DCE-MRI 聯(lián)合3D-pCASL參數(shù)對鼻咽癌放化療近期療效的評估價(jià)值?

李 瑩 汪小華 陳 霖

第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科(重慶 400038)

鼻咽癌是一種發(fā)生于鼻咽頂壁及側(cè)壁黏膜上皮的惡性腫瘤，是我國常見的惡性腫瘤疾病之一[1]。放化療方案是臨床治療鼻咽癌推薦的主要治療策略，其療效與腫瘤局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。因此，對鼻咽癌患者放化療療效進(jìn)行早期預(yù)測，對指導(dǎo)臨床治療具有重要意義[2]。既往研究[3]發(fā)現(xiàn)，實(shí)體腫瘤血管生成與患者存在相關(guān)性，對腫瘤血管生成近況進(jìn)行監(jiān)測，有利于放化療療效的早期評估。動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(DCE-MRI)是一種評估病灶組織的血流動力學(xué)特征的影像學(xué)技術(shù)，可間接反應(yīng)病灶組織灌注情況，以此評估化放療的近期療效，但DCE-MRI不能反映腫瘤內(nèi)部血管生成情況，檢查時(shí)需使用對比劑[4]。三維準(zhǔn)連續(xù)式動脈自旋標(biāo)記(3D-pCASL)技術(shù)是一種磁共振灌注成像技術(shù)，可準(zhǔn)確反映組織灌注情況且無需注入對比劑，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中應(yīng)用較為廣泛[5]。當(dāng)前，有關(guān)DCE-MRI聯(lián)合3D-pCASL參數(shù)評估鼻咽癌放化療近期療效的研究報(bào)道較少。本研究觀察了DCE-MRI聯(lián)合3D-pCASL在鼻咽癌放化療近期療效評估中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年9月至2022年9月于本院接受放化療治療的鼻咽癌患者107例為對象。

納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床檢查符合鼻咽癌的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，且均經(jīng)病理明確診斷為局部鼻咽癌；2010 UICC分期為Ⅱ～ⅣA期；原發(fā)灶壞死區(qū)直徑<3mm；均為初診患者；無磁共振檢查禁忌癥患者；卡氏評分≥70分。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在化療史及頭頸部放療史者；合并嚴(yán)重心肺疾病、肝腎功能障礙或未控制的感染者；存在明顯淋巴結(jié)腫大者；影像學(xué)資料不完整，中途退出研究者。研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，符合赫爾辛基宣言。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 誘導(dǎo)化療：患者接受多西紫杉醇+順鉑+5'氟尿嘧啶方案治療。具體方案為：每周期第1d靜脈滴注75mg/m2多西紫杉醇，每周期第1～5d微量泵入75mg/m2順鉑和750mg/(m2·d)5'氟尿嘧啶；21d為一個(gè)周期，連續(xù)治療3個(gè)周期。同期放化療：化療結(jié)束后第2周開始調(diào)強(qiáng)適形放療?；颊呷⊙雠P位，頭肩頸架面模固定體位，螺旋CT模擬定位；采用Eclipse計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)放療計(jì)劃，根據(jù)ICRU 50號、62號報(bào)告原則勾畫臨床靶區(qū)、腫瘤區(qū)和計(jì)劃靶區(qū)，適當(dāng)避讓危機(jī)器官；依照勾畫的靶區(qū)給予照射治療，病灶劑量為69.96～73.92 Gy/33次；同期化療于第1d靜脈滴注130mg/m2白蛋白結(jié)合型紫杉醇，21d為一個(gè)周期，連續(xù)治療2個(gè)周期。治療結(jié)束后1個(gè)月，參考《實(shí)體腫瘤的療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)1.1版》[6]對患者的總體治療療效進(jìn)行評估，將患者分為完全緩解(CR)組和非CR組[部分緩解(PR)、疾病穩(wěn)定(SD)疾病進(jìn)展(PD)]。

