European Radiology:如何使用ADC在直肠癌中实现病理级预后评估?

2022-08-03 shaosai MedSci原创

作为一种无电离辐射和良好的软组织对比度的无创成像方式,MRI已被广泛用于直肠癌的预后评估。

据统计结直肠癌已成为世界上第三大恶性肿瘤,预后取决于分化不良、肿瘤深部侵袭和淋巴管侵袭(LVI)等多种因素。此外,淋巴结转移(LNM)和肿瘤沉积(TD)都是第8TNM分期系统中公认的分期要素,在确定治疗策略方面起着重要作用。结外扩展(ENE)是指肿瘤细胞通过结节囊扩展到结节周围的脂肪组织,是多种类型恶性肿瘤患者的重要预后因素。尽管直肠癌患者的ENE还没有纳入到TNM分期系统中,但一些研究报告称ENE是一个提示临床预后不佳的重要预后因素之一

作为一种无电离辐射和良好的软组织对比度的无创成像方式,MRI已被广泛用于直肠癌的预后评估。现阶段临床常规应用传统的形态学标志评估直肠癌的T类、肛门括约肌复合体受累、直肠系膜筋膜受累和壁外血管侵犯。然而,通过尺寸标准和形态学标准来定义LNM和TD仍然具有挑战性[。此外,肿瘤分化、LVI和ENE只能通过术后病理检查来确定。

弥散加权成像(DWI)是一种功能性技术,提供有关水的流动性、组织细胞性和细胞膜完整性的信息。表观扩散系数(ADC)值用于量化水的扩散,提供了对肿瘤异质性的评估。然而,肿瘤异质性不仅仅局限于癌细胞,还与肿瘤周围的非恶性和浸润细胞有关,通常称为微环境。尽管一些研究已经报道了直肠癌瘤内ADC值和预后因素之间的关联,但还未有研究评估瘤周ADC值在此方面的价值

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了瘤内和瘤周的ADC值对于评估可切除直肠癌的预后因素的诊断价值,为临床术前准确无创的评估直肠癌的侵袭范围及预后评估提供了技术支持。

本研究纳入了146名接受术前MRI检查的直肠癌患者。两位放射科医生在最大的肿瘤横截面上独立放置自由兴趣区(ROI),并在邻近肿瘤轮廓的瘤周区放置了三个小ROI。在ADC图上获得了肿瘤ADC的最大值(ADCtmax)、肿瘤ADC的最小值(ADCtmin)、肿瘤ADC的平均值(ADCtmean)、瘤周ADC的平均值(ADCpmean)以及ADCpmean/ADCtmean(ADC比率),并使用单变量和多变量逻辑回归以及ROC分析与预后因素相关联。 

ADCtmax和ADCtmean的观察者间一致性很好(类内相关系数[ICC],0.915-0.958),ADCtmin、ADCpmean和ADC比率的观察者间一致性也不错(ICC,0.774-0.878)。分化差、T3-4期、淋巴结转移(LNM)阳性、ENE阳性、肿瘤沉积(TD)阳性和淋巴血管侵犯(LVI)阳性组的ADC比率明显高于分化好、T1-2期、LNM阴性、ENE阴性、TD阴性和LVI阴性组(P = 0. 008,<0.001,<0.001,0.001,<0.001,和<0.001,分别)。评估分化不良(0.700)、T3-4期(0.707)、LNM阳性(0.776)、TD阳性(0.848)和LVI阳性(0.778)的ROC曲线下面积(AUC)最高。ADC比率(AUC = 0.677)和ADCpmean(AUC = 0.686)在评估ENE时都显示出更高的诊断性能。 


图 用于测量肿瘤和肿瘤周围表观扩散系数(ADC)值的方法示例。A-C 61岁直肠癌男性患者,T3N2M0,结节外扩展(ENE)阳性,肿瘤沉积(TD)阳性,淋巴管浸润(LVI)阳性,分化较差。选择肿瘤横截面最大的层面,参照(A)T2WI成像和(B)DWI将感兴趣区域(ROI)置于肿瘤内,包含最大的肿瘤面积。ADCtmax、ADCtmin和ADCtmean分别记录为0.919 × 10-3 mm2/s、0.668 × 10-3 mm2/s和0.833 × 10-3 mm2/s。对于肿瘤周围的ADC,沿肿瘤边缘画出三个椭圆的ROI,其中ADC值在(C)肿瘤周围区域视觉上似乎增加得最多。三个ADC值的最大平均值被指定为瘤周ADC(ADCpmean)。ADCpmean和ADC比率分别为2.033×10-3 mm2/s和2.441。D-F 一位65岁直肠癌女性患者,T3N1M0,结节外扩展(ENE)-阴性,肿瘤沉积(TD)-阴性,淋巴管侵犯(LVI)-阴性,中度分化。ADCtmax、ADCtmax、ADCtmin和ADCtmean和ADC比率分别为1.124×10-3 mm2/s、0.690×10-3 mm2/s、0.891×10-3 mm2/s、1.649×10-3 mm2/s和1.851

本研究表明,可使用来自瘤内和瘤周区域的ADC值来进行可切除直肠癌的术前风险评估,是一个十分有临床价值的预后因素。同时,在所有种类的ADC参数中,ADC比率可提供更好的预测性能。

 

原文出处:

Yi Yuan,Xiao-Li Chen,Zhen-Lin Li,et al.The application of apparent diffusion coefficients derived from intratumoral and peritumoral zones for assessing pathologic prognostic factors in rectal cancer.DOI:10.1007/s00330-022-08717-3

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