国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

磁共振成像在宮頸癌治療療效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

2019-02-16 05:27武科孫洪贊
磁共振成像 2019年10期
關(guān)鍵詞:放化療磁共振宮頸癌

武科,孫洪贊

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一和全球婦女癌癥死亡的第二大原因。根據(jù)2017年美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南,患有早期宮頸癌的患者(FIGO分期Ⅰb2和Ⅱ a2),特別是年輕患者,目前推薦將手術(shù)作為主要治療方法,術(shù)前輔助放療或新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy,NACT)以提高手術(shù)切除率,改善預(yù)后。對(duì)于晚期宮頸癌,則推薦同步放化療和近距離放療為首選治療方式,腫瘤對(duì)放化療的敏感性和預(yù)后密切相關(guān),一些放化療耐受的病例可導(dǎo)致治療失敗和腫瘤進(jìn)展。早期準(zhǔn)確預(yù)測(cè)放化療效果是調(diào)整臨床治療方案的前提,也是腫瘤個(gè)體化治療的基礎(chǔ)。因此,早期評(píng)價(jià)腫瘤的治療反應(yīng)對(duì)改善宮頸癌患者的生存率至關(guān)重要。

近年來(lái),隨著MRI設(shè)備的不斷更新和新技術(shù)的應(yīng)用,功能MRI技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)定量或半定量地反映細(xì)胞水平的組織信息,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)序列成像的不足。目前MRI功能序列在早期治療效果臨床評(píng)價(jià)中的使用包括動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)及其衍生序列擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)和體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散加權(quán)成像(intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging,IVIM-DWI)、磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)、血氧水平依賴磁共振成像(blood oxygenation level-dependent magnetic resonance imaging,BOLD-MRI)等。本文綜述了近年來(lái)的MRI功能成像新進(jìn)展及其在宮頸癌放化療療效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用情況。

1 磁共振常規(guī)成像的應(yīng)用

磁共振成像常規(guī)序列包括橫斷位T1WI、橫斷位及矢狀位T2WI、橫斷位T2WI抑脂成像。常規(guī)磁共振序列在腫瘤療效的評(píng)估和隨訪中起重要作用。觀察治療前后病變的大小、信號(hào)強(qiáng)度和增強(qiáng)模式可評(píng)估腫瘤的治療效果。實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(response evaluation criteria in solid tumors,RECIST)基于腫瘤大小和數(shù)量(包括周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處器官的轉(zhuǎn)移病灶),通過(guò)觀察治療前后腫瘤病灶長(zhǎng)徑的變化確定其治療效果,包括完全緩解、部分緩解、疾病進(jìn)展、疾病穩(wěn)定4個(gè)結(jié)局。然而,腫瘤大小的變化滯后于腫瘤細(xì)胞的生理變化,并且在應(yīng)用治療后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)腫瘤的形態(tài)可能在解剖圖像上幾乎沒(méi)有變化,以及隨著新藥的不斷出現(xiàn)和靶向藥物的臨床應(yīng)用,這些藥物可能通過(guò)除腫瘤大小之外的其他機(jī)制提供治療益處,因此,傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)評(píng)估方法可能不適合早期預(yù)測(cè)治療反應(yīng)。

