3.0T磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)對食管癌精準(zhǔn)放化療的效果預(yù)測和價值評估

李丁丁 鄭香 史利紅 付敬華 張文艷

食管癌屬于目前我國患病人數(shù)較多的消化道腫瘤疾病[1]，由于上述腫瘤疾病早期癥狀不顯著，大約有80%患者確診時已經(jīng)處于中晚期，導(dǎo)致失去了手術(shù)機會，故常選擇放療、化療[2,3]。其中放療以三維適形放療和調(diào)強放療較多見，其能精準(zhǔn)勾畫靶區(qū)，合理制定放療計劃，從而達到殺滅腫瘤病灶的目的，而化療能有效增強放療敏感性，從而更有助于抑制腫瘤病灶轉(zhuǎn)移，不僅有助于縮小腫瘤病灶體積，還可在一定程度上減少放療劑量，對延長患者生存時間具有良好促進作用[4,5]。為評估放化療是否能達到預(yù)期效果，常需借助其他工具來判斷，以往常采取CT掃描來判斷，但有研究顯示，CT掃描無法全面反映腫瘤細(xì)胞殺滅、功能狀態(tài)改變情況，不能預(yù)測分子及細(xì)胞水平變化情況，故在進一步評估患者治療效果方面的作用不顯著[6]。隨著近些年醫(yī)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，磁共振技術(shù)獲得顯著進步，其中磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)(difusion weighted imaging,DWI)能使視野由宏觀拓展至微觀，能基于腫瘤細(xì)胞水平獲取定量信息，并能反映形態(tài)學(xué)改變以及生理病理代謝改變情況[7]，對判斷腫瘤良惡性程度及評估療效具有良好指導(dǎo)意義。為探究3.0T磁共振DWI技術(shù)評估食管癌患者放化療效果的可行性，我院對行精準(zhǔn)放化療食管癌患者實施上述影像學(xué)技術(shù)，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)后施行研究，隨機抽取2018年1月至2019年8月我院72例食管癌患者(均施行精準(zhǔn)放化療)為觀察對象，其中男44例，女28例；年齡54～75歲，平均(62.65±2.32)歲；病灶部位：食管上段18例，食管中段30例，食管下段24例；腫瘤類型：腺癌22例，鱗癌50例(低分化鱗癌7例，中分化鱗癌25例，高分化鱗癌18例)；臨床分期：Ⅰ期7例，Ⅱ期35例，Ⅲ期30例。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：①內(nèi)鏡活檢病理證確診為食管癌者；② 18～80歲；③符合放化療指征者；④患者或家屬簽署知情協(xié)議者；⑤既往無放化療史者。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在放化療禁忌證者；②存在MRI、CT檢查禁忌證者；③合并重要臟器功能衰竭者；④精神障礙者；⑤無法耐受放化療者。

1.3 方法

1.3.1 放化療方法:使用飛利浦公司生產(chǎn)的三維適形放療系統(tǒng)施行放療，使用體摸固定患者，對其開展16排螺旋CT掃描，層厚5 mm，結(jié)合實際情況勾畫靶區(qū)，以食管病灶上下3 cm區(qū)域為臨床靶體積，隨后朝外擴大1 cm為計劃靶體積，使用6MV-X線能量開展三維適形調(diào)強放療，總劑量為60 Gy，2.0 Gy/次，5次/周，連續(xù)治療6周。同時，給予患者化療，于放療第1天予以化療，即給予患者135～175 mg/m2紫杉醇，此外，于放療第1～3天給予患者25 mg/m2順鉑，以3周為1個治療周期。

