舒彩錕 全冠民* 袁 濤 雷建明 劉 肖
高級(jí)別膠質(zhì)瘤治療后的DWI新技術(shù)評(píng)估進(jìn)展
舒彩錕全冠民*袁濤雷建明劉肖
高級(jí)別膠質(zhì)瘤(HGG)術(shù)后治療主要采用放療或聯(lián)合放化療,腫瘤復(fù)發(fā)與治療反應(yīng)是影響其術(shù)后生存最重要的因素,治療反應(yīng)包括假性進(jìn)展和治療后壞死。治療后監(jiān)測(cè)需要及早、有效地鑒別真性進(jìn)展與治療反應(yīng)。DWI是目前最常用于HGG治療后評(píng)估的功能MRI技術(shù)。近年來(lái)開發(fā)的平均及最小ADC值、ADC直方圖和功能擴(kuò)散圖等DWI新技術(shù)對(duì)HGG治療后評(píng)估具有獨(dú)特作用。
膠質(zhì)瘤;治療;復(fù)發(fā);磁共振成像;擴(kuò)散加權(quán)成像
Int J Med Radiol,2016,39(5):500-504;522
腦膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)腫瘤,目前最有效的治療方法是手術(shù)切除聯(lián)合術(shù)后化療或放療[1]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤(high-grade glioma,HGG)預(yù)后較差,中位生存期約為15個(gè)月,術(shù)后復(fù)發(fā)率較高,接近100%[2],而且腫瘤復(fù)發(fā)后中位生存期僅3~6個(gè)月。及時(shí)調(diào)整治療方案能顯著改善病人生存狀況,可較大幅度提高病人無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)[3]。因此,術(shù)后定期復(fù)查評(píng)估治療效果和早期、準(zhǔn)確診斷腫瘤復(fù)發(fā)對(duì)臨床調(diào)整治療方案具有一定價(jià)值。然而,HGG術(shù)后進(jìn)展與治療后反應(yīng)(posttreatment radiation effects,PTRE)的常規(guī)MRI檢查所見相似,均表現(xiàn)為具有一定占位效應(yīng)的異常強(qiáng)化,根據(jù)單次MRI形態(tài)學(xué)檢查鑒別兩者有一定難度。
目前常規(guī)MRI評(píng)估HGG治療后反應(yīng)主要存在以下問(wèn)題:不同設(shè)備成像參數(shù)差異、測(cè)量可重復(fù)性較低、不規(guī)則病變體積評(píng)估困難、放化療后假性進(jìn)展和抗血管治療后假性有效[4]判斷困難。2010年新版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤評(píng)估(RANO)標(biāo)準(zhǔn)逐步完善評(píng)估中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤治療反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),與Macdonald標(biāo)準(zhǔn)比較,增加了抗血管生成藥物治療后非強(qiáng)化病變觀察指標(biāo),其方法主要包括常規(guī)形態(tài)學(xué)成像、MR灌注成像(perfusion weighted imaging,PWI)、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)及磁共振波譜(MR spectroscopy,MRS),其中DWI應(yīng)用最為廣泛,效果較好,但也存在一些問(wèn)題。既往有研究證實(shí)HGG細(xì)胞密度與ADC值呈負(fù)相關(guān)[5],ADC值與腫瘤細(xì)胞增殖活性相關(guān)[6]。但是,由于治療后不均質(zhì)腫塊內(nèi)常出現(xiàn)壞死,平均ADC值可能增高[7],導(dǎo)致HGG復(fù)發(fā)與治療后反應(yīng)的平均ADC值無(wú)差異。為克服上述不足,國(guó)際上采用了新的ADC值測(cè)量方法及其相關(guān)參數(shù),如ADC直方圖、功能擴(kuò)散圖(functional diffusion map,fDM)等技術(shù),對(duì)HGG治療后評(píng)價(jià)取得了一定進(jìn)展。本文對(duì)DWI新技術(shù)評(píng)估HGG治療后改變的進(jìn)展予以綜述。
