積極推動(dòng)影像醫(yī)學(xué)模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)消化系統(tǒng)腫瘤早診精治

萬(wàn)上，魏毅，楊采薇，蔣涵羽，陳釔地，宋彬

消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)病率高、致死率高[1-3]，中國(guó)是消化系統(tǒng)腫瘤高發(fā)國(guó)家，據(jù)2020年全球癌癥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)肝癌、食管癌和胃癌的發(fā)病率位居世界首位，結(jié)直腸癌的發(fā)病率位于世界第二位[4]，是我國(guó)重要的疾病負(fù)擔(dān)。早防、早篩、早診和早治是降低疾病公共負(fù)擔(dān)，改善患者預(yù)后和提高整體生存的關(guān)鍵。然而，大多數(shù)消化系統(tǒng)腫瘤患者就診時(shí)已處于晚期，預(yù)后較差[5-7]。因此，針對(duì)我國(guó)消化系統(tǒng)腫瘤的發(fā)病特點(diǎn)，制定具有中國(guó)特色的消化系統(tǒng)腫瘤防篩診策略，是提高消化系統(tǒng)腫瘤整體生存率的關(guān)鍵。

影像學(xué)檢查是消化系統(tǒng)腫瘤篩查和早期診斷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在腫瘤的早期檢出、診斷、分期、可切除性、生物學(xué)行為、療效預(yù)測(cè)和預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮重要作用。常規(guī)影像學(xué)檢查以解剖和診斷為基礎(chǔ)，可對(duì)腫瘤大小、形態(tài)、腫瘤邊緣、與鄰近組織的毗鄰關(guān)系等進(jìn)行評(píng)估[8,9]。超越傳統(tǒng)影像，功能與代謝成像在揭示疾病的代謝、分子生物學(xué)特征、免疫表型等方面扮演重要角色，真正使影像從宏觀走向微觀組織、細(xì)胞、分子等層面，為更個(gè)性化、具體化的腫瘤診治奠定基礎(chǔ)[10,11]。本文旨在總結(jié)近年來(lái)影像學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤的研究進(jìn)展，幫助放射醫(yī)師加強(qiáng)對(duì)消化系統(tǒng)腫瘤的認(rèn)識(shí)，助力影像學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤的臨床研究和轉(zhuǎn)化應(yīng)用水平。

影像學(xué)評(píng)價(jià)消化系統(tǒng)腫瘤的現(xiàn)狀

1.影像學(xué)推動(dòng)消化系統(tǒng)腫瘤的早期精準(zhǔn)診斷

傳統(tǒng)影像學(xué)檢查在臨床上常用于消化系統(tǒng)腫瘤的早期診斷及鑒別診斷。傳統(tǒng)方法有X線胃腸鋇劑檢查、CT和MRI。近年來(lái)，影像學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤中的應(yīng)用，以基于傳統(tǒng)CT、MRI及其新技術(shù)、新方法的發(fā)展為主。臨床上，MR的軟組織分辨率優(yōu)于 CT，在顯示腫瘤邊緣及毗鄰結(jié)構(gòu)方面常優(yōu)于CT。在本期所發(fā)表文章中有學(xué)者基于傳統(tǒng)CT征象對(duì)肝臟囊性病變進(jìn)行鑒別診斷[8]，通過(guò)總結(jié)肝臟囊型包蟲(chóng)病與粘液性囊性腫瘤兩者在CT及MRI的特征性表現(xiàn)，如兩者在影像學(xué)上的形態(tài)、分布、信號(hào)密度特點(diǎn)、囊壁特點(diǎn)、強(qiáng)化方式等，有效歸納了兩者的影像學(xué)鑒別方法，一定程度上提高了放射科醫(yī)師對(duì)于兩者的鑒別效率。另有學(xué)者總結(jié)了罕見(jiàn)疾病的特征性影像學(xué)征象，如胃外肝樣腺瘤的CT及MRI征象[12]，目前該疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍病理學(xué)檢查，但影像學(xué)檢查對(duì)于疾病的早期檢測(cè)有重要作用。該研究歸納總結(jié)了來(lái)自膽囊、胰腺、小腸、結(jié)腸等部位的腫瘤具體影像學(xué)特征，對(duì)于這類(lèi)罕見(jiàn)疾病的診斷及早期鑒別有一定提示意義。Wei等[10]在一項(xiàng)前膽性研究中探索了肝癌診斷的新標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用肝膽期(hepatobiliary phase，HBP)低信號(hào)+擴(kuò)散加權(quán)成像DWI(diffusion-weighted imaging,DWI)高信號(hào)作為新的診斷標(biāo)準(zhǔn),診斷 HCC的敏感度為 92.57%～93.71%，特異度為 74.44%～82.22%。目前，CT及MRI仍是診斷消化系統(tǒng)腫瘤的主要檢查手段，在此基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整參數(shù)、序列、算法、圖像后處理、影像組學(xué)、人工智能等技術(shù)改良和創(chuàng)新，以及探索多種成像技術(shù)、方法相結(jié)合的創(chuàng)新影像學(xué)模式，不斷提高疾病早期診斷、鑒別診斷的準(zhǔn)確性，仍是目前影像學(xué)的主要目標(biāo)任務(wù)。

