DWI對直腸癌術(shù)前評估及放化療效果評估的應(yīng)用價值

趙瑾+錢麗霞

[摘要]直腸癌是全球第三大常見癌癥，嚴(yán)重影響人類的身體健康和生活質(zhì)量，理應(yīng)受到重視，實現(xiàn)個體化治療方案至關(guān)重要。磁共振成像及其功能成像可以準(zhǔn)確地診斷直腸癌，并進行術(shù)前評估、預(yù)后判斷及放化療效果評估，從而為臨床治療方案的選擇提供有用的信息。本文就DWI在直腸癌術(shù)前評估及放化療療效評估的臨床應(yīng)用進展作一簡要綜述。

[關(guān)鍵詞]直腸癌；磁共振成像；擴散加權(quán)成像；表觀彌散系數(shù)

[中圖分類號] R735.3+7 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2017）03（a）-0016-03

[Abstract]Rectal cancer is the third most common malignancy in all the world which seriously affects human physical health and quality of life.It should be valued by people，and the realization of individualized treatment strategies is very important.MRI and its functional MR can be used to diagnose rectal cancer accurately，and assess preoperative situation，predict prognosis and evaluate effect of radiotherapy and chemotherapy which provide useful informations for choosing clinical treatment strategies.In this article，we reviewed the clinical application of DWI in preoperative evaluation of rectal cancer and evaluation of radiotherapy and chemotherapy.

[Key words]Rectal cancer；Magnetic resonance imaging；Diffusion weighted imaging；Apparent diffusion coefficient

直腸癌是全球第三大常見癌癥，隨著人們生活方式的改變，直腸癌的患病率逐年增高[1]。直腸癌的預(yù)后由T分期、N分期、環(huán)周切緣（CRM）等決定，手術(shù)及放化療前進行準(zhǔn)確的病情評估能夠為患者提供個體化治療策略[2]。由于X線、計算機斷層掃描（CT）、直腸內(nèi)超聲（EUS）、正電子發(fā)射計算機斷層顯像（PET/CT）等方式不能充分可靠地評估這些關(guān)鍵預(yù)后因素，人們便積極地探索磁共振成像（MRI）及擴散加權(quán)成像（DWI）功能成像技術(shù)。

1 MRI在直腸癌診斷中的優(yōu)勢

EUS、CT、MRI、PET/CT等都可以進行直腸癌評估，EUS適合評估淺表性和早期直腸癌的浸潤深度，CT普遍用于評價遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，PET或PET/CT用于有臨床癥狀、影像表現(xiàn)等全身性疾病的患者[3]；MRI雖有禁忌證限制，但它具有無輻射、高軟組織分辨率等優(yōu)點，其功能成像DWI可用于評價治療對直腸癌形態(tài)與功能的影響[4]。總之，MRI是一種用于術(shù)前評估的可靠方式，它可以提高T分期的準(zhǔn)確性、鑒定轉(zhuǎn)移及評估CRM累及情況、放化療效果、復(fù)發(fā)風(fēng)險等，從而針對不同的患者制訂個人最佳的治療方案，避免治療過度或治療不足[5]。

2 DWI在直腸癌中的診斷價值

2.1 DWI原理、ADC值

DWI是目前唯一一種無創(chuàng)、不使用對比劑便可檢測活體組織中水分子擴散運動的MRI功能成像技術(shù)，其成像速度快，能定性和定量反映早于形態(tài)學(xué)變化的細(xì)胞水平變化和微循環(huán)灌注情況。ADC值主要反映細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間隙及血管內(nèi)水分子的擴散，與細(xì)胞密度、細(xì)胞內(nèi)外體積比及細(xì)胞膜完整性相關(guān)[6]，ADC值可對直腸癌中水分子擴散進行量化研究，與正常組織相比，直腸癌異型細(xì)胞過度增殖，核漿比例高，阻礙水分子擴散運動，ADC值降低，則ADC值有待作為生物標(biāo)記并在腫瘤預(yù)后及評估術(shù)前放化療療效方面扮演重要角色[7-8]。