Macdonald標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)測(cè)量HGG治療后MRI上病變的強(qiáng)化體積、激素的使用和臨床評(píng)估情況將治療效果分為4類:完全有效、部分有效、真性進(jìn)展和穩(wěn)定。但Macdonald標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判的主要依據(jù)為對(duì)比增強(qiáng)T1WI的改變,當(dāng)面臨抗血管藥物治療和對(duì)非強(qiáng)化腫瘤評(píng)估的新情況時(shí),Macdonald標(biāo)準(zhǔn)不能準(zhǔn)確反映HGG治療效果。而RANO評(píng)估體系不斷完善,克服了Macdonald標(biāo)準(zhǔn)的不足,為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤治療反應(yīng)確立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[8]。
治療后反應(yīng)是指HGG放療或放化療后出現(xiàn)的一系列病理改變,主要包括假性進(jìn)展和放療后壞死。假性進(jìn)展是指HGG放化療后出現(xiàn)T1WI強(qiáng)化的病變體積增大,但維持既往治療基礎(chǔ)上的病變強(qiáng)化自行緩解。假性進(jìn)展與腫瘤復(fù)發(fā)的常規(guī)MRI表現(xiàn)極其相似,均顯示為T2WI信號(hào)增高及T1WI上強(qiáng)化范圍增大、占位效應(yīng)明顯,甚至出現(xiàn)新病變,臨床癥狀表現(xiàn)為頭痛、嘔吐、神經(jīng)功能障礙等,而隨訪顯示假性進(jìn)展者影像及臨床表現(xiàn)常明顯改善。假性進(jìn)展見于治療后幾周到幾個(gè)月。目前尚缺乏假性進(jìn)展發(fā)生率的大樣本資料,小樣本研究結(jié)果差異較大(5.5%~30%)[9]。假性進(jìn)展的機(jī)制尚不清楚,一般認(rèn)為是一過(guò)性血腦屏障(blood-brain barrier,BBB)破壞及血管源性水腫。Yaman等[10]研究了假性進(jìn)展二次手術(shù)切除后病理表現(xiàn),表明病變內(nèi)無(wú)腫瘤細(xì)胞,主要為放療損傷。
放療壞死常出現(xiàn)于放療后數(shù)月至數(shù)年,其出現(xiàn)率與放療劑量、照射面積等因素有關(guān)。文獻(xiàn)[11]報(bào)道3%~24%放療病人出現(xiàn)放療壞死,聯(lián)合化療時(shí)發(fā)病率更高,約1/3發(fā)生放療壞死[12]。放療后壞死MRI表現(xiàn)為不規(guī)則片狀強(qiáng)化,周圍出現(xiàn)水腫。放射壞死是由于放療誘導(dǎo)腫瘤及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,微血管損傷是其啟動(dòng)因素。體外HGG放療研究證實(shí),放療后血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial cell growth factor,VEGF)表達(dá)水平明顯升高[13],而VEGF導(dǎo)致血管通透性增加,引起腦水腫,腦水腫和BBB破壞程度與VEGF水平呈正相關(guān),但VEGF表達(dá)水平與假性進(jìn)展的出現(xiàn)無(wú)關(guān)。
目前用于鑒別治療后反應(yīng)與腫瘤復(fù)發(fā)的影像方法較多,包括CT、MRI和PET等[14],其中MRI技術(shù)主要包括對(duì)比增強(qiáng)、DWI、PWI、擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和MRS等,由于DWI具有快速、無(wú)創(chuàng)和圖像后處理相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于HGG術(shù)后復(fù)查。
