)平面回波成像(echo planar imaging ，EPI)技術(shù)，TR 4000 ms，TE 60 ms，層厚6 mm，層間距1 mm，擴(kuò)散敏感系數(shù)b值分別為0 s/mm2、800 s/mm2。同時(shí)在化療前、化療后第15天、化療結(jié)束時(shí)三個(gè)時(shí)間段增加橫軸位T1WI及T2WI掃描。線圈選擇:中樞神經(jīng)系統(tǒng)及頸部采用頭頸聯(lián)合線圈;腋窩及縱膈、腹部、盆腔及腹股溝采用8通道體部相控陣線圈(可加心電門控或呼吸門控)。

1.2.3 圖像后處理及數(shù)據(jù)測量 所有DWI圖像均在ADW4.3工作站上應(yīng)用 Functool 4.5軟件進(jìn)行后處理，獲得腫瘤的表觀彌散系數(shù)值(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。在掃描范圍內(nèi)根據(jù)DWI圖像確定淋巴瘤瘤灶，在多發(fā)腫大淋巴結(jié)中選取1個(gè)體積最大、病變最明顯的淋巴結(jié)作為目標(biāo)瘤灶，參考ADC偽彩圖及常規(guī)MR圖像，避開腫瘤壞死、鈣化及出血區(qū)域，將大小約20 mm2的橢圓形感興趣區(qū)(region of interest，ROI)放置于腫瘤每個(gè)層面，記錄各監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)最小ADC值。同時(shí)通過橫軸位T1WI及T2WI掃描測量三個(gè)時(shí)間點(diǎn)目標(biāo)瘤灶最大直徑(長徑)。

1.3 療效分組

按照國內(nèi)統(tǒng)一實(shí)體瘤治療療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(response ebaluati criteria in solid tumors，RESIST)，根據(jù)每例患者化療前、化療結(jié)束時(shí)(約30天)目標(biāo)瘤灶最大直徑(長徑)變化情況，將腫瘤直徑縮小＞30%定義為化療有效組，其他病例歸為無效組。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較有效組和無效組化療開始半個(gè)月內(nèi)每次測得的ADC值的變化差異。

2 結(jié)果

38例淋巴瘤化療后，有效組28例，無效組10例。兩組化療前、化療后第15天、化療結(jié)束時(shí)三個(gè)監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)的腫瘤平均最大直徑比較顯示，化療后第15天38例患者腫瘤直徑均無明顯變化，化療結(jié)束時(shí)有效組腫瘤平均直徑小于化療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 有效組與無效組各監(jiān)測點(diǎn)腫瘤平均最大直徑的比較/mm

有效組腫瘤最小ADC值化療后第1、3、5天與化療前比較無明顯變化，從第9天開始明顯升高，而無效組腫瘤最小 ADC 值化療后第 1、3、5、9、13、15 天各時(shí)間點(diǎn)均與化療前比較無明顯變化，兩組腫瘤最小ADC值在化療后第9、13、15天及化療結(jié)束時(shí)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(表2)。

表2 有效組與無效組化療前后各監(jiān)測點(diǎn)腫瘤最小ADC值比較 /(×10-3mm2/s)

3 討論

化療藥物在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)對正常人體細(xì)胞也具有殺傷力，且相同的化療方案作用于不同個(gè)體，預(yù)后也可能存在差異，因此早期評價(jià)淋巴瘤化療療效，有利于臨床盡早發(fā)現(xiàn)對化療不敏感的腫瘤，及時(shí)調(diào)整藥物，制定個(gè)體化治療方案。以往評價(jià)淋巴瘤療效的常用方法是在化療3～4個(gè)周期后(2個(gè)月至3個(gè)月左右)依據(jù)影像學(xué)(CT或MRI)檢查測量腫瘤體積縮小的程度，從而評價(jià)化療方案是否有效。本研究兩組病例在化療后早期第15天腫瘤最大徑并無明顯變化，在化療后期才出現(xiàn)各組腫瘤最大徑的變化，提示僅依靠腫瘤形態(tài)學(xué)變化來評價(jià)腫瘤早期化療療效并不敏感。