2.影像學(xué)輔助消化系統(tǒng)腫瘤術(shù)前精準(zhǔn)分期及臨床治療決策

消化系統(tǒng)腫瘤如肝癌、結(jié)腸癌等，疾病早期與晚期患者的預(yù)后生存時(shí)間截然不同，肝癌早期患者的5年生存率可達(dá)70%[2]。因此，早期發(fā)現(xiàn)、術(shù)前精準(zhǔn)預(yù)測(cè)消化系統(tǒng)腫瘤及其分期對(duì)于改善患者預(yù)后生存情況、輔助臨床精準(zhǔn)治療至關(guān)重要。較多研究者基于影像學(xué)檢查對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤的早期診斷和預(yù)測(cè)進(jìn)行了探索。MRI目前在臨床上較多用于腫瘤分期預(yù)測(cè)，本期文章中崔芷萌等[13]提出影像學(xué)傳統(tǒng)征象對(duì)于胃癌分期預(yù)測(cè)目前尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此將傳統(tǒng)CT征象對(duì)于早期胃癌分期預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了歸納總結(jié)。該研究提出了早期胃癌的CT獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，在胃癌的傳統(tǒng)CT征象基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化征象、標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)出對(duì)于早期胃癌具有提示作用的征象，深化了放射科醫(yī)師對(duì)于T1期胃癌的判定標(biāo)準(zhǔn)。本期文章中劉婧娟等[14]探討了基于術(shù)前增強(qiáng)CT的影像組學(xué)定量特征模型在診斷胃癌分期中的應(yīng)用價(jià)值,結(jié)果表明基于胃重建增強(qiáng)CT的影像組學(xué)定量特征模型在術(shù)前預(yù)測(cè)胃癌分期中具有與影像專業(yè)組醫(yī)師相近的表現(xiàn)，具有臨床輔助診斷價(jià)值。

高分辨MRI是評(píng)估直腸癌T分期的重要檢查方式[15]，一般通過(guò)判定腫瘤邊緣是否突破肌層進(jìn)行分期及決定手術(shù)方式。本期文章中，有研究基于傳統(tǒng)MRI的體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion，IVIM)圖像所提供的參數(shù)能夠在一定程度上反映直腸癌的病理生理狀態(tài),在術(shù)前評(píng)估直腸癌是否突破固有肌層以及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等方面具有重要價(jià)值[9]。另有研究在基于傳統(tǒng)征象的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來(lái)蓬勃興起的放射影像組學(xué)，基于MRI圖像挖掘高維度、深層次信息，建立綜合模型預(yù)測(cè)直腸癌分期，減少了觀察者之間的異質(zhì)性，取得了在直腸癌分期預(yù)測(cè)中的較好應(yīng)用效果[16]。當(dāng)然其臨床實(shí)際應(yīng)用仍需進(jìn)一步大樣本、多中心的外部驗(yàn)證。實(shí)際上，影像學(xué)目前也是消化系統(tǒng)腫瘤精準(zhǔn)術(shù)前分期的重要檢查手段，術(shù)前影像學(xué)可充分評(píng)估腫瘤鄰近臟器、血管受侵情況、腹腔種植轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)狀態(tài)情況等與手術(shù)可切除性評(píng)判相關(guān)的重要因素，對(duì)于指導(dǎo)患者個(gè)體化治療有重要意義。