ADC值間接反映HGG腫瘤細(xì)胞密度、細(xì)胞膜通透性和大分子交換、細(xì)胞外間隙體積及扭曲程度[15],與腫瘤細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)[5],HGG治療后(無(wú)論是否聯(lián)合抗血管藥物治療),腫瘤細(xì)胞密度減低、腫瘤排列結(jié)構(gòu)破壞和蛋白含量減低,ADC值逐漸升高,提示治療有效。因此,根據(jù)ADC值改變程度及范圍能判斷HGG的治療反應(yīng)[16]。如Jost等[17]對(duì)32例小鼠放療模型的研究發(fā)現(xiàn),隨著放療時(shí)間延長(zhǎng),放療后HGG的T2WI高信號(hào)區(qū)域平均ADC值逐漸增高(放療后2、3、4個(gè)月ADC值分別為0.86、1.13和1.24 μm2/ms,鏡像區(qū)正常腦組織ADC值分別為0.78、0.82和0.83 μm2/ms,P<0.000 1)。Shahrzad等[18]對(duì)小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤不同抗血管藥物治療后MRI表現(xiàn)的研究也發(fā)現(xiàn),放療、放療+舒尼替丁和放療+VEGF抑制(VEGF-trap)治療后腫瘤細(xì)胞密度明顯減低,小鼠HGG模型在接受治療[放療、放療+舒尼替丁、放療+(VEGF-trap)]后17 d細(xì)胞密度較治療前分別減少34%、32.9%和48.7%,相應(yīng)T2WI高信號(hào)區(qū)域ADC值分別增高了(35±5)%、(35±5)%、(43±8)%(P=0.01),其中聯(lián)合VEGF-trap治療者腫瘤細(xì)胞密度降低程度更為明顯。
相反,HGG治療后出現(xiàn)ADC值減低或低ADC值提示腫瘤復(fù)發(fā)或進(jìn)展。如Gupta等[19]對(duì)27例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人治療后孤立擴(kuò)散受限病變的研究發(fā)現(xiàn),擴(kuò)散受限病變能早期提示真性進(jìn)展和預(yù)測(cè)病人預(yù)后,擴(kuò)散受限區(qū)域一般在3個(gè)月(95%CI:2.6~4.1個(gè)月)后出現(xiàn)強(qiáng)化,其中23例(85%)擴(kuò)散受限區(qū)域隨后均出現(xiàn)強(qiáng)化,且預(yù)測(cè)擴(kuò)散受限區(qū)域是否強(qiáng)化不受抗血管治療的影響(P=0.48)。DWI高信號(hào)區(qū)域ADC值減低(減低約22.9%)或ADC值低于(0.44~0.97)×10-5mm2/s者總生存期中位數(shù)為8.1個(gè)月(95%CI:9.7~11.2個(gè)月),12個(gè)月總生存率為0.521(95%CI:0.345~0.788)。
目前關(guān)于平均ADC值在鑒別HGG復(fù)發(fā)與治療反應(yīng)的意義上尚存在爭(zhēng)議。大部分研究者認(rèn)為,ADC值反映測(cè)量范圍內(nèi)平均擴(kuò)散受限程度,對(duì)于評(píng)估HGG治療后反應(yīng)有一定價(jià)值。如孟等[20]采用DWI研究22例治療后HGG,發(fā)現(xiàn)放療損傷組異常強(qiáng)化區(qū)域平均ADC值低于腫瘤復(fù)發(fā)組[損傷組(1 476.40± 453.74)mm2/s,復(fù)發(fā)組(987.62±309.93)mm2/s,P<0.05]。而其他一些研究則發(fā)現(xiàn)其差異不明顯,如沙等[21]和白等[22]總共對(duì)82例的HGG研究發(fā)現(xiàn),腫瘤復(fù)發(fā)組與放射損傷組的強(qiáng)化區(qū)域的平均ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。造成這種差異的原因是HGG治療后不均勻壞死,且ADC值測(cè)量受ROI繪制方法、參照影像等影響,ROI常包含小壞死灶,因此平均ADC值測(cè)量不能排除腫瘤內(nèi)壞死灶等非腫瘤組織的影響,價(jià)值有一定限度。
ADC直方圖是ROI內(nèi)所有體素ADC值的頻數(shù)分布柱形圖。高場(chǎng)強(qiáng)MRI及以體素為基礎(chǔ)的DWI技術(shù)可獲得ROI內(nèi)各個(gè)體素的ADC值,直方圖則用于顯示ROI內(nèi)所有體素ADC值的頻數(shù)分布,直觀顯示ROI內(nèi)ADC值范圍及分布狀態(tài),包括最小ADC值(ADCmin)及最大ADC值、直方圖內(nèi)各百分位的ADC值水平[包括C5/C10(第5和10百分位數(shù))、中位數(shù)/均數(shù)]、直方圖斜率、峰值等參數(shù)。ADC直方圖反映了HGG治療后不均質(zhì)性變化,因此可有效消除治療后小壞死灶對(duì)存活腫瘤ADC值的影響。