彌散加權(quán)程度用彌散敏感系數(shù)（b值）表示，單位為s/mm2。b值的改變主要改變了DWI對感興趣區(qū)組織中水分子運動的敏感性；b值取點越多，測得ADC值就越準(zhǔn)確；b值較低時，ADC值受灌注影響較大；b值較高時，減少了灌注的影響，更精確地反映了彌散情況；但是，圖像信噪比隨著b值增高而降低，影響病變的檢出，因此合適的b值對直腸癌的檢出十分重要[9]。

2.2 DWI對預(yù)后因素的分析

2.2.1 DWI在直腸癌T分期中的臨床應(yīng)用 T2WI序列是最適用于判斷直腸壁各層結(jié)構(gòu)的序列，可從多方位顯示病灶，但T2WI無法鑒別腸管周圍的纖維化反應(yīng)和腫瘤浸潤，易造成腫瘤分期過度或分期不足；DWI圖可以突出直腸癌灶與周圍組織的信號對比；陸志華等[10]通過單獨使用T2WI序列和T2WI結(jié)合DWI序列兩種方案對直腸癌T分期的診斷進行比較，雖然T2WI結(jié)合DWI序列診斷準(zhǔn)確率有所提高，但兩種方案診斷直腸癌T分期的準(zhǔn)確率、靈敏度、特異度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，所以DWI序列是常規(guī)序列檢查直腸癌的必要補充；直腸癌的平均ADC值由T2～T4期呈降低趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，DWI有望成為預(yù)測直腸癌T分期及其預(yù)后的無創(chuàng)性手段之一。

2.2.2 DWI判斷直腸癌N分期的價值 直腸癌術(shù)前鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)仍具有挑戰(zhàn)性，Horne等[11]就12 957枚淋巴結(jié)的病理研究表明：正常、反應(yīng)性增生及轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的體積間存在著重疊，因此淋巴結(jié)的大小不能單獨作為判斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)；轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的信號變化先于體積增大，則淋巴結(jié)輪廓不規(guī)則、信號不均勻比淋巴結(jié)大小來判斷是否轉(zhuǎn)移更具有價值，反應(yīng)性增生淋巴結(jié)中細(xì)胞增多，也會限制水分子的擴散，ADC值減低，在鑒別轉(zhuǎn)移性與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)時，DWI的特異性低，易造成判斷過度，但DWI的敏感性高，易被臨床及影像醫(yī)生接受。

2.2.3 DWI對直腸癌分化程度的量化分析 國內(nèi)外學(xué)者就直腸癌ADC值與病理分化程度的相關(guān)研究結(jié)果不盡相同。陳長春等[12]的研究認(rèn)為直腸管狀腺癌的ADC值與病理分化程度成負(fù)相關(guān)，即不同分化程度直腸癌的ADC值隨著腫瘤的分化程度下降而降低，而張瑞等[13]報道兩者無相關(guān)性，結(jié)果不一致的原因可能是對于直腸癌不同的病理類型未區(qū)別對待，黏液腺癌、印戒細(xì)胞癌雖然分化程度低但容易出現(xiàn)液化壞死，對DWI信號影響較大，表現(xiàn)為分化程度低而ADC值高。

2.2.4 DWI與基因表達(dá)的相關(guān)性 臨床上常用的直腸癌分子預(yù)后因子包括Ki-67、p53等，特異度較高，部分指標(biāo)還可以分級、量化，但需經(jīng)過術(shù)后免疫染色獲得，對于難以取得術(shù)后標(biāo)本的患者，評價其增殖活性則受到限制，因此，探索一種能反映直腸癌生物學(xué)行為的檢查方法十分重要[14]。Ki-67是一種增殖期細(xì)胞特異性表達(dá)的核抗原，高表達(dá)反映腫瘤細(xì)胞增殖活躍，侵襲性強，預(yù)后不良。p53突變使促細(xì)胞凋亡的抑癌功能喪失，進而促進細(xì)胞增殖形成腫瘤。DWI可以從細(xì)胞及分子水平來了解病變內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化。孫軼群等[14]報道ADC值與Ki-67 成負(fù)相關(guān)，王錚等[15]研究顯示ADC值與p53表達(dá)水平成中等負(fù)相關(guān)，則ADC值有望成為反映直腸癌生物學(xué)特性的影像學(xué)生物標(biāo)記，并為直腸癌術(shù)前分級及預(yù)后評估提供參考。

