動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI在晚期非小細(xì)胞肺癌同步放化療療效的評(píng)價(jià)

1.唐山市人民醫(yī)院磁共振室(河北 唐山 063000)

2.唐山市人民醫(yī)院CT室(河北 唐山 063000)

李丁丁1 鄭 香1 付敬華2史利紅1 張文艷1 鐘洪波1

晚期肺癌患者可存在咳嗽、聲嘶、肺部感染以及咯血等癥狀[1-2]。由于早期癥狀隱匿、不易被發(fā)覺(jué)，超過(guò)80%肺癌患者在確診即已至中晚期，喪失手術(shù)治療機(jī)會(huì)[3]。晚期非小細(xì)胞型肺癌(NSCLC)臨床以放化療、分子靶向治療及其他綜合治療為主要方案。為準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)NSCLC放化療的治療效果，CT灌注成像(CTP)、磁共振成像(MRI)及磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)等功能影像學(xué)方法逐步成為研究的突破點(diǎn)[4-5]。MRI針對(duì)治療后腫塊細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變、腫塊內(nèi)部存在血管特性以及血流變化進(jìn)行綜合檢測(cè)，能夠?qū)?shí)體癌放化療效果予以判斷評(píng)估[6]。DWI近幾年常用于NSCLC治療監(jiān)測(cè)[6]，其主要原理為通過(guò)限制水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)程度，臨床主要采取表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)以反映組織微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)肺癌療效預(yù)測(cè)和評(píng)估顯示，其具有較大的應(yīng)用潛能[7-9]。近年來(lái)采取DWI用于NSCLC診斷文獻(xiàn)較多，采用DWI和MDCE-MRI評(píng)估NSCLC治療效果研究報(bào)道較少，本文就動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI在晚期非小細(xì)胞肺癌同步放化療療效進(jìn)行研究，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2018年5月至2019年4月我院經(jīng)病理證實(shí)為局部晚期NSCLC，準(zhǔn)備進(jìn)行放化療患者104例，年齡32～75歲，平均年齡(53.92±5.92)歲，男66例，女38例，治療前腫瘤平均最大徑(47.20±5.10)mm。

1.2 患者入選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行MRI檢查前已獲得病理證實(shí)為局部晚期NSCLC，均無(wú)法進(jìn)行手術(shù)；臨床資料較為完整；能耐受標(biāo)準(zhǔn)放化療，并完成標(biāo)準(zhǔn)放化療至少2個(gè)療程；本研究獲得院內(nèi)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查告知患者關(guān)于DWI檢查所用造影劑量與將會(huì)接受的輻射劑量，患者知曉方案并由本人簽署同意書。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)存在金屬異物者、幽閉恐懼癥患者等DWI檢查相關(guān)禁忌癥；精神、神志異常不能配合者；嚴(yán)重心肝腎等多臟器功能障礙或衰竭；存在藥物過(guò)敏史；治療過(guò)程中或無(wú)法按照時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行檢查者。

1.4 設(shè)備和藥劑MR成像設(shè)備采用GE Signa HDx 3.0T MR掃描儀，選用8通道體相控陣線圈(8ch body線圈)，采取GE ADW4.3工作站進(jìn)行圖形處理；化療藥物采取注射用硫酸長(zhǎng)春地辛、順鉑、絲裂霉素。

1.5 胸部MRI掃描技術(shù)[10]平掃以及DWI掃描：患者仰臥位，采取8通道相控陣體表線圈進(jìn)行MR常規(guī)和DWI檢查?；颊咛幱谄届o狀態(tài)，在對(duì)呼吸不影響情況下，收緊腹帶使線圈與前胸緊貼，并告知患采取腹式呼吸，避免胸式呼吸，患者檢查前4～6h禁食，除去患者頸、胸部飾物和其余金屬物品，使呼吸偽影降低。掃描自胸廓入口至肺下界。采取T1WI，TR為300～600ms，TE2～20ms；T2WI，TR為2000～8000ms，TE為80～50ms；冠狀位T2WI，TR為2000～8000ms，TE為80～150ms；軸位DWI，TR為2000～8000ms，TE為80～150ms；層厚為6mm，層間距為2mm，矩陣230×256，F(xiàn)OV40×40cm，采集次數(shù)(NEX)等于4，擴(kuò)散敏感梯度b值取0、800s/mm2。

