表觀擴散系數(shù)在食管癌放化療效果評估中的應(yīng)用價值

任基偉，張旭婷，靳宏星，張瑞平，尉志紅

1．山西省腫瘤醫(yī)院核磁CT室，山西 太原 030013；2．山西省人民醫(yī)院超聲科，山西 太原 030012

食管癌是常見惡性腫瘤之一［1］，其死亡率居惡性腫瘤的第6位［2］，我國食管癌發(fā)病率也居高不下［3］。目前，手術(shù)切除是治療食管癌的主要手段，但單純手術(shù)切除效果欠佳［4］，且相當(dāng)一部分患者在初診時已喪失手術(shù)機會，對這部分患者臨床通常采用放化療為主的綜合治療，以達到治療疾病、緩解癥狀的目的［5-7］。本研究主要分析影像學(xué)評估方法中的MR擴散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）在食管癌放化療效果評估中的應(yīng)用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

收集2015年10月—2017年1月于山西省腫瘤醫(yī)院經(jīng)病理學(xué)檢查證實的30例食管癌患者，其中男性20例，女性10例；年齡51～85歲，平均年齡64.7歲。發(fā)病部位：食管上段13例，中段15例，下段2例；病理學(xué)類型：鱗癌28例，腺癌2例。所有患者確診時均未進行任何其他治療，確診后均接受同步放化療，治療前后均行常規(guī)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）及DWI檢查。

1.2 治療方案

放療方案：6 MV X線適形調(diào)強放療。化療方案：FP（5-氟尿嘧啶+順鉑）、TP（紫杉醇+順鉑）、FOLFOX4（5-氟尿嘧啶+奧沙利鉑+亞葉酸鈣）。

1.3 檢查方法

采用PHILIPS Achieva 3.0 T TX 超導(dǎo)型MRI儀，16通道體部相控陣線圈。檢查前準(zhǔn)備：于檢查前1 d晚進流食，禁食12 h。檢查前訓(xùn)練患者呼吸配合。掃描序列：T1WI橫軸位、T2WI橫軸位脂肪抑制序列、T2WI冠狀位、T2WI矢狀位、DWI橫軸位（b值選0、800 s/mm2）。掃描參數(shù)：重復(fù)時間（repetition time，TR）為1 700 ms，回波時間（echo time，TE）為60 ms，層厚5 mm，層間距0.5 mm，矩陣256×256，視野（field of view，F(xiàn)OV）為375 mm×300 mm。

1.4 圖像處理

由2名有10年以上MRI診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)師分別閱片，共同協(xié)商確定病灶范圍，并分別對病灶進行測量，取3次測量的平均值，再取兩人測量結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果。感興趣區(qū)（region of interest，ROI）的選取參考常規(guī)T2WI上腫瘤病灶的位置、形態(tài)，觀察腫瘤在DWI圖像上的信號強度變化，盡量避開囊變壞死區(qū)，選取病變顯示最大層面作為ROI，在表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）圖上盡量選擇在同一區(qū)域。

1.5 觀察指標(biāo)

患者性別、年齡；治療前后病灶的最大長度、最大厚度及ADC值；治療前后病變的長度差值、長度變化率（長度差值/治療前長度）、厚度差值、厚度變化率（厚度差值/治療前厚度）、ADC差值、ADC值變化率（ADC差值/治療前ADC值）。

1.6 分組標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)實體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)（response evaluation criteria in solid tumors，RECIST），將治療后的患者分為緩解組［完全緩解（complete response，CR），即腫瘤完全消失，至少維持4周；部分緩解（partial response，PR），即腫瘤長徑縮小≥30%］與未緩解組［疾病進展（progressive disease，PD），即腫瘤長徑增加≥20%；疾病穩(wěn)定（stable disease，SD），即腫瘤長徑變化介于PR與PD之間］。