1.2.2 檢查方法 采用Philips Achieva 3.0T磁共振成像系統(tǒng)、頭頸聯(lián)合線圈進(jìn)行掃描。檢查時(shí)取仰臥位，頭先進(jìn)，掃描過程中囑患者自然呼吸。掃描序列：軸位T1WI：TR 790ms，TE 6.5ms，層厚4mm，矩陣288×256；冠狀位T2-IDEAL：TR 2828ms，TE 68ms，層厚5mm，矩陣288×192；DCE-MRI：采用3D FAST TOP SPGR序列，TR 1ms，TE 5.4ms，層厚10mm，層間距0，翻轉(zhuǎn)角80°，矩陣128×128，F(xiàn)OX 24cm×24cm。掃描1期作為基線圖像后，采用專用高壓注射器于肘靜脈注射釓噴酸葡胺注射液(0.1mmol/kg，注射速度4mL/s)完成后注射以相同注射速度注射生理鹽水10mL；注射造影劑同時(shí)開始掃描，共掃描10期，采集時(shí)間共100s。3D-pCASL：基于快速自旋回波序列的3D Spiral采集，TR 4295ms，TE 11.5ms，層厚3mm，層間距0，標(biāo)記延遲時(shí)間1025ms，回波鏈21，矩陣128×128，F(xiàn)OX 22cm×22cm。

1.2.3 圖像處理 采用Omnikinetics軟件中的Siemens工作站對DCE-MRI圖像進(jìn)行處理分析，在對比劑強(qiáng)化區(qū)畫出感興趣區(qū)(ROI)，避開病灶邊緣及囊變壞死區(qū)域，生成時(shí)間信號強(qiáng)度曲線；測量ROI以下參數(shù)：造影劑到達(dá)組織時(shí)間、造影劑達(dá)峰時(shí)間(TTP)、最大信號強(qiáng)度值(SI)；采用Funtool-ASL軟件對3D-pCASL圖進(jìn)行校準(zhǔn)和處理，計(jì)算ROI內(nèi)的腫瘤血流量值(TBF)。所有參數(shù)均連續(xù)測量3次，取平均值為最終結(jié)果。

1.3 評價(jià)指標(biāo)比較CR組與非CR組DCE-MRI和3D-pCASL參數(shù)；分析DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)及其聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測患者近期療效的預(yù)測價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以n(%)表示，行χ2檢驗(yàn)，等級資料行秩和檢驗(yàn)；受試者工作特征曲線(ROC)評估DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)及其聯(lián)合應(yīng)用評估鼻咽癌患者放化療近期療效的價(jià)值；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CR組與非CR組一般臨床資料比較107例鼻咽癌患者中，103例患者完成隨訪，具有完整的治療記錄。49例患者CR，40例患者PR，12例患者SD，2例患者PD。據(jù)此將患者分為CR組(n=49)和非CR組(n=54)，兩組一般臨床資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，有可比性。見表1。

表1 CR組與非CR組一般臨床資料比較[n(%)]

2.2 CR組與非CR組DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)比較CR組造影劑到達(dá)組織時(shí)間短于非CR組，TBF值大于非CR組(P<0.05)，兩組患者TTP、SI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 CR組與非CR組DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)比較

2.3 DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)對患者放化療近期療效的評估價(jià)值分析ROC曲線分析結(jié)果顯示，造影劑到達(dá)組織時(shí)間、TBF及其聯(lián)合應(yīng)用應(yīng)用評估鼻咽癌患者放化療近期療效的AUC值分別為0.786、0.827和0.848(P<0.05)；當(dāng)造影劑到達(dá)組織時(shí)間、TBF最佳閾值分別為21.66s、144.42mL·100g-1·min-1時(shí)，Younden's指數(shù)最大。各指標(biāo)的敏感度和特異度見表3、圖1。

表3 DCE-MRI、3D-pCASL參數(shù)及其聯(lián)合應(yīng)用對患者放化療近期療效的評估價(jià)值的ROC分析

3 討論

鼻咽癌的發(fā)展與血管數(shù)量及通透性的改變密切相關(guān)，是一種血管依賴性腫瘤。DCE-MRI可通過評估對比劑在組織及血管中的濃度變化，對病灶組織的微血管灌注及血管通透性進(jìn)行量化分析，從而預(yù)測放化療的近期療效。與DCE-MRI相比，3D-pCASL技術(shù)的優(yōu)勢在于無需使用對比劑，同時(shí)具更高穩(wěn)定性的射頻平臺，能夠在短時(shí)間內(nèi)大范圍采集信號，明顯降低了磁敏感偽影[7]。一項(xiàng)有關(guān)3D-pCASL與DCE-MRI在鼻咽癌不同臨床分期中的應(yīng)用價(jià)值研究[8]發(fā)現(xiàn)，二者均能較好地評估鼻咽癌灌注，但3D-pCASL操作簡單，可有效避免過敏、釓劑腦沉積等風(fēng)險(xiǎn)。