MDCE-MRI技術(shù)：進(jìn)行檢查時(shí)予以仰臥位，采用3DLAVA技術(shù)，層厚為5mm，層間距為0mm，F(xiàn)OV 40cm×40cm，隨機(jī)采集連續(xù)的15個(gè)時(shí)相，各個(gè)時(shí)相時(shí)間定為19s。高壓注射器經(jīng)肘靜脈流率為3～4 mL/s，注射磁共振造影劑馬根維顯后采取與上述相同的流速注入生理鹽水20mL。

1.6 圖像處理分析G E ADW4.3工作站予以圖像分析和數(shù)據(jù)整合，采取Functool自動(dòng)生成ADC圖和MDCE圖,判別圖像是否能夠測(cè)量及計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)為圖像無(wú)變形，對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量偽影不產(chǎn)生影響。

ADC參數(shù)值：參考矢狀位及橫軸位T2WI上病變的位置、形態(tài)，應(yīng)用ADC手動(dòng)測(cè)量工具顯示腫瘤面積最大的區(qū)域畫圈，作為感興趣區(qū)(ROI)；避開肉眼可見(jiàn)的血管、壞死、囊變以及邊緣區(qū)，預(yù)防對(duì)真實(shí)ADC值影響。重復(fù)進(jìn)行檢測(cè)3次并獲取3次平均值以獲得ADC值。

表1 各治療階段參數(shù)值(±s)

表1 各治療階段參數(shù)值(±s)

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表2 不同分組各階段ADC、EADC參數(shù)值比較(±s)

表2 不同分組各階段ADC、EADC參數(shù)值比較(±s)

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表3 不同分組各階段其他參數(shù)值比較(±s)

表3 不同分組各階段其他參數(shù)值比較(±s)

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圖1-8女,61歲，咳嗽、咳痰2個(gè)月，抗炎治療效果差。圖1：T1WI抑脂軸位圖像，圖2：T2WI抑脂軸位圖像；圖3：T2WI抑脂冠狀位圖像，左肺門可見(jiàn)一不規(guī)則團(tuán)塊狀軟組織信號(hào)影，大小約為2.6cm×4.4cm×3.0cm，病灶邊緣不光整，包繞左肺門結(jié)構(gòu)；圖4：DWI，圖5：ADC圖像；左肺門腫塊部分區(qū)域擴(kuò)散明顯受限，ADC值降低，值為0.58×10-3/s；圖6-7：T1WI增強(qiáng)掃描的冠狀物及軸位，左肺門腫塊不均勻明顯強(qiáng)化，邊緣為著，侵犯左肺上動(dòng)脈；圖8 為動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間-信號(hào)曲線，左肺門腫塊早期既有明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化中晚期持續(xù)強(qiáng)化。圖9 療前呈a型時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度曲線，療后呈b型時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度曲線。

MDCE參數(shù)值檢測(cè)：ROI選擇在包含腫瘤的最大面積層面，盡可能預(yù)防可見(jiàn)的血管、壞死、囊變及邊緣部，應(yīng)用自動(dòng)測(cè)量工具在強(qiáng)化較顯著區(qū)域畫圈，對(duì)其進(jìn)行3次重復(fù)檢測(cè)以計(jì)算平均值。經(jīng)處理后軟件獲得平均強(qiáng)化時(shí)間(MET)、負(fù)性增強(qiáng)積分(NEI)、最大上升斜率(MSI)、最大下降斜率(MSD)和達(dá)峰時(shí)間(TTP)偽彩圖。

1.7 治療方法化療方案：第1天應(yīng)用長(zhǎng)春地辛3mg/m2、順鉑80mg/m2及絲裂霉素8mg/m2，第8天開始應(yīng)用長(zhǎng)春地辛3mg/m2，以4周作為1個(gè)療程，共治療2療程；

放療方案：第2天開始胸部放療。2Gy每次，3周內(nèi)共15次后再休息1周，每4周重復(fù)上述治療，總共劑量為60Gy。

1.8 療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及隨訪由1名工作經(jīng)歷超20年的放射科醫(yī)師進(jìn)行療效評(píng)估并由1名工作經(jīng)驗(yàn)超15年的腫瘤科醫(yī)師以進(jìn)行RECIST1.1標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估，意見(jiàn)不一致時(shí)盡量進(jìn)行協(xié)商以取得一致意見(jiàn)。