1.7 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用配對t檢驗比較兩名影像科醫(yī)師測量的ADC值差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義，采用Fisher精確檢驗分析患者性別對治療效果的影響，采用兩獨立樣本t檢驗分析患者年齡對治療效果的影響，采用配對t檢驗比較治療前后病灶的長度、厚度及ADC值，采用兩獨立樣本t檢驗比較兩組治療前后病灶的長度差值、長度變化率、厚度差值、厚度變化率、ADC差值及ADC值變化率。對于治療前后差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)，繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，得出相應(yīng)閾值及診斷靈敏度和特異度。

2 結(jié) 果

2名影像科醫(yī)師測量的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表1）

表1 兩名影像科醫(yī)師測量的ADC值

本組共30例患者，其中男性20例，女性10例。結(jié)果顯示，性別和年齡對食管癌放化療效果無明確影響（表2～3）

表2 食管癌患者性別對放化療效果的影響

表3 食管癌患者年齡對放化療效果的影響

食管癌患者放化療前后病灶的長度、厚度及ADC值的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），且治療后病灶的長度、厚度縮小，ADC值升高（表4）。

表4 食管癌患者放化療前后病灶的長度、厚度及ADC值的對比

本研究中緩解組患者16例，未緩解組14例（圖1～2）。結(jié)果顯示，放化療前后病灶的長度差值、長度變化率、厚度差值、厚度變化率等差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而ADC差值、ADC值變化率差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表5）。

圖1 緩解組患者放化療前后比較男性，60歲，T2WI脂肪抑制序列橫軸位治療后（F）較治療前（A）、T1WI橫軸位治療后（G）較治療前（B）病變處食管壁變薄。T2WI矢狀位治療后（H）較治療前（C）顯示食管中段腫瘤上下徑縮小，局部管腔仍有狹窄。DWI橫軸位治療后（I）較治療前（D）高信號明顯減低。橫軸位ADC圖治療后（J）較治療前（E）示b=800 s/mm2時病變處低信號區(qū)信號升高，范圍明顯縮小

圖2 未緩解組患者放化療前后比較男性，80歲，T2WI脂肪抑制序列橫軸位治療后（F）較治療前（A）、T1WI橫軸位治療后（G）較治療前（B）病變處食管壁變化不明顯。T2WI矢狀位治療后（H）較治療前（C）顯示食管中段腫瘤上下徑略縮小，局部管腔仍狹窄。DWI橫軸位治療后（I）較治療前（D）病變處仍呈高信號，范圍未見明顯縮小。橫軸位ADC圖治療后（J）較治療前（E）示b=800 s/mm2時病變處仍為低信號，范圍未見明顯變化

表5 緩解組與未緩解組食管癌患者放化療前后病灶各項指標(biāo)對比

分析食管癌患者放化療前后ADC差值及ADC值變化率的ROC曲線，結(jié)果顯示ADC差值達0.630×10-3mm2/s時可認為患者在治療后緩解，靈敏度和特異度分別為81.3%、85.7%；ADC值變化率達0.559時可認為患者在治療后緩解，靈敏度和特異度分別為87.5%、85.7%（圖3，表6）。

圖3 食管癌患者放化療前后ADC差值及變化率的ROC曲線

表6 食管癌患者放化療前后ADC差值、ADC值變化率的ROC曲線分析

3 討 論

我國食管癌的發(fā)病率處于較高水平，尤其是在山西、河南等高發(fā)地區(qū)，已成為威脅人類健康的重要因素［2-3］。食管癌的主要臨床表現(xiàn)為進食哽咽及吞咽困難，早期癥狀無特異性且起病隱匿，多數(shù)患者就診時已處于中晚期［8］。目前，手術(shù)切除是食管癌的主要臨床治療手段。但據(jù)統(tǒng)計，單純手術(shù)治療的5年生存率僅為8%～30%［9］，而且一部分患者在初診時已有遠處轉(zhuǎn)移或發(fā)病部位不適宜手術(shù)，對于這一部分患者臨床往往采用放化療為主的綜合治療，以達到縮小病灶、緩解癥狀的目的［6～11］。