1.3.2 檢查方法:對72例食管癌均實施CT掃描、3.0T 磁共振DWI技術(shù)掃描，操作如下：①CT掃描：告知患者禁食6h以上，取仰臥位，雙臂上舉抱頭，屏氣后，使用飛利浦公司生產(chǎn)的CT機自患者下頸部至上腹部施行掃描，先行平掃再行增強掃描，給予患者注射100 ml非離子型造影劑，層厚為0.625 mm，層間距均為3 mm，掃描結(jié)束后，將所有圖像傳輸至后工作處理站，結(jié)合掃描圖像勾畫大體腫瘤靶區(qū)，并結(jié)合大體腫瘤靶區(qū)層面數(shù)計算病變長度。② 3.0T磁共振DWI技術(shù)掃描：告知患者禁食>6 h，取仰臥位，囑咐其放平雙臂，使用GE公司生產(chǎn)的3.0T磁共振掃描儀，先對患者施行常規(guī)T1WI(TR、TE分別為129 ms、2.46 ms，矩陣為256×256，F(xiàn)OV為285 mm×380 mm，層間隔為1 mm，層厚為5 mm，掃描47 s)、T2WI(TR、TE分別為1 800 ms、94 ms，矩陣為256×256，F(xiàn)OV為360 mm×270 mm，層間隔為1 mm，層厚為5 mm，掃描68 s)橫軸位掃描。然后對患者施行DWI掃描，使用單次激發(fā)SE-EPI序列,在掃描期間同時使用膈肌導(dǎo)航和脈搏門控技術(shù)，TR、TE分別為2 000 ms、73 ms，矩陣為128×128，F(xiàn)OV為380 mm×285 mm，層厚為5 mm，掃描349 s，b值分別取400、600、800 s/mm2計算表面彌散系數(shù)(ADC)值，選擇病變區(qū)T1WI、T2WI和DWI圖像顯示的高信號為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合病變層數(shù)計算病變長度，計算3次，取平均值為食管癌病變長度。見圖1、2。

圖1 示測量一位確診為食管癌的66歲男性患者治療前ADC值為1.28×10-3mm2/s圖2 示同一患者接受放化療180 d后行磁共振檢查,測量同一部位的ADC值為1.66×10-3mm2/s

1.4 評估指標(biāo) 以病理標(biāo)本收縮比回推至實際病變長度為參照，對比兩檢查方法食管癌病變測量長度，并隨訪半年，對比ADC值。

1.5 療效標(biāo)準(zhǔn)[8]緩解：病灶長度縮短30%～100%，且時長超1個月；未緩解：病灶長度縮短<30%或增長>20%。復(fù)發(fā)：隨訪半年發(fā)現(xiàn)病灶增長>20%。

2 結(jié)果

2.1 2組食管癌病變測量長度比較 觀察組中，b=600 s/mm2測量的病變長度和實際病變長度最接近，二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，但2組b=400、800 s/mm2測量的病變長度均和實際病變長度差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2 放化療前后不同b值情況下ADC值比較 放化療后不同b值情況下ADC值均較放化療前更高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表1 2組食管癌病變測量長度

2.3 緩解組和未緩解組ADC值比較 結(jié)合患者病情緩解程度將其分為緩解組(52例)、未緩解組(20例)。緩解組放化療后ADC值較未緩解組更高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表2 放化療前后不同b值情況下ADC值比較

表2 放化療前后不同b值情況下ADC值比較

時間b=400 s/mm2b=600 s/mm2b=800 s/mm2放化療前1.65±0.421.49±0.401.39±0.26放化療后2.39±0.692.24±0.361.98±0.36t值7.77311.82611.274P值0.0000.0000.000

表3 緩解組和未緩解組ADC值比較

表3 緩解組和未緩解組ADC值比較

組別b=400 s/mm2放化療前放化療后b=600 s/mm2放化療前放化療后b=800 s/mm2放化療前放化療后緩解組(n=52) 1.65±0.362.69±0.221.50±0.362.32±0.321.40±0.282.05±0.28未緩解組(n=20)1.56±0.422.20±0.301.48±0.381.86±0.251.36±0.251.70±0.19t值0.9077.6220.2085.7770.5595.142P值0.3680.0000.8360.0000.5780.000

2.4 復(fù)發(fā)組和未復(fù)發(fā)組ADC值比較 結(jié)合患者復(fù)發(fā)情況將其分為復(fù)發(fā)組(52例)、未復(fù)發(fā)組(20例)。未復(fù)發(fā)組放化療后ADC值較復(fù)發(fā)組更高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 復(fù)發(fā)組和未復(fù)發(fā)組ADC值比較

