磁共振動脈自旋標記灌注成像對老年局部晚期鼻咽癌放化療療效的預測價值

李子彥 翁藝菲 紀標水

(廈門大學附屬第一醫院放射科,福建 廈門 361003)

鼻咽癌是頭頸部常見的惡性腫瘤之一,高發年齡為65～70歲〔1,2〕。放療聯合化療已成為局部晚期鼻咽癌(LA-NPC)主要治療手段,但由于腫瘤異質性,不同患者治療反應存在個體差異〔3〕。故早期準確評估LA-NPC放化療療效對制定臨床決策有著重要意義。研究表明腫瘤內部血供狀況和局部氧含量與放化療敏感性密切相關,是放化療療效的重要影響因素〔4〕。動脈自旋標記(ASL)灌注成像作為一種新型功能磁共振成像(MRI),能夠實現對血流狀況的評估,得到能夠反映血流灌注的定量參數,且其以血液中水分子作為對比劑,相比于動態增強(DCE)-MRI安全性上有著明顯優勢〔5〕。目前,ASL灌注成像已在腦血管疾病的診斷中有著廣泛應用〔6,7〕,同時也被應用于鼻咽癌的臨床分期診斷中〔8〕,但關于其應用于LA-NPC放化療療效早期預測的研究報道少見。本研究旨在探討ASL灌注成像對老年LA-NPC患者放化療療效的預測價值,以期為個體化臨床策略的制定提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2020年1月至2021年12月在廈門大學附屬第一醫院接受放化療治療的老年LA-NPC患者96例,年齡60～83〔平均(68.41±4.12)〕歲。納入標準:(1)經病理活檢證實為原發性鼻咽癌,WHO分型屬于Ⅱ或Ⅲ型;(2)參照美國癌癥聯合會(AJCC)第8版臨床分期屬于T3～4N0～3M0或T1～2N2～3M0;(3)于治療前1 w完成鼻咽部MRI(含ASL),并于療程結束1 w內完成MRI。排除標準:(1)存在遠處轉移者;(2)既往有其他惡性腫瘤病史者;(3)合并有對鼻咽部血供有影響的其他病變者;(4)治療前有行抗腫瘤治療者;(5)有MRI禁忌證者;(6)ASL圖像差,難以進行分析者。本研究符合赫爾辛基宣言及相關倫理規定。

1.2MRI 磁共振掃描儀采用PHILIPS3.0T Achieva,選用16通道頭頸相控陣線圈。檢查時,患者采取仰臥位,由顱底至口咽進行掃描,掃描整個鼻咽部。掃描序列包括:(1)脂肪抑制T2WI-冠狀位:TR為2 828 ms,TE為68 ms,層間距為1 mm,層厚為5 mm,矩陣為288 mm×192 mm,激勵1次;(2)快速自旋回波T1WI平掃:TR為790 ms,TE為6.5 ms,矩陣為288 mm×256 mm,層間距為1 mm,層厚為4 mm,FOV為220 mm×220 mm,激勵2次;(3)ASL序列:采用三維準連續式ASL,軸位掃描,分3次掃描,標記后延遲時間為2 025 ms,TR為5 029 ms,TE為14.6 ms,FOV為240 mm×240 mm,層厚為4 mm,矩陣為1 024 mm×8 mm,掃描層數為36,激勵3次;(4)增強掃描采用Gd-DTPA作為對比劑,劑量為0.2 ml/kg,于對比劑注射后即開始進行圖像的采集,增強掃描T1WI參數與平掃相同,三維腦容積成像參數:TR為7.9 ms,TE為3.3 ms,矩陣為256 mm×256 mm,層厚為1 mm,FOV為240 mm×216 mm,激勵1次。

1.3圖像處理及數據測量 在AW4.6后處理工作站上進行圖像處理,采用ImageViev軟件得到血管流量(BM)功能圖并進行預處理,并與三維腦容積成像的橫斷面解剖圖像進行匹配,獲得融合腦血流量(CBF)偽彩圖。采用體積法確定感興趣區(ROI),于腫瘤每層CBF圖像上沿著腫瘤邊界進行ROI的勾畫,由軟件自動得出ROI內腫瘤血流量(TBF)值,取所有層的均值作為最后測量結果。

1.4治療和療效評估 患者均接受放化療治療。方案為:新輔助化療:第1天多西他賽(國藥準字H20093092,浙江海正藥業股份有限公司)75 mg/m2;第1天順鉑(國藥準字H37021358,齊魯制藥有限公司)75 mg/m2;第1～5天5-氟尿嘧啶(國藥準字H31020593,上海旭東海普藥業有限公司)500 mg/m2;之后在放療期內每3周予以順鉑8 mg/m2治療。放療:T1～2期、T3～4腫瘤總劑量分別設定為66.0 Gy(共30次)、70.4 Gy(共32次)。