2 磁共振功能成像的應(yīng)用

2.1 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振成像

DCE-MRI是使用順磁性對(duì)比劑研究微血管滲透性的MRI技術(shù),它通過(guò)反映微血管特征參數(shù)來(lái)定量分析病變的增強(qiáng)特性,這些參數(shù)主要包括體積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)及血管外體積比(Ve)等,使用這種技術(shù)可以評(píng)估腫瘤內(nèi)及周圍的血管分布及血供情況,可以提供關(guān)于腫瘤侵襲性和血管生成的程度[1-2]的有價(jià)值信息,并且可以幫助重新評(píng)估臨床腫瘤分期和腫瘤治療后療效[3-5]。Zahra等[6]在治療前、放療后兩周以及放療第5周分別行DCE-MRI,獲得半定量和定量參數(shù),結(jié)果表明,預(yù)處理研究中的DCE-MRI參數(shù)與外照射放療結(jié)束時(shí)的腫瘤消退顯著相關(guān)。高的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度(signal intensity,SI)或峰值增強(qiáng)的腫瘤具有更好的預(yù)后。放療前和放療期間的高灌注表明血管增加和高腫瘤氧合,這兩者都與更好的治療反應(yīng)相關(guān),因此,放療前Ktrans和Kep值高的腫瘤預(yù)后更好。Mayr等[7]在縱向研究中,對(duì)98例宮頸癌患者的血流灌注情況在整個(gè)治療期間3個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估,他們發(fā)現(xiàn),如果灌注初始治療前低,然后經(jīng)過(guò)治療后,腫瘤治療效果良好的治療早期改變?yōu)楦吖嘧?;而腫瘤治療反應(yīng)差、預(yù)后不良的在整個(gè)治療過(guò)程中保持低灌注,因此,DCE-MRI可早期監(jiān)測(cè)中晚期宮頸癌患者的治療效果。綜上,DCEMRI可以利用藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型重建定量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)參數(shù)偽彩圖,直觀、動(dòng)態(tài)、無(wú)創(chuàng)地評(píng)估腫瘤組織微環(huán)境,在腫瘤解剖形態(tài)學(xué)改變前定量地評(píng)估腫瘤治療效果,達(dá)到早期精準(zhǔn)評(píng)價(jià)的目的。然而,其受到解剖細(xì)節(jié)差和空間分辨率低的限制,應(yīng)始終結(jié)合T2加權(quán)圖像進(jìn)行評(píng)估。

2.2 擴(kuò)散加權(quán)成像及其衍生序列

DWI是一種依賴于細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和血管內(nèi)水的微觀流動(dòng)性的成像技術(shù)[8],可檢測(cè)組織含水量變化的早期病理學(xué)和形態(tài)學(xué)變化。在DWI中,表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)通常用于定量評(píng)價(jià)水分子在組織內(nèi)的擴(kuò)散速率。在人體生理?xiàng)l件下,不同的組織類型中的水分子的擴(kuò)散性差異較大,擴(kuò)散性還通過(guò)與不同細(xì)胞膜、細(xì)胞器、分子以及組織灌注等的相互作用而改變,因此,ADC值也受到影響。Naganawa等[9]應(yīng)用DWI技術(shù)檢測(cè)宮頸癌,并發(fā)現(xiàn)宮頸癌病變的平均ADC值比正常宮頸的低,細(xì)胞數(shù)量增多、細(xì)胞密度增加、細(xì)胞外間隙減小和組織間液壓力升高等都可能導(dǎo)致ADC值降低。腫瘤組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變等顯著限制了水分子的擴(kuò)散,因此在DWI上表現(xiàn)為高信號(hào)強(qiáng)度。

在放化療的早期,腫瘤的生物學(xué)特征變化要大大早于其形態(tài)學(xué)變化[10],因此,常規(guī)MR序列對(duì)于早期療效評(píng)價(jià)的價(jià)值有限。Kuang等[11]對(duì)75例患者進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)治療2周后腫瘤的ADC值顯著增加,且增加的百分比與療效密切相關(guān)。其原因可能與腫瘤細(xì)胞的逐漸壞死,細(xì)胞密度降低,細(xì)胞膜的破壞以及細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外空間擴(kuò)大有關(guān),水分子自由擴(kuò)散增加,結(jié)果表明腫瘤的ADC值增加[12-13]。因此,在治療的早期階段,ADC值的變化較腫瘤形態(tài)學(xué)變化在評(píng)估早期療效方面更敏感。