表4 復(fù)發(fā)組和未復(fù)發(fā)組ADC值比較

組別b=400 s/mm2放化療前放化療后b=600 s/mm2放化療前放化療后b=800 s/mm2放化療前放化療后復(fù)發(fā)組(n=10) 1.66±0.341.69±0.461.45±0.251.48±0.211.38±0.341.40±0.36未復(fù)發(fā)組(n=62)1.58±0.392.65±0.481.50±0.302.56±0.311.42±0.322.32±0.29t值0.6115.9000.49910.5990.3649.002P值0.5430.0000.6190.0000.7170.000

3 討論

DWI技術(shù)屬于磁共振新型技術(shù)之一，能有效觀察活體組織內(nèi)部水分子擴散運動情況[9]，相比于常規(guī)磁共振檢查，DWI技術(shù)能有效反映生理、病理狀態(tài)下各組織間水分子交換功能狀況，從而間接反映人體生理和病理改變信息[10]，而表面彌散系數(shù)屬于DWI技術(shù)的信號衰減參數(shù)，ADC值能夠有效反映腫瘤細(xì)胞代謝及增殖情況，在惡性腫瘤中，由于腫瘤細(xì)胞增長迅速，且局部組織呈現(xiàn)致密性特點，進而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外水分子運動空間急劇減小，從而導(dǎo)致水分子擴散受限，ADC值減小，而DWI呈現(xiàn)高信號狀態(tài)[11]。而若抗腫瘤治療有效，可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞間隙增寬，從而在一定程度上增加水分子彌散能力，進而導(dǎo)致ADC值升高[12]，故可將ADC值作為預(yù)測放化療效果的有效指標(biāo)。

b值屬于磁共振DWI技術(shù)的重要參數(shù)，b值大小和水分子擴散的真實性及DWI圖像質(zhì)量存在較明顯的相關(guān)性，一般情況下，b值越大，T2穿透效應(yīng)和灌注因素的作用越小，能較真實反映組織中細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)外水分子的運動狀態(tài)[13]，但b值超過800 s/mm2時，其對水分子擴散運動越敏感，從而導(dǎo)致圖像病灶/背景噪聲信號強度比越低，進而更易導(dǎo)致圖像變性或偽影，最終導(dǎo)致測量程度低于實際病變長度。本組研究顯示，觀察組b=600、800 s/mm2測量的病變長度均較對照組更短，更接近實際病變長度，提示相較于CT，施行3.0T磁共振DWI技術(shù)的效果更佳，出現(xiàn)上述現(xiàn)象很可能是由于DWI技術(shù)的組織分辨率更高，能提供更多的病變信息，便于醫(yī)師發(fā)現(xiàn)微小病灶。但對照組和觀察組b=400、800 s/mm2測量的病變長度均和實際病變長度差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，但觀察組中，b=600 s/mm2測量的病變長度和實際病變長度最接近，二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示b=600 s/mm2條件下DWI測量的病變長度的準(zhǔn)確度最高，可將其作為優(yōu)選圖像，以指導(dǎo)食管癌靶區(qū)勾畫。同時，鄭向東等[14]詳細(xì)分析了磁共振DWI的效果，通過對比發(fā)現(xiàn)，磁共振DWI(b=600 s/mm2)測量的長度與實體腫瘤長度最為接近，通過研究其認(rèn)為，可將磁共振DWI(b=600 s/mm2)掃描作為測量食管癌病變長度的重要手段，對評估患者放化療效果及預(yù)后具有良好指導(dǎo)意義，該結(jié)果和本研究較類似。ADC值能間接反映病灶組織代謝及增殖情況，一般ADC值越低，則病灶組織中自由水的彌散程度越低，即病灶組織越緊密，增殖越顯著[15,16]。而研究顯示，放化療后不同b值情況下ADC值均較放化療前更高，且緩解組放化療后ADC值較未緩解組更高，未復(fù)發(fā)組放化療后ADC值較復(fù)發(fā)組更高，提示放化療結(jié)束后，患者ADC值均會出現(xiàn)不同程度升高，且病情緩解患者ADC值較未緩解更高，間接說明可將ADC值作為評估療效的有效指標(biāo)。

綜上所述，對行精準(zhǔn)放化療食管癌患者施行3.0T磁共振DWI技術(shù)有助于評估其放化療效果及預(yù)后，對醫(yī)師制定后續(xù)治療方案具有良好指導(dǎo)意義。