療程結束后,參照實體瘤療效評價標準(RECIST)1.1〔9〕進行療效評估,分為4個等級,即完全緩解(CR):目標病灶消失;部分緩解(PR):目標病灶腫瘤最大徑退縮≥30%;疾病進展(PD):目標病灶腫瘤最大徑增大≥20%或有新病灶出現;疾病穩定(SD):介于PR與PD之間。將CR、PR納入有效組,PD和SD納入無效組。

1.5統計學方法 采用SPSS28.0軟件進行t檢驗、χ2檢驗;繪制TBF值評價LA-NPC患者放化療療效的受試者工作特征(ROC)曲線,根據約登指數確定截斷點;采用Logistic回歸模型進行多因素分析。

2 結 果

2.1放化療療效 CR 12例,PR 56例,SD 26例,PD 2例,放化療治療有效率為70.83%。

2.2兩組TBF值及診斷截點確定 有效組TBF值〔(108.41±10.23)ml/(100 g·min),n=68〕顯著高于無效組〔(92.44±12.36)ml/(100 g·min),n=28;t=6.527,P<0.001〕。繪制治療前TBF值預測放化療療效的ROC曲線,其曲線下面積為0.810(95%CI:0.718～0.883),以TBF=99 ml/(100 g·min)作為截斷點時,敏感度為82.4%,特異度為69.1%。見圖1。

圖1 治療前TBF值預測放化療療效的ROC曲線

2.3臨床指標及TBF值與放化療療效的關系 單因素分析顯示,老年LA-NPC患者放化療療效與臨床分期、病理類型、腫瘤最大徑和TBF值有相關性(P<0.05)。見表1。

2.4Logistic回歸分析 以放化療是否有效為因變量(有效=0,無效=1),以臨床分期、病理類型、腫瘤最大徑、TBF值為自變量行Logistic回歸分析,結果顯示,低TBF值、臨床分期為ⅣA期是老年LA-NPC患者放化療療效的不利因素(OR>1,P<0.05)。見表2。

表2 老年LA-NPC患者放化療療效影響因素的Logistic回歸分析

3 討 論

研究表明,瘤體對放化療的敏感性是影響放化療療效的關鍵因素,其敏感性又主要由腫瘤內血供狀況和氧含量等因素決定〔10〕。研究報道,DCE-MRI由于能夠評估腫瘤血管狀況,可對鼻咽癌放化療療效進行早期預測〔11〕。但DCE-MRI需要應用含釓對比劑,存在引起過敏、腎損害等諸多風險,尤其是老年人身體機能減退,危害更為明顯。ASL作為一種新型的磁共振功能技術,通過利用血液中水分子作為內源性對比劑,即可實現組織微循環灌注的無創評估,重復性好,其定量參數TBF值可客觀、準確反映腫瘤內部血流狀況〔12〕。目前,磁共振ASL技術在腦血管疾病的診治中已有廣泛〔6,7〕,并在鼻咽癌的診斷中也有應用〔8〕,但關于其對鼻咽癌放化療療效的預測研究尚缺乏。本研究結果提示,放化療敏感的LA-NPC患者腫瘤血流灌注量更高,血氧含量也更高。而對放化療不敏感的LA-NPC患者腫瘤血流呈低灌注狀態,血氧含量較低,進而容易對放化療治療產生抵抗。研究證實〔13〕,腫瘤血管生成與鼻咽癌放療療效密切相關。就放療而言,缺氧是致使治療抵抗的關鍵因素,腫瘤缺氧越嚴重,對放療治療的敏感性也就越差,導致治療失敗的概率也就越高〔14〕。從化療來講,化學藥物在腫瘤組織的分布主要依賴于腫瘤血管系統的功能、血漿藥代動力學及藥物在微血管壁的擴散,故腫瘤血管密度是決定化療反應性的關鍵因素。研究發現,腫瘤血供越豐富,其組織內部的化療藥物含量越高,進而能夠增強抗癌作用,抑制癌細胞增殖〔15〕。趙燦燦等〔16〕采用DCE-MRI評估鼻咽癌放化療療效,發現其定量灌注參數也有較高的預測能力。相比DCE-MRI,ASL無需注射對比劑,故能夠有效避免過敏、腎損害等風險〔17〕。研究顯示,在鼻咽癌診斷中,ASL參數與DCE-MRI灌注參數具有相關性〔18〕。因此ASL作為一種更安全的磁共振功能技術,可替代DCE-MRI成為鼻咽癌微循環灌注的無創監測手段。

非角化型鼻咽癌有著較為豐富的細胞質,這會上調血管內皮生長因子的表達,并利于血管生成,從而使得腫瘤微血管豐富,有益于獲得敏感的治療反應〔19〕。臨床分期ⅣA期患者腫瘤體積較大,腫瘤內部常有壞死,可能會造成腫瘤間質內微血管的丟失,故而可能因缺血、缺氧出現治療抵抗〔20〕。本研究結果表明,TBF值對LA-NPC患者放化療療效有重要預測價值,有助于早期識別治療不敏感的患者,為臨床決策提供指導。