ADC直方圖研究顯示,無(wú)論是否聯(lián)合抗血管治療,HGG放療后異常強(qiáng)化區(qū)ADCmin、C5和C10、斜率等參數(shù)對(duì)真性進(jìn)展、治療反應(yīng)及預(yù)測(cè)預(yù)后均有一定價(jià)值。但一般來(lái)說(shuō),ADCmin受ROI范圍及測(cè)量極值等因素影響,誤差較大;C5或C10則能更有效地反映ROI內(nèi)細(xì)胞最密集區(qū)域的ADC值水平。沙等[21]對(duì)52例HGG放療病人聯(lián)合采用DWI、PWI評(píng)價(jià)腫瘤復(fù)發(fā)與放療損傷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)組強(qiáng)化區(qū)域的ADCmin小于放療損傷[(0.86±0.21)×10-3mm2/s和(1.17±0.271)×10-3mm2/s,P=0.000]。Yong等[23]在20例HGG術(shù)后放化療聯(lián)合替莫唑胺研究中發(fā)現(xiàn),真性進(jìn)展與假性進(jìn)展的強(qiáng)化區(qū)C5為:觀察者1為(826± 91)×10-6mm2/s,與(954±104)×10-6mm2/s,觀察者2為(832±108)×10-6mm2/s與(8 985±82)×10-6mm2/s(均P<0.01),界值分別取892×10-6mm2/s與907× 10-6mm2/s時(shí),兩位閱片者區(qū)分真性進(jìn)展與假性進(jìn)展的敏感度和特異度均為90%和80%,其中觀察者1真性進(jìn)展組的強(qiáng)化區(qū)域平均ADC值低于有效組[(1 249±180)×10-6mm2/s與(1 448±178)×10-6mm2/s,P=0.023],而觀察者2兩組間平均ADC值無(wú)差別[(1 293±236)×10-6mm2/s與(1 433±178)×10-6mm2/s,P=0.149],通過(guò)年齡、C5和平均ADC值的多元逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)C5是唯一能區(qū)分兩者的變量(P= 0.044),平均ADC值不能有效鑒別真性進(jìn)展與假性進(jìn)展。上述研究表明,強(qiáng)化對(duì)應(yīng)區(qū)域的ADC值C5能有效地鑒別放化療后HGG的進(jìn)展與假性進(jìn)展。
ADC直方圖還有助于早期評(píng)估抗血管治療后反應(yīng),評(píng)估參數(shù)包括ADC值中位數(shù)和直方圖斜率。Martha等[24]對(duì)14例HGG復(fù)發(fā)病人的抗血管治療后反應(yīng)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,6個(gè)月后隨訪發(fā)現(xiàn)真性進(jìn)展組的T2WI高信號(hào)區(qū)域ADC直方圖的中位數(shù)下降(治療前/后分別為126.5×10-5mm2/s與112×10-5mm2/s,減低6.8%),而有效組則增高(P=0.04)(治療前/后分別為113.3×10-5mm2/s與136.4×10-5mm2/s,增高7.9%)。ADC直方圖斜率增加預(yù)示治療失敗,研究顯示進(jìn)展組的斜率治療后增高45%(0.82至1.40),有效組的斜率治療后減低3%(2.1至1.5),敏感度和特異度分別為72%和67%。
b值對(duì)ADC直方圖的評(píng)估價(jià)值有較大影響,b值越高,對(duì)擴(kuò)散受限越敏感,但隨著b值增高,DWI影像信噪比將逐漸減低。目前研究發(fā)現(xiàn)高b值A(chǔ)DC直方圖C5的鑒別效能高于低b值。Chu等[25]采用b值為1 000 s/mm2和3 000 s/mm2的DWI研究放療聯(lián)合替莫唑胺治療后膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)展與假性進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)兩種b值DWI的鑒別能力不同,b值為1 000 s/mm2和3 000 s/mm2時(shí)真性進(jìn)展異常強(qiáng)化區(qū)域的C5均低于假性進(jìn)展組[進(jìn)展組與非進(jìn)展組分別為:b=1 000 s/mm2時(shí),C5:(906±148)×10-6mm2/s與(1 030±130)×10-6mm2/s;b=3 000 s/mm2時(shí),C5:(587±56)×10-6mm2/s與(719±46)×10-6mm2/s;均P<0.05],且b=3 000 s/mm2的C5的ROC曲線下面積大于b=1000s/mm2時(shí),兩者鑒別準(zhǔn)確度分別為88.9%和66.7%。而兩種b值成像中進(jìn)展組與假性進(jìn)展組的平均ADC值差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[進(jìn)展組與非進(jìn)展組分別為:b=1 000 s/mm2,(1 269±101)×10-6mm2/s與(1 329±62)×10-6mm2/s,P=0.616;b=3 000 s/mm2,(873±134)×10-6mm2/s與(920±89)×10-6mm2/s,P= 0.343]。提示高b值的C5較低b值能更準(zhǔn)確區(qū)分真性進(jìn)展與假性進(jìn)展,但目前有關(guān)更多b值的相關(guān)研究仍較少。