DWI也可能具有作為長(zhǎng)期疾病控制預(yù)測(cè)因子的價(jià)值。最近的一項(xiàng)研究獲得了100例患者在化放療完成后1個(gè)月的DWI圖像[14]。他們發(fā)現(xiàn),在治療后T2加權(quán)圖像中加入DWI序列可以更準(zhǔn)確地確定殘留腫瘤組織的存在,而且可以預(yù)測(cè)3年內(nèi)的疾病進(jìn)展情況,其陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為72.7%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一T2加權(quán)圖像的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(39.3%)。

DKI是DWI技術(shù)的延伸[15],它是基于水分子的非高斯擴(kuò)散的前提下,并且具有在反映微觀結(jié)構(gòu)和組織的功能代謝方面的高度靈敏度和特異性,已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。近年來(lái),與傳統(tǒng)的DWI技術(shù)相比,DKI可以更準(zhǔn)確地確定微觀組織結(jié)構(gòu)變化,提供更豐富和更精確的影像學(xué)信息,更加準(zhǔn)確、真實(shí)地反映生物組織的微觀變化。代表空間各個(gè)梯度方向上平均擴(kuò)散峰度值的MK是DKI技術(shù)的最關(guān)鍵參數(shù)[16],其正比于組織的復(fù)雜性,較高的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度(如較高的病理分級(jí)腫瘤細(xì)胞和緊密的組織分布),使得水分子運(yùn)動(dòng)的阻礙更明顯,所述MK值高[17]。Nogueira等[18]對(duì)39例宮頸癌患者DWI檢查后進(jìn)行DKI檢查,結(jié)果表明,在辨別宮頸癌的病理特征方面DKI要優(yōu)于DWI,類似于其他DKI研究結(jié)果,證明DKI在精細(xì)結(jié)構(gòu)觀察方面優(yōu)于DWI。此外,該技術(shù)基于DWI,因此可以在放化療后腫瘤形態(tài)改變之前早期評(píng)估療效。

IVIM-DWI是基于雙指數(shù)模型理論,采用多個(gè)b值獲得序列DWI圖像,并使用相關(guān)軟件同時(shí)獲得反映“擴(kuò)散”和“灌注”兩種因素的參數(shù),使腫瘤組織的水分子擴(kuò)散和灌注特性更全面、更真實(shí)地反映在圖像中。在低b值時(shí),主要是灌注效應(yīng)來(lái)決定獲得的數(shù)據(jù),而在高b值下獲得的數(shù)據(jù)主要取決于擴(kuò)散效應(yīng)[19]。所有這些特征都可以通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)ADCstandard值、純擴(kuò)散系數(shù)D值、灌注相關(guān)的不相干微循環(huán)D*值和灌注分?jǐn)?shù)f值等參數(shù)進(jìn)行研究。

IVIM成像在監(jiān)測(cè)宮頸癌早期放化療反應(yīng)中具有很大的潛力,Zhu等[20]對(duì)21例接受放化療的患者在治療前、中、后分別行IVIM檢查,結(jié)果顯示所有的IVIM參數(shù)在放化療第2周開始大幅增加,在治療期間ADC和D值持續(xù)升高,并與腫瘤消退率呈正相關(guān);而在放化療第4周后D*和f值下降,其原因可能是由于大量累積輻射劑量引起的局部纖維化和血管溶解(血管閉塞、減少或消失)以各種方式改變了微循環(huán),取代了早期細(xì)胞溶解的主導(dǎo)作用,使灌注變化所占的百分比更大。Zhu等[21]在后續(xù)對(duì)37例宮頸癌晚期患者的研究顯示,在整個(gè)放化療過(guò)程中腫瘤組織的ADC和D值持續(xù)升高,而在正常子宮頸組織中未檢測(cè)到IVIM參數(shù)的明顯變化,證明了IVIM測(cè)量的穩(wěn)定性。因此,IVIM可以客觀反映宮頸癌放化療過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化,且無(wú)需注射對(duì)比劑,為進(jìn)一步預(yù)測(cè)及評(píng)估放化療療效提供了新方法,具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。以上兩項(xiàng)研究的D*值變化具有差異,這可能是由于D*參數(shù)圖要求高信噪比、高變異性,缺乏特異性和準(zhǔn)確性,限制了其在臨床中的廣泛應(yīng)用,進(jìn)一步改善D*的穩(wěn)定性和可重復(fù)性,可能適合將其用于評(píng)估腫瘤治療反應(yīng)。