3.影像學(xué)評(píng)價(jià)消化系統(tǒng)腫瘤的生物學(xué)行為、療效及預(yù)后評(píng)估

近年來(lái)影像學(xué)在評(píng)估消化系統(tǒng)腫瘤生物學(xué)行為、術(shù)后評(píng)估及療效評(píng)價(jià)方面也取得較大發(fā)展。胃腸道間質(zhì)瘤(gastrointestinal stromal tumor，GIST)是消化系統(tǒng)最常見(jiàn)的間葉源性腫瘤，在本期發(fā)表文章中，有研究表明CT影像學(xué)特征對(duì)GIST術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)具有較高價(jià)值[17]。研究者結(jié)合傳統(tǒng)CT征象及病例特征，發(fā)現(xiàn)腫瘤形狀、生長(zhǎng)方式、壞死囊變、表面潰瘍、腫瘤內(nèi)成熟血管、腫瘤最大徑等征象均與預(yù)后相關(guān)，其中腫瘤內(nèi)成熟血管是預(yù)測(cè)GIST術(shù)后復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，提示傳統(tǒng)CT征象對(duì)于胃腸道間質(zhì)瘤術(shù)后評(píng)估的重要作用。另有研究者基于前人研究及影像學(xué)新技術(shù)通過(guò)Ki-67評(píng)分指標(biāo)評(píng)估胃腸道間質(zhì)瘤的生物學(xué)行為。Ki-67評(píng)分是評(píng)估腫瘤異質(zhì)性和細(xì)胞增長(zhǎng)的一個(gè)重要免疫組化標(biāo)志物[18]，同時(shí)，Ki-67評(píng)分與腫瘤生存時(shí)間及靶向治療療效有關(guān)[19-22]。該研究結(jié)合影像組學(xué)及傳統(tǒng)CT征象建立綜合模型，以期無(wú)創(chuàng)性評(píng)估腫瘤異質(zhì)性，結(jié)果提示，研究所建立的包含臨床傳統(tǒng)影像學(xué)特征和影像組學(xué)特征的綜合模型，在GIST Ki-67 PI表達(dá)水平方面，取得了比臨床傳統(tǒng)影像學(xué)特征更高、比影像組學(xué)模型更穩(wěn)定的預(yù)測(cè)效能。