根據(jù)《實(shí)體瘤治療療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)—RECIST》[11]，本研究中CR為非靶病灶消失及腫瘤標(biāo)志物指標(biāo)均恢復(fù)至正常水平，共有患者18例；PR為腫瘤的最大徑降低率超過(guò)30%，共有患者84例；SD為腫瘤最大徑降低率未超過(guò)30%，共2例。其中，SD病例較少暫不做考慮，因此僅分成CR組和PR組。

為評(píng)估療效、病灶復(fù)發(fā)情況，進(jìn)行患者隨訪。針對(duì)療前、治療后15天、1個(gè)月及2個(gè)月分別進(jìn)行4次MRI檢查，104例局部晚期NSCLC予以MR平掃和DWI，其中42例再予以MDCE-MRI掃描。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析予采用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)以(±s)表示，P＜0.05代表存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)各治療階段參數(shù)值差異予以配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；各治療階段不同分組的參數(shù)值的差異和參數(shù)值變化率差異予以獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 各治療階段MR參數(shù)值比較與治療前相比，治療后15天腫瘤最大徑與治療前相比無(wú)顯著差異(P＞0.05)，治療后1個(gè)月、2個(gè)月后腫瘤最大徑較小(P＜0.05)；治療后15天至治療后2個(gè)月ADC、EADC、MTE、TTP、NEI值逐漸升高，MSI值逐漸降低升高(P＜0.05)；與治療前相比，治療后15天、1個(gè)月MSD較低，治療后2個(gè)月MSD較高(P＜0.05)。見(jiàn)表1、圖1～2。

2.2 不同分組各階段MR參數(shù)值比較與PR組相比，CR組各治療階段的ADC值較低(P＜0.05)，兩組EADC無(wú)差異(P＞0.05)；與治療前相比，治療后兩組ADC值較高，EADC值較低，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。治療后15天，CR組與PR組的ADC值和EADC值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 不同分組各階段其他參數(shù)值比較與治療前相比，治療后15天、1個(gè)月及2個(gè)月兩組MTE、TIP、MSD、NEI增高，MSI降低(P＜0.05)；與PR組相比，各階段CR組MTE、TIP、MSD和NEI較低，MSI較高(P＜0.05)。見(jiàn)表3。

3 討 論

大部分局部晚期肺癌者喪失了開胸手術(shù)機(jī)會(huì)，手術(shù)切除可操作性低于30%，但為消滅腫瘤組織我們采取放化療手段。隨著當(dāng)今新型靶向治療逐步推廣，因此更需要選擇適宜早期預(yù)期以及評(píng)估療效的合理檢測(cè)方案，便于及時(shí)有效的調(diào)整個(gè)體化治療方案，預(yù)防由于治療不恰當(dāng)導(dǎo)致病情延誤，以改善預(yù)后。臨床檢查一般采取的實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)(RECIST1.1)標(biāo)準(zhǔn)，是基于靶病灶在CT上最大徑之和改變的一種形態(tài)學(xué)評(píng)估方案。這一方案優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)潔、方便，但是由于疾病對(duì)放化療的治療效果反應(yīng)較慢、故評(píng)估存在一定滯后性；腫瘤并不呈均勻、規(guī)則擴(kuò)大或者縮小趨勢(shì)，因此無(wú)法采取最長(zhǎng)徑之和以準(zhǔn)確性評(píng)估病灶改變。此外，部分病灶治療早期僅存在腫瘤內(nèi)壞死增加，不存在體積改變，RECIST無(wú)法區(qū)分殘留腫瘤組織與腫瘤內(nèi)壞死病灶。為盡早預(yù)測(cè)放化療的效果，以區(qū)分對(duì)放化療是否敏感，對(duì)于后期治療方案調(diào)整尤為關(guān)鍵。當(dāng)前療效評(píng)估多局限于PET、PET-CT、DCE-MRI、MRS及MR平掃等，以評(píng)判病灶形態(tài)學(xué)變化和腫瘤功能性改變[12]。CT平掃檢查往往無(wú)法鑒別腫瘤組織與壞死或者纖維化成分，腫瘤真實(shí)體積也會(huì)無(wú)法體現(xiàn)，會(huì)對(duì)腫瘤周圍鄰近結(jié)構(gòu)組織造成影響，對(duì)肉眼評(píng)估腫瘤形態(tài)學(xué)改變也存在誤差[13]。因此，及時(shí)準(zhǔn)確對(duì)晚期NSCLC腫瘤療效進(jìn)行評(píng)判成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。磁共振技術(shù)不斷發(fā)展，既能清晰顯示形態(tài)學(xué)變化，還能反映生理、病理以及代謝方面的變化，為評(píng)價(jià)腫瘤療效提供新途徑。DWI和MDCE-MRI在RECIST1.1中涉及較少，但是近期文獻(xiàn)已逐步強(qiáng)調(diào)新技術(shù)對(duì)腫瘤患者的檢查潛力[14]。