2.3 磁共振波譜成像

MRS能夠提體內(nèi)器官和組織代謝的化學(xué)信息。它是一種非侵入性、無(wú)電離輻射的分析技術(shù),通常用于研究代謝變化,特別是在腫瘤中,它可以提供腫瘤侵襲性的信息。在評(píng)價(jià)宮頸癌放化療療效中最常用的代謝物為膽堿復(fù)合物和脂質(zhì),它們是評(píng)價(jià)細(xì)胞增殖和腫瘤活躍程度的指標(biāo)[22]。宮頸癌放化療后細(xì)胞凋亡,凋亡細(xì)胞中脂質(zhì)含量的變化可反映腫瘤治療效果。MRS可通過(guò)檢測(cè)脂質(zhì)代謝產(chǎn)物來(lái)評(píng)價(jià)與細(xì)胞凋亡相關(guān)的代謝變化。Qi等[23]采用MRS對(duì)101例晚期宮頸癌患者進(jìn)行化療隨訪,研究發(fā)現(xiàn)化療后腫瘤體積減小的患者膽堿峰和脂質(zhì)峰下調(diào)。Zhu等[24]的研究表明膽堿峰值降低與腫瘤的消退顯著相關(guān)。結(jié)果表明,MRS對(duì)宮頸癌新輔助化療療效的早期評(píng)估具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,在明顯的形態(tài)學(xué)變化之前,可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)生化代謝信息的變化,并提供定量化學(xué)信息,結(jié)合常規(guī)MR圖像等形態(tài)學(xué)成像,可以更好地評(píng)估宮頸癌放療和化療的療效,并能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。

2.4 血氧水平依賴磁共振成像

BOLD-MRI是一種分析血管生成和血管功能的成像方法。內(nèi)源性脫氧血紅蛋白用作順磁性對(duì)比劑,以檢測(cè)血容量、血流量和血液氧合的變化[25]。血液中脫氧血紅蛋白濃度的變化可影響其橫向弛豫時(shí)間(T2*),腫瘤血管中脫氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白濃度的比值可以反映腫瘤的氧供應(yīng),因此,T2*或R2*值 (R2*≈1/T2*)被認(rèn)為與脫氧血紅蛋白濃度有關(guān)。在腫瘤血管中,可以間接反映氧腫瘤組織的分布。當(dāng)血液和組織中脫氧血紅蛋白含量增加時(shí),T2*縮短效應(yīng)增強(qiáng),并在MRI圖像相應(yīng)部位顯示低信號(hào);相反,則其引起的T2*縮短效應(yīng)減弱,MRI圖像相應(yīng)部位呈高信號(hào)。Mahajan等[26]對(duì)復(fù)發(fā)性宮頸癌的研究表明BOLD成像在區(qū)分早期宮頸癌浸潤(rùn)程度方面具有良好的發(fā)展前景。

Kim等[27]發(fā)現(xiàn),BOLD作為3.0 T MRI的重要生物標(biāo)志物在評(píng)估宮頸癌患者治療效果方面是很重要的,治療后的平均R2*值比治療前顯著降低。Mahajan等[28]研究表明,在BOLD成像中腫瘤顯示出3個(gè)缺氧區(qū)光譜,而中央核心區(qū)表示慢性缺氧。結(jié)果表明此區(qū)域與隨訪BOLD中的療效反應(yīng)顯著相關(guān),并且中央核心體積被認(rèn)為是用于預(yù)測(cè)治療應(yīng)答的預(yù)后標(biāo)志物。目前該技術(shù)多用于腦部疾病的診斷和預(yù)后評(píng)價(jià),很少用于腹部疾病的診斷和治療。因此,仍需要大樣本臨床實(shí)驗(yàn)來(lái)證明其在治療后宮頸癌的影像學(xué)評(píng)價(jià)中的特定作用。