食管癌放化療效果評估方法主要有腫瘤標(biāo)志物、Karnofsky評分（Karnofsky performance score，KPS）、影像學(xué)評價等。腫瘤標(biāo)志物評價存在一定的假陽性率和假陰性率，KPS評分主觀性強，而影像學(xué)評價較為客觀準(zhǔn)確，是目前臨床較為常用的方法。影像學(xué)評估方法主要有X線鋇餐造影、超聲內(nèi)鏡（endoscopic ultrasonography，EUS）、CT、MRI、PET/CT，其各有所長，但很難均衡準(zhǔn)確與靈敏兩方面。DWI作為一種功能成像，能反映水分子的擴散程度，可從功能學(xué)角度進行療效評價和預(yù)后評估［12-13］，而功能學(xué)改變往往先于形態(tài)學(xué)變化，這為早期、敏感地判斷療效奠定了基礎(chǔ)。

食管癌好發(fā)于50歲以上的中老年人，男性略多于女性［6，8］。而本研究分析了30例食管癌患者的臨床資料，發(fā)現(xiàn)患者性別、年齡與放化療效果不存在明顯相關(guān)性，與蔣鳴等［14］的研究結(jié)果一致。此外，病理學(xué)類型是否影響治療效果，國外有相關(guān)報道［15-16］，但樣本量較小，病理學(xué)類型較單一，僅有2例腺癌患者，故未進行統(tǒng)計學(xué)分析，需進一步增加樣本量以完善相關(guān)分析。

多項研究表明，化療可在放療過程中提高腫瘤的局部控制率，增加其敏感性［6，17-18］，因此同步放化療成為目前治療食管癌的主要方法之一。本組30例患者放化療前后病變的長度、厚度及ADC值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），且治療后病灶的長度及厚度均縮小，ADC值升高，證明放化療對食管癌有治療作用，與De Cobelli等［19］報道的結(jié)果一致。惡性腫瘤細胞密集，限制了水分子的自由擴散，導(dǎo)致ADC值較正常組織降低，經(jīng)過治療后，腫瘤細胞膜被破壞、裂解，細胞死亡，水分子擴散增加，ADC值上升［20-21］。但由于個體差異的存在，不同患者對放化療的敏感性也不盡相同。

本研究比較未緩解組與緩解組食管癌患者在放化療前后病灶的長度差值、長度變化率、厚度差值、厚度變化率、ADC差值、ADC值變化率，前4項指標(biāo)均不能作為療效評價的指標(biāo)（P＞0.05），表明常規(guī)MRI序列在評價早期放化療效果方面存在很大局限性，與蔣鳴等［14］、陳偉等［22］的研究結(jié)果一致。其原因可能是放化療引起的壞死、纖維化及瘤周水腫等因素干擾了影像科醫(yī)師對實際病灶范圍的判斷與測量。但兩組之間ADC差值及ADC值變化率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），緩解組的ADC差值和ADC值變化率高于未緩解組，與國內(nèi)外學(xué)者［14，22-23］的研究結(jié)果相似，表明ADC值的變化可用于食管癌患者放化療療效的評價。對ADC差值及ADC值變化率進行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)ADC差值為0.630×10-3mm2/s和ADC值變化率為0.559可視為緩解與否的臨界值，其診斷靈敏度與特異度分別為81.3%、85.7%和87.5%、85.7%。陳偉等［22］的研究顯示，ADC值變化率為0.155被認為判斷治療是否有效的臨界值，其靈敏度、特異度分別為86.7%、70.0%；而Imanishi等［23］則認為ADC值變化率為0.15是臨界值，其靈敏度、特異度分別為71%、85%。這幾項研究結(jié)果均與本研究有一定出入，可能與本研究樣本量較小及個體差異、掃描儀器和測量誤差等因素有關(guān)。

綜上所述，DWI較為成熟，已成為身體各部位常用的檢查序列，在實際工作中簡單易行，可用于食管癌患者放化療效果的評估，且ADC值可對療效評價進行量化分析，從而為指導(dǎo)臨床診斷與治療提供重要信息。