2.3 DWI對術(shù)前放化療效果的評估

術(shù)前放化療（CRT）是局部進展期直腸癌（LARC）的標(biāo)準(zhǔn)治療方法，提高了患者的生存率、增加了保肛率及降低了復(fù)發(fā)率，因個體差異對CRT的敏感性及有效性有所不同，根據(jù)文獻資料僅15%～27%的患者可達(dá)到病理完全緩解（pCR），54%～75%達(dá)到部分緩解，其余沒有緩解[16]，pCR是CRT最常用的治療效果判斷指標(biāo)，如果患者達(dá)到臨床完全緩解（cCR），則可暫不行直腸癌根治性手術(shù)，患者進入隨訪監(jiān)測期，因此非常有必要進行直腸癌術(shù)前放化療的評估。

Chen等[17]發(fā)現(xiàn)pCR組與non-pCR組直腸癌患者經(jīng)新輔助放化療（NCRT）后ADC值都升高，直腸癌患者在有效的CRT過程中會引起直腸癌血管通透性增加，細(xì)胞間隙增大，細(xì)胞膜破裂，導(dǎo)致水分子擴散能力增強，ADC值升高，但有學(xué)者認(rèn)為放化療后直腸癌瘤體水腫、纖維化，水分子擴散能力受限，ADC值降低，以上差異影響了評估的準(zhǔn)確性；Xie等[18]分析對放化療不敏感的直腸癌組織在CRT前ADC值（pre-ADC）普遍高于對CRT有效的患者，ADC值高是因為腫瘤組織內(nèi)壞死組織增多，壞死組織區(qū)域呈弱酸環(huán)境、缺氧、低灌注，從而抵制CRT療效。Foti等[19]研究pre-ADC、CRT后 ADC 值（post-ADC）、CRT前后 ADC 變化值（ΔADC）在評估pCR中的診斷效能，三種措施中ΔADC最具識別pCR的能力，但Curvo-Semedo等[20]認(rèn)為ΔADC在評估pCR是不可靠的，引起差異可能與以下有關(guān)：降級標(biāo)準(zhǔn)、b值選擇、ROI的選擇等[21]，因此單純應(yīng)用DWI與ADC值進行療效評價尚不能滿足臨床需要，還需聯(lián)合其他方法輔助判斷如隨訪觀察。

18FDG-PET是判斷細(xì)胞有氧代謝活性的重要影像工具，其標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUV值）是對腫瘤組織中葡萄糖利用的半定量測量，隨著腫瘤分化程度的降低，腫瘤生長速度加快，葡萄糖代謝加快；Jeong等[22]把PET與MRI相結(jié)合運用于術(shù)前放化療的評估，研究結(jié)果顯示ADC與SUV值成負(fù)相關(guān)，ADC值與SUV值可相互補充評估放化療的療效，表達(dá)了細(xì)胞代謝活性與細(xì)胞結(jié)構(gòu)之間的生物關(guān)系。

3 小結(jié)

綜上所述，選擇適合患者個體的治療方案對于臨床而言，仍是不可避免的挑戰(zhàn)，但個體化治療方案需求日益增加，術(shù)前及治療前后對直腸癌的評價是必須的，MRI檢查可以進行術(shù)前評估、預(yù)后判斷及放化療療效的評估，這些都將直接指導(dǎo)治療決策，MRI在直腸癌診療中具有十分重要的意義，DWI序列尤為關(guān)鍵，但DWI圖像空間分辨率差，限制了對腫瘤分期的準(zhǔn)確性，是目前需要克服的困難。

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（收稿日期：2017-01-08 本文編輯：顧雪菲）