ADC直方圖不僅能通過(guò)HGG治療后強(qiáng)化區(qū)擴(kuò)散特性來(lái)評(píng)估腫瘤治療反應(yīng),而且還能評(píng)估T2/ FLAIR信號(hào)異常但無(wú)強(qiáng)化區(qū)域的擴(kuò)散受限程度,因此可以早期檢出非強(qiáng)化區(qū)域的腫瘤復(fù)發(fā),預(yù)測(cè)病人預(yù)后,對(duì)于抗血管生成藥物治療的評(píng)估具有重要意義。Wen等[26]采用ADC直方圖研究抗血管生成藥物治療的36例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma, GBM),結(jié)果顯示,T2WI高信號(hào)區(qū)C10減低能早期提示真性進(jìn)展,并預(yù)測(cè)總生存期(overall survival,OS) [多因素Cox回歸分析,P<0.01,風(fēng)險(xiǎn)率(HR)= 0.37,95%CI:0.18~0.79]和PFS(多因素Cox回歸分析,P<0.03,HR=0.52,95%CI:0.29~0.93)。
綜上所述,相比于傳統(tǒng)的平均ADC值,ADC直方圖的各類參數(shù)對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)腫瘤進(jìn)展具有重要意義,特別是抗血管生成藥物治療的HGG病人,ADC直方圖能早期發(fā)現(xiàn)非強(qiáng)化的腫瘤進(jìn)展,并且ADC直方圖的C5/C10不僅能鑒別真性與假性進(jìn)展,還能預(yù)測(cè)病人預(yù)后。但ADC直方圖影響因素較多,如水腫及炎性病變、腫瘤類型及治療方法,故單次ADC直方圖測(cè)量的價(jià)值有限,需要?jiǎng)討B(tài)觀察病變ADC值才能更好地評(píng)估HGG治療后改變。
fDM是通過(guò)治療前后2次擴(kuò)散圖獲得的ADC值動(dòng)態(tài)改變的功能圖,反映治療前后病變內(nèi)每一體素ADC值變化,可據(jù)此分析治療前后擴(kuò)散變化特征與趨勢(shì)。第1次DWI為治療前的基準(zhǔn)ADC圖,第2次為治療后ADC圖,兩者相減即可得fDM,運(yùn)用基準(zhǔn)ADC圖獲取ΔADC,以ΔADC為閾值,將治療前后ADC值增大>+ΔADC體素用紅色表示,將變化<-ΔADC的體素用藍(lán)色表示,變化范圍介于+ΔADC~-ΔADC的體素用綠色表示。ADC值減低一般提示細(xì)胞密度增加,反之則提示細(xì)胞減少。但ADC值減低并不一定代表細(xì)胞增多,水腫、膠質(zhì)增生、感染及局部缺血也可引起該現(xiàn)象,因此需結(jié)合臨床及其他資料進(jìn)行判斷。fDM分類閾值(ΔADC)研究表明,甄別閾值的可信區(qū)間范圍還與組織結(jié)構(gòu)相關(guān)。如Ellingson等[5]發(fā)現(xiàn)不同腦組織的ΔADC 95%可信區(qū)間不同,白質(zhì)區(qū)為0.25×10-3mm2/s、灰質(zhì)區(qū)為0.31×10-3mm2/s、灰白質(zhì)混合區(qū)為0.40×10-3mm2/s、灰白質(zhì)和腦脊液混合區(qū)為0.75×10-3mm2/s,因此ΔADC受組織擴(kuò)散特性和ROI范圍影響,其可信區(qū)間影響HGG治療后評(píng)估的敏感度和特異度[5,27]。
目前已有研究證實(shí)fDM能有效發(fā)現(xiàn)HGG治療后T1強(qiáng)化與T2信號(hào)異常區(qū)域的真性進(jìn)展及預(yù)測(cè)預(yù)后。ADC值增加的體積或ADC值增加或減少的總體積的變化程度可預(yù)測(cè)腫瘤化療反應(yīng),fDM較T1WI增強(qiáng)能更早地提示真性進(jìn)展和治療反應(yīng),fDM增高區(qū)域與隨后表現(xiàn)為放療反應(yīng)的區(qū)域基本一致[28-29]。Ellingson等[29]研究50例細(xì)胞毒性或抗血管生成藥物治療的HGG病人,發(fā)現(xiàn)抗血管治療病人fDM圖上提示細(xì)胞增多區(qū)域的體積,在連續(xù)2次成像期間(4周)增大平均20 μL/d以上則提示真性進(jìn)展(準(zhǔn)確度和特異度分別為93%和91%);替莫唑胺治療者增大平均10 μL/d以上亦提示真性進(jìn)展(準(zhǔn)確度和特異度分別為96%和78%)。