2.5 其他新興MRI技術(shù)

最新的報(bào)道表明鈉磁共振成像作為一種新的MRI模式,在腦、乳房、子宮和心臟患者中的應(yīng)用為診斷提供了額外的代謝信息[29-32]。此外,腫瘤細(xì)胞中鈉水平的變化也可以作為化療反應(yīng)的生物標(biāo)志物[33]。使用化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移成像(chemical exchange saturation transfer,CEST)和超極化MRI技術(shù)觀察腫瘤細(xì)胞的代謝狀態(tài)從生理和分子水平,用以進(jìn)行良惡性病變的鑒別、腫瘤的分期和放化療后反應(yīng)的監(jiān)測(cè)[34-36]。由于受到成本和檢測(cè)技術(shù)的限制,因此尚未成為宮頸癌的常規(guī)影像學(xué)檢查方法。

3 總結(jié)與展望

綜上所述,功能磁共振成像可以反映宮頸癌治療后水分子運(yùn)動(dòng)、血流和細(xì)胞代謝的變化。腫瘤組織中的血流灌注強(qiáng)度、微血管密度、毛細(xì)血管滲透性及血管外細(xì)胞外間隙決定了其DCE-MRI血流動(dòng)力學(xué)特征,腫瘤組織內(nèi)血管密度較正常組織大,因此在圖像上信號(hào)更高;DWI及其衍生序列可以從分子水平精確地反映宮頸癌組織的空間組成信息及在治療前后水分子的功能變化,能夠檢測(cè)出與組織含水量變化相關(guān)的早期形態(tài)和生理學(xué)改變,通過(guò)測(cè)定ADC值可以定量鑒別放化療后的炎性反應(yīng)和腫瘤殘存及復(fù)發(fā);MRS則是通過(guò)檢測(cè)腫瘤細(xì)胞內(nèi)以及治療過(guò)程中一些特征性的代謝產(chǎn)物的含量改變來(lái)早期識(shí)別腫瘤組織和其對(duì)于放化療的效果反映;BOLD通過(guò)血氧在腫瘤中的高攝取利用,鑒別腫瘤與正常組織。結(jié)合常規(guī)MR提供的放化療后宮頸癌的形態(tài)學(xué)改變,可以早期評(píng)價(jià)治療效果。盡管功能磁共振成像可以提供傳統(tǒng)序列無(wú)法提供的功能信息,但由于諸如設(shè)備參數(shù)和圖像偽影等因素的影響,功能成像缺乏標(biāo)準(zhǔn)化,并且其研究缺乏可重復(fù)性和可靠性,不同的研究者有不同的結(jié)論。隨著MRI技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,尤其是功能成像技術(shù)的不斷完善,在宮頸癌的臨床診斷和治療中將顯示出更廣闊的應(yīng)用前景。

利益沖突:無(wú)。

猜你喜歡
放化療磁共振宮頸癌
中老年女性的宮頸癌預(yù)防
宮頸癌護(hù)理及心理護(hù)理在宮頸癌治療中的作用及應(yīng)用
預(yù)防宮頸癌,篩查怎么做
磁共振有核輻射嗎
腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)支持在放化療食管癌患者中的應(yīng)用
磁共振有核輻射嗎
磁共振彌散加權(quán)成像對(duì)急性腦梗死的診斷作用探討
聯(lián)合放化療治療乳腺癌對(duì)患者內(nèi)臟損傷分析
高危宮頸癌術(shù)后同步放化療與單純放療的隨機(jī)對(duì)照研究
謝萍教授辨證治療宮頸癌放化療期經(jīng)驗(yàn)