本研究中，評估鼻咽癌放化療近期療效的DCE-MRI參數(shù)主要有造影劑到達(dá)組織時(shí)間、TTP和SI。造影劑到達(dá)組織時(shí)間是反映腫瘤組織血供情況的指標(biāo)，造影劑到達(dá)組織時(shí)間越長，表明組織血供越差，會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞缺氧，對輻射敏感度降低，并轉(zhuǎn)移為更耐放化療方案的亞型；而造影劑到達(dá)組織時(shí)間短，化療藥物能保持較高的藥物濃度，順利到達(dá)病灶，發(fā)揮更好的腫瘤細(xì)胞殺傷作用[9]。TTP、SI與腫瘤細(xì)胞乏氧程度及腫瘤消退率呈明顯相關(guān)性，TTP較短患者和SI值較低的患者，其病灶組織細(xì)胞氧含量更高，微血管更發(fā)達(dá)，腫瘤灌注更豐富，對治療敏感性更高，導(dǎo)致放化療臨床療效更好[10]。本研究中，CR組造影劑到達(dá)組織時(shí)間短于非CR組，表明組織血供豐富，化療藥物能夠更好的發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。楊春李等[11]研究發(fā)現(xiàn)，造影劑到達(dá)組織時(shí)間是鼻咽癌患者PFS預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可用于評估患者放化療預(yù)后。本研究中，兩組患者TTP、SI比較無明顯差異，與既往研究[12]結(jié)論不同，考慮與病例數(shù)、患者臨床分期及DCE-MRI掃描參數(shù)不同有關(guān)，若擴(kuò)大樣本量或可將差異顯著化。

本研究發(fā)現(xiàn)，CR組TBF值大于非CR組。3D-pCASL將血管內(nèi)水分子作為示蹤劑，獲得病灶組織血流灌注信息，間接反映病灶組織的病理生理學(xué)改變[13]。鼻咽癌患者由于腫瘤細(xì)胞異常增殖，病灶內(nèi)強(qiáng)化明顯區(qū)域具有豐富的新生血管，組織通透性好，氧合程度高，從而表現(xiàn)為TBF值較高，對放化療治療更敏感；而低TBF值患者病灶內(nèi)灌注不良區(qū)域的腫瘤細(xì)胞處于慢性多由一些排列不緊密的腫瘤細(xì)胞組成，腫瘤細(xì)胞處于慢性缺氧狀態(tài)，微循環(huán)欠佳，因此放化療療效不理想[14]。劉駿等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，對放化療敏感的鼻咽癌患者，其治療前TBF值較不敏感者更高，且治療前TBF值與腫瘤消退率呈明顯正相關(guān)。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，造影劑到達(dá)組織時(shí)間、TBF評估鼻咽癌患者放化療近期療效的AUC值分別為0.786、0.827，二者聯(lián)合應(yīng)用的AUC值為0.848，表明造影劑到達(dá)組織時(shí)間、TBF在評估鼻咽癌患者放化療近期療效方面具有良好的預(yù)測價(jià)值，聯(lián)合應(yīng)用或可提高預(yù)測效能，，在鼻咽癌的預(yù)后評估方面具有更大應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，DCE-MRI參數(shù)造影劑到達(dá)組織時(shí)間和3D-pCASL參數(shù)TBF與鼻咽癌患者放化療近期療效相關(guān)，造影劑到達(dá)組織時(shí)間與TBF聯(lián)合應(yīng)用或能提高近期療效的評估價(jià)值，成為評估鼻咽癌患者放化療近期療效的可靠的影像學(xué)指標(biāo)。