而且FLAIR信號(hào)異常區(qū)域fDM圖上提示細(xì)胞增多區(qū)域的比值比增強(qiáng)T1WI能更早地預(yù)測(cè)真性進(jìn)展,fDM圖上提示細(xì)胞增多區(qū)域在隨后的隨訪中均出現(xiàn)了影像形態(tài)學(xué)變化(如T1強(qiáng)化),與之前研究[1-2]認(rèn)為HGG瘤體周圍FLAIR信號(hào)異常區(qū)域由水腫和浸潤(rùn)腫瘤細(xì)胞構(gòu)成的結(jié)論一致。fDM還能早期評(píng)估HGG治療后的預(yù)后,Hamstra等[28]對(duì)60例HGG的fDM研究發(fā)現(xiàn),治療后第3周ADC值增高(增高55×105mm2/s以上)區(qū)域的體積超過(guò)4%時(shí)預(yù)測(cè)病人生存期為1年,敏感度和特異度分別為68.8%和85%,治療第1周和第10周體積分別增加1.6%和12.2%的結(jié)果與之前研究[17]類似,但敏感度和特異度較低(1周:40.7%,89.5%;10周:40.7%,93.3%),而且病變內(nèi)ADC值增加區(qū)域的體積比例越高,生存期中位數(shù)越長(zhǎng)。Ellingson等[27]研究77例貝伐單抗治療后復(fù)發(fā)的HGG病人發(fā)現(xiàn),無(wú)論T1強(qiáng)化或FLAIR信號(hào)異常區(qū)域的fDM均能有效預(yù)測(cè)總生存期,強(qiáng)化區(qū)域ADC值減少體積<2 cm3者總體中位存活期較長(zhǎng)(OS:256/ 393 d,P=0.001 3),預(yù)測(cè)生存期為6個(gè)月的敏感度和特異度分別為86%和59%;FLAIR異常信號(hào)區(qū)域ADC減少體積<13cm3者總生存期較長(zhǎng)(OS:304/371d,P=0.003),預(yù)測(cè)生存期為6個(gè)月敏感度和特異度分別為79%和57%。
上述研究表明,HGG治療后強(qiáng)化區(qū)以及FLAIR高信號(hào)但無(wú)強(qiáng)化區(qū)域的擴(kuò)散特性對(duì)于其性質(zhì)判別具有重要價(jià)值,特別是了解抗血管生成藥物或細(xì)胞毒性藥物治療后無(wú)強(qiáng)化區(qū)域組織學(xué)變化對(duì)早期評(píng)估真性進(jìn)展有較大幫助。fDM能發(fā)現(xiàn)腫瘤早期進(jìn)展,預(yù)測(cè)預(yù)后,與其他MR成像技術(shù)相比,優(yōu)勢(shì)較明顯。但fDM圖受到諸多因素影響,如2次DWI檢查設(shè)備和掃描參數(shù)必須一致,2次檢查ROI范圍和位置無(wú)差別,病變范圍不能過(guò)小,且圖像后處理時(shí)間長(zhǎng),后處理人員主觀因素影響較大,使得fDM的廣泛應(yīng)用受到限制。
目前DWI技術(shù)在HGG治療評(píng)估的研究方法及成果較多,并常與其他MRI技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用以提高早期評(píng)估的敏感性與特異性。單一DWI所得參數(shù)雖然能反映HGG治療后部分組織特性,但不能顯示其代謝、血流灌注等特征,因此臨床工作及研究中常與其他MRI技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,包括常規(guī)解剖成像、PWI、MRS和磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighting imaging,SWI)等技術(shù)。DWI與其他技術(shù)聯(lián)合的多模態(tài)MRI可提高HGG術(shù)后復(fù)發(fā)與治療反應(yīng)甄別的信心。沙等[21]在52例膠質(zhì)細(xì)胞瘤術(shù)后放療后研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合應(yīng)用擴(kuò)散和灌注成像能有效提高鑒別腫瘤復(fù)發(fā)的準(zhǔn)確性,灌注(rCBVmax)和擴(kuò)散成像(ADCmin)的準(zhǔn)確度僅分別為82.7%和76.9%,兩者聯(lián)合應(yīng)用的準(zhǔn)確度可提高至90.4%。