影像學(xué)除了在消化系統(tǒng)腫瘤生物學(xué)行為評(píng)估方面有重要意義外，目前也是評(píng)估腫瘤療效方面的主要手段，其中以正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission computed tomography，PET)及MRI為主，兩者均能定量評(píng)估腫瘤代謝、量化指標(biāo)。但PET以其高成本、低敏感性不便于臨床廣泛應(yīng)用。MRI技術(shù)近年來(lái)受到廣泛關(guān)注，DWI是其中研究較為成熟的技術(shù)之一，該技術(shù)能抑制正常組織信號(hào)，突出顯示腫瘤性病變。多數(shù)研究認(rèn)為，治療前表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值或治療過(guò)程中的ADC值變化與治療療效相關(guān)，可作為潛在的療效預(yù)測(cè)因子。研究表明，直腸癌木前放疔后1周ADC值下降明顯者，治療后出現(xiàn)T降期的比例顯著增高[23]。同樣，MRI在GIST療效評(píng)估中也有一定提示意義，研究表明，GIST患者靶向治療后1周ADC值升高程度與中長(zhǎng)期療效有相關(guān)性，提示了其在靶向治療療效評(píng)估中的應(yīng)用潛力,但其臨床價(jià)值及適用性尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。Choi等[24]基于腫瘤強(qiáng)化CT值及腫瘤長(zhǎng)徑變化提出了評(píng)價(jià)療效的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將腫瘤長(zhǎng)徑縮小≥10%或CT值下降≥15%作為治療緩解標(biāo)準(zhǔn)。影像學(xué)現(xiàn)今發(fā)展的重點(diǎn)和研究熱點(diǎn)目前主要體現(xiàn)在消化系統(tǒng)腫瘤生物學(xué)行為、療效及預(yù)后評(píng)估上，前期多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)了影像學(xué)的綜合評(píng)價(jià)在輔助臨床治療決策、改善患者生存預(yù)后及推動(dòng)腫瘤個(gè)性化精準(zhǔn)治療中具有較大潛力。然而，未來(lái)仍需進(jìn)一步開(kāi)展大樣本、多中心的驗(yàn)證研究，同時(shí)要保障影像研究的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，以實(shí)現(xiàn)其在消化系統(tǒng)腫瘤的廣泛臨床轉(zhuǎn)化及實(shí)際應(yīng)用。

展望與未來(lái)

近年來(lái)，影像學(xué)圖像采集新技術(shù)和圖像數(shù)據(jù)挖掘新方法不斷涌現(xiàn)，持續(xù)推動(dòng)影像學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤中的應(yīng)用模式創(chuàng)新，為消化系統(tǒng)腫瘤的診治提供了新的契機(jī)。基于傳統(tǒng)影像征象，在疾病的初步診斷和鑒別診斷中已有較多探索，而層出不窮的影像學(xué)新技術(shù)、新方法，為腫瘤的功能、代謝、分子生物學(xué)特征、免疫表型、基因表型評(píng)估帶來(lái)了新的機(jī)遇，真正使影像從宏觀走向微觀組織、細(xì)胞、分子等層面，進(jìn)一步推動(dòng)了影像醫(yī)學(xué)的發(fā)展和影像醫(yī)師的職責(zé)轉(zhuǎn)變，使我們“看”得更廣、“看”得更深，影像醫(yī)師不僅“謀一域”更得“謀全局”，更加積極主動(dòng)地參與消化系統(tǒng)腫瘤的全程管理。

展望未來(lái)，隨著影像學(xué)技術(shù)、方法不斷創(chuàng)新發(fā)展，以及臨床精準(zhǔn)診療需求的變化，影像學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤的應(yīng)用將會(huì)日益重要。影像醫(yī)學(xué)除了實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病單純的“檢出”和“診斷”以外，還應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變到精準(zhǔn)、全方位的術(shù)前分期、生物學(xué)行為評(píng)估、療效判定、預(yù)后預(yù)測(cè)上來(lái)，助力臨床對(duì)腫瘤疾病的全過(guò)程精細(xì)化管理。未來(lái)研究方向也應(yīng)當(dāng)以后者為主，在推動(dòng)影像模式創(chuàng)新的同時(shí)，深入探索影像與深層次微觀病理的聯(lián)系，探索微觀病理特征改變的影像學(xué)基礎(chǔ)。同時(shí)，探索建設(shè)多模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化消化系統(tǒng)腫瘤數(shù)據(jù)庫(kù)，為以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的臨床教學(xué)培訓(xùn)、人工智能(artificial intelligence,AI)產(chǎn)品驗(yàn)證和藥物療效評(píng)價(jià)打下基礎(chǔ)。最后，更加關(guān)注定量影像技術(shù)以及人工智能技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和同質(zhì)化的臨床應(yīng)用，強(qiáng)基固本，提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)多中心的無(wú)差異化臨床應(yīng)用，真正推動(dòng)影像醫(yī)學(xué)在消化系統(tǒng)腫瘤診療中的模式創(chuàng)新，達(dá)到精準(zhǔn)輔助臨床診療和實(shí)現(xiàn)疾病的全程精細(xì)化管理。