MRI多期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描是一種借助高壓注射器將磁共振造影劑注入患者體內(nèi)，這一掃描方法不僅提供形態(tài)學(xué)圖像，還能反映腫瘤血管的生成、微血管的密度、毛細(xì)血管表面滲透性等腫瘤功能信息。對(duì)掃描后圖像處理中動(dòng)態(tài)增強(qiáng)參數(shù)和曲線定量進(jìn)行分析，針對(duì)不同MRI成像設(shè)備及不同的后處理平臺(tái)，MDCE參數(shù)也不相同。本研究采取GE Signa 3.0T MR掃描儀和GE ADW 4.3工作站，其主要參數(shù)包括MET、NEI、MSI、MSD、TTP偽彩圖及TIC曲線。張艷林等[15]通過(guò)采取MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描對(duì)肺癌治療近期療效予以評(píng)價(jià)，經(jīng)圖像處理后獲得參數(shù)基本與本研究結(jié)果基本一致。此外我們不僅針對(duì)近期療效進(jìn)行評(píng)判，還對(duì)治療后2個(gè)月這一時(shí)間點(diǎn)NSCLC予以監(jiān)測(cè)，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)判同步放化療結(jié)果。ADC值是能反映組織含水量、水分子分布狀態(tài)及細(xì)胞密度的DWI彌散系數(shù)指標(biāo)之一。組織內(nèi)部各種形式的水分子運(yùn)動(dòng)能夠影響ADC值的大小[16]。有研究認(rèn)為，實(shí)體腫瘤病灶內(nèi)部細(xì)胞密度增大，細(xì)胞外水分子擴(kuò)散受限會(huì)使ADC值降低；壞死區(qū)水分子運(yùn)動(dòng)阻力較低，水分子活動(dòng)相對(duì)自由，因此ADC值水平較高[17]。曾有研究表明，晚期腫瘤ADC值水平僅與微血管密度存在微小聯(lián)系，但影響其水平的重要因素為水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。

本研究結(jié)果表明，與治療前相比，治療后1個(gè)月、2個(gè)月后腫瘤最大徑縮小，治療后15天至2個(gè)月后腫瘤最大徑及ADC、EADC、MTE、TTP、NEI值逐漸升高，MSI值逐漸降低升高；與治療前相比，治療后15天、1個(gè)月MSD較低，治療后2個(gè)月MSD較高。經(jīng)化療治療后，同步檢測(cè)腫瘤ADC值呈逐漸降低趨勢(shì)，經(jīng)治療后患者病情逐步好轉(zhuǎn)，腫瘤內(nèi)壞死、腫瘤細(xì)胞排布變疏以及細(xì)胞體積逐步縮小，ADC、EADC、MTE、TTP、NEI值均降低，尤其是ADC值改變對(duì)最終療效結(jié)局的反映較為顯著。但治療后2個(gè)月MSD較高，這和MSI與微血管密度呈正比、缺氧降低了放化療敏感性及腫塊血管分布具有密切聯(lián)系。本研究結(jié)果表明，與PR組治療前、治療后15天、治療后1個(gè)月以及治療后2個(gè)月的ADC值分別為(0.98±0.12)×10-3/s、(1.58±0.19)×10-3/s、(1.68±0.22)×10-3/s、(1.78±0.30)×10-3/s相比，CR組治療前、治療后15日、治療后1個(gè)月以及治療后2個(gè)月的ADC值分別為(0.76±0.08)×1 0-3/s、(1.7 0±0.1 9)×1 0-3/s、(1.7 4±0.2 3)×1 0-3/s、(1.82±0.27)×10-3/s較低，兩組EADC無(wú)差異。此外CR組與PR組的MSI、NEI值均在差異，CR組ADC、MSI及NEI值均較低，而不同治療階段的患者治療效果不同，ADC值和EADC值也隨之改變，這與腫瘤對(duì)放化療反應(yīng)敏感性不同導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡及壞死程度不同存在密切聯(lián)系。

綜上，定量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI對(duì)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)局部晚期NSCLC同步放化療療效具有顯著的臨床價(jià)值。