DWI的ADC相關(guān)參數(shù)對(duì)HGG術(shù)后放化療后鑒別腫瘤復(fù)發(fā)、評(píng)估腫瘤的治療反應(yīng)和預(yù)測(cè)病人預(yù)后具有較大潛力,特別是一些新的ADC相關(guān)參數(shù)對(duì)評(píng)估腫瘤經(jīng)抗血管及細(xì)胞毒性藥物治療后復(fù)發(fā)可提供獨(dú)特信息,ADC直方圖與fDM能早期發(fā)現(xiàn)真性進(jìn)展,預(yù)測(cè)病人預(yù)后。隨著MR技術(shù)的發(fā)展,一些關(guān)于DWI新方法不斷開發(fā)并逐步應(yīng)用于臨床研究,如多b值的DWI,評(píng)估神經(jīng)纖維束受累情況的DTI,綜合加權(quán)全腫瘤擴(kuò)散總特性的擴(kuò)散異常指數(shù)[30]和反映腫瘤不均質(zhì)性的DWI相關(guān)的質(zhì)地分析等在鑒別真性進(jìn)展與治療反應(yīng)的價(jià)值有待進(jìn)一步探索。
另外,腫瘤擴(kuò)散主要受細(xì)胞密度影響,大部分HGG細(xì)胞密集,DWI評(píng)估具有較高價(jià)值,而少數(shù)HGG腫瘤細(xì)胞并不密集,可能會(huì)影響DWI技術(shù)對(duì)這些非細(xì)胞密集HGG治療后的判斷,但目前尚未見按腫瘤細(xì)胞是否密集進(jìn)行HGG治療后DWI評(píng)估研究的文獻(xiàn),這也是目前研究的不足之處。根據(jù)以往的研究,除了細(xì)胞密度,擴(kuò)散還受腫瘤細(xì)胞膜的通透性和大分子交換、細(xì)胞外間隙容積及扭曲程度的綜合影響,而放化療后HGG的腫瘤細(xì)胞壞死、結(jié)構(gòu)破壞、大分子增多,因此即使對(duì)于腫瘤細(xì)胞不密集的HGG,DWI也可能有助于其治療后的評(píng)估,但尚有待于進(jìn)一步行病理-影像表現(xiàn)精密對(duì)照研究證實(shí)。
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(收稿2015-10-24)
Update DWI technology progress in assessment of post treatment high-grade glioma
S HU Caikun,QUAN
Guanmin,YUAN Tao,LEI Jianming,LIU Xiao.Department of Medical Imaging,Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050000,China
The current standard treatment for high-grade glioma(HGG)is resection and followed by radiotherapy and concurrent chemotherapy.Tumor recurrence and post-treatment radiation effects(PTRE)are the most important factors influencing overall survival.The PTRE includes pseudoprogression and radiation necrosis.Post-treatment monitoring should identify tumor progression and PTRE early and effectively.At present,DWI is the most common functional technology in assessment of posttreatment HGG.In recent years,some new MR functional technologies provide new approaches for evaluation HGG response to treatment,including mean apparent diffusion coefficient(ADC),minimum apparent diffusion coefficient(ADCmin),apparent diffusion coefficient histogram,and functional diffusion map(fDM).
Glioma;Treatment;Recurrence;Magnetic resonance imaging;Diffusion-weighted imaging
10.19300/j.2016.Z3878
R739.41;R445.2
A
河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科,石家莊050000
袁濤,E-mail:420490790@qq.com
*審校者
河北省衛(wèi)生計(jì)生委科研基金(20130199)