Guo等［1］研究表明DWI測得的ADC值與腫瘤細(xì)胞密度存在負(fù)相關(guān)，化療藥物會破壞腫瘤細(xì)胞膜的完整，使其ADC值上升 。Roth及Thoeny等［2-3］通過實(shí)驗(yàn)證明小鼠結(jié)腸癌及大鼠橫紋肌肉瘤在化療2天后ADC值即發(fā)生變化。北京腫瘤醫(yī)院張曉鵬等［4］發(fā)現(xiàn)DWI可以反映直腸癌病理消退分級間的差異，放化療反應(yīng)性較好的直腸癌病例在治療后第一周出現(xiàn)ADC值明顯升高，但此時(shí)腫瘤體積下降不明顯。DWI作為唯一能夠在活體組織中監(jiān)測水分子微觀運(yùn)動的技術(shù)，具有簡單無創(chuàng)、無射線輻射、短期內(nèi)可重復(fù)進(jìn)行的獨(dú)特優(yōu)勢，在評價(jià)腫瘤治療效果中的作用已引起廣泛關(guān)注［5］。本研究提示ADC值可以在化療期間腫瘤體積并未縮小時(shí)早期對淋巴瘤化療療效做出評價(jià)。分析原因是有效的淋巴瘤化療可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞膜完整性破壞、細(xì)胞溶解壞死、細(xì)胞密度降低、細(xì)胞外間隙增加，從而導(dǎo)致水分子彌散加快，ADC值升高;而無效組病例其腫瘤細(xì)胞凋亡和壞死程度均不明顯，水分子彌散能力無明顯增加，因此ADC值增加不顯著，表明DWI對腫瘤化療后微環(huán)境變化較為敏感，反映的功能學(xué)變化遠(yuǎn)早于常規(guī)形態(tài)學(xué)改變，可對腫瘤的治療療效做出早期的評價(jià)。這與國內(nèi)外學(xué)者研究結(jié)果基本一致。

本研究表明有效組腫瘤ADC值在化療后第9天開始較化療前明顯升高，第13天、第15天腫瘤ADC值繼續(xù)升高，但與第9天ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而無效組在相同各時(shí)間點(diǎn)均無明顯改變，故我們認(rèn)為選擇第9天作為淋巴瘤化療療效早期監(jiān)測的時(shí)間點(diǎn)是可行的，但由于我們收集病例數(shù)量相對較少，因此有必要在今后工作中繼續(xù)收集病例得出更為客觀的結(jié)論。

表觀彌散系數(shù)值(apparent diffusion coefficient，ADC)是本研究DWI療效評價(jià)的主要功能性指標(biāo)，找到一種最能反映真實(shí)變化的ADC值測量方法是我們重點(diǎn)要解決的技術(shù)關(guān)鍵問題。國內(nèi)外文獻(xiàn)中有關(guān)ADC值的測量方法有多種，常用的主要有“平均ADC值測量法”和“最小ADC值測量法”。前者是沿癌灶邊緣逐層手工繪制不規(guī)則興趣區(qū)(region of interest，ROI)，計(jì)算其平均ADC值;后者是將相同的小興趣區(qū)(ROI)放置于癌灶每層ADC值最低處，記錄其最小ADC值。北京大學(xué)第一醫(yī)院武春雪、王宵英等［6］提出采用“最小ADC值”測量方法評估化療療效明顯優(yōu)于“平均ADC值法”。本研究考慮到在確定ROI時(shí)如果不能將腫瘤化療前已經(jīng)存在的壞死區(qū)排除在外將會影響ADC值評估腫瘤化療反應(yīng)的真實(shí)性，而采用“平均ADC值法”測量時(shí)難免會將壞死區(qū)包括在內(nèi)，因此本研究對38例淋巴瘤采用了“最小ADC值測量法”，以保證測量結(jié)果的可靠性。

此外，有關(guān)于肺癌、宮頸癌［7］的研究表明治療前ADC值可在一定程度上預(yù)測腫瘤療效，治療前ADC值低的腫瘤較ADC值高的腫瘤對放化療更敏感。本研究結(jié)果顯示28例化療有效組和10例無效組腫瘤治療前ADC差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，治療前ADC值與病變最大徑縮小率無相關(guān)性。原因可能是其他惡性腫瘤治療前ADC值高提示腫瘤內(nèi)含有較多壞死組織，低氧量、低灌注的環(huán)境易導(dǎo)致腫瘤對化療的敏感性下降，而淋巴瘤化療前瘤灶內(nèi)較少出現(xiàn)壞死，且淋巴瘤惡性程度主要與腫瘤細(xì)胞核大小及異形性有關(guān)，而與腫瘤細(xì)胞密度并不一定線性相關(guān)，其化療療效取決于腫瘤惡性程度、組織類型、化療敏感度等多項(xiàng)因素的綜合效應(yīng)，因此筆者認(rèn)為化療前ADC值與淋巴瘤化療療效無肯定相關(guān)性，相應(yīng)的病理學(xué)基礎(chǔ)有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

綜上所述，淋巴瘤化療后ADC值變化早于其形態(tài)學(xué)的改變，應(yīng)用DWI技術(shù)監(jiān)測腫瘤ADC值變化可作為早期評估淋巴瘤療效的有效手段。

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［5］張曉鵬.從實(shí)體瘤療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展看腫瘤影像學(xué)的任務(wù)與挑戰(zhàn)〔J〕.中華放射學(xué)雜志，2010，44(4):341-342.

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