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        DWI、DCE-MRI對局部進(jìn)展期直腸癌新輔助放化療療效的預(yù)測價值

        2019-12-25 08:08:56郭素引康立清劉鳳海
        山東醫(yī)藥 2019年34期
        關(guān)鍵詞:期組直腸癌血管

        郭素引,康立清,劉鳳海

        (滄州市中心醫(yī)院,河北滄州 061000)

        術(shù)前新輔助放化療(nCRT)結(jié)合全直腸系膜切除術(shù)(TME)是目前局部進(jìn)展期直腸癌(LARC)的規(guī)范療法。術(shù)前nCRT對敏感患者可使腫瘤體積縮小、臨床降期甚至達(dá)到病理完全緩解,減少復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移,還可增加直腸癌TME的手術(shù)機(jī)會和提高保肛成功率[1];但對不敏感患者,可能延誤手術(shù)時機(jī),增加遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險。因此,如何術(shù)前預(yù)測直腸癌nCRT療效至關(guān)重要,磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)和動態(tài)增強磁共振成像(DCE-MRI)技術(shù)為此提供了有效工具[2]。本研究選擇擬行nCRT治療并擬于nCRT后4~6周行TME的LARC患者,進(jìn)行nCRT前后不同時點的MRI檢查,評價DWI和DCE-MRI技術(shù)預(yù)測LARC術(shù)前nCRT可否降低T分期的價值。

        1 資料與方法

        1.1 臨床資料 收集滄州市中心醫(yī)院2015年1月~2017年7月擬于nCRT后4~6周行TME治療的LARC患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn):結(jié)腸鏡病理證實為原發(fā)性中下段直腸腺癌;MRI分期為局部進(jìn)展期(T3或T4期,任何N分期)直腸癌;既往未接受過任何抗腫瘤治療。最終入組患者30例,其中男17例、女13例,年齡33~80歲、中位年齡65歲。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會同意,所有患者簽署知情同意書。

        1.2 MR檢查方法 所有患者分別于nCRT前1周內(nèi)(nCRT前)、nCRT后1周(nCRT后)、TME術(shù)前1周內(nèi)(TME前)行盆腔MRI檢查。采用美國GE 750W 3.0T MR掃描儀和8通道相控陣腹部線圈掃描。主要成像參數(shù)中的軸位DWI(b值為1 000 s/mm2):TR/TE=4 345 ms/最小值,F(xiàn)OV 400 mm×400 mm,層厚5 mm,層間距1.0 mm;DCE-MRI采用軸位容積超快速多期動態(tài)增強掃描序列:翻轉(zhuǎn)角15°,TR=2.9 ms,TE=1.2 ms,層厚5.0 mm,層間距0 mm,F(xiàn)OV 380 mm×380 mm。對比劑采用Gd-DTPA,經(jīng)高壓注射器以3 mL/s的流速經(jīng)肘靜脈注射,劑量0.1 mmol/kg,單期掃描時間為5 s,第4期開始注入對比劑,在自由呼吸狀態(tài)下60期不間斷掃描,對比劑注射完畢采用20 mL生理鹽水以同樣的速率沖管。

        1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)檢測 將掃描圖像采用專用軟件進(jìn)行后處理。①DWI表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值測量:使用Functool軟件處理,在b值1 000 s/mm2DWI圖像上勾畫感興趣區(qū)(ROI)。計算nCRT后ADC值增長率[(nCRT后ADC值-nCRT前ADC值)/nCRT前ADC值]。②DCE-MRI參數(shù)測量:使用Gen IQ軟件,經(jīng)工作站進(jìn)行運動校正,選擇動脈輸入函數(shù)(AIF)基于模型。③腫瘤ROI選擇:在DWI、Ktrans偽彩圖上選取病灶實質(zhì)部分最大、強化最明顯的區(qū)域,避開腸腔、偽影、壞死和血管。在某些殘留腫瘤無法確定邊界的情況下,ROI則置于nCRT前MRI圖像所示的相應(yīng)腫瘤床區(qū)域。重復(fù)測量3次,取平均值。

        1.4 療效評價 依據(jù)美國癌癥聯(lián)合會(AJCC)TNM分期標(biāo)準(zhǔn)[3],將術(shù)后腫瘤病理T分期與nCRT前T分期比較,T分期降低者定義為T-降期組,T分期不變或升高者定義為T-未降期組。由于術(shù)前無法獲得病理分期,本研究nCRT前T分期以MRI的T分期為準(zhǔn)。

        2 結(jié)果

        30例患者中,T-降期組和T-未降期組分別為19、11例。

        2.1 兩組不同時點ADC值比較 nCRT前、nCRT后、TME前,T-降期組和T-未降期組ADC值均逐漸升高(P均<0.05),見表1。兩組腫瘤不同時點ADC值兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。T-降期組nCRT后腫瘤ADC值的增長率(18.95%)高于T-未降期組(9.55%),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-2.819,P=0.005)。

        表1 T-降期組和T-未降期組不同時點ADC、Ktrans值比較

        注:與本組nCRT前相比,△P<0.05;與本組nCRT后相比,▲P<0.05;與T-未降期組同時點相比,*P<0.05。

        2.2 兩組不同時點Ktrans值比較 nCRT前、nCRT后、TME前,T-未降期組腫瘤Ktrans值呈先升高后降低趨勢(P均<0.05),見表1。nCRT前,T-降期組腫瘤Ktrans值高于T-未降期組(t=-2.454,P=0.020);兩組nCRT后及TME前腫瘤Ktrans值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05),見表1。nCRT后兩組間腫瘤Ktrans值增長率分別為14.53%、17.18%,兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-0.796,P=0.426)。

        2.3 ADC值、Ktrans值在LARC患者nCRT療效早期評價中的作用 以LARC患者nCRT后腫瘤ADC值增長率15.1%為臨界值,預(yù)測nCRT可降低T分期的敏感性、特異性分別為73.7%,81.8%,ROC曲線下面積為0.813(95%CI:0.662~0.965)。以LARC患者nCRT前腫瘤Ktrans值1.17/min為臨界值,預(yù)測nCRT可降低T分期的敏感性、特異性分別為73.7%,72.7%,ROC曲線下面積為0.775(95%CI:0.583~0.968)。nCRT后腫瘤ADC值增長率和nCRT前腫瘤Ktrans值預(yù)測nCRT可降低T分期的診斷效能比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-1.000,P=0.317)。兩者聯(lián)合敏感性為93.1%。

        3 討論

        LARC患者術(shù)前nCRT可使15%~30%患者達(dá)到完全病理緩解,接近50%患者可達(dá)到部分緩解,其他無效[4]。病理學(xué)分期對判斷患者預(yù)后非常重要,但只能在手術(shù)后進(jìn)行評估,無法在新輔助治療過程中進(jìn)行預(yù)測,從而導(dǎo)致臨床過度治療或治療不足。因此,術(shù)前無創(chuàng)性評價nCRT療效對于直腸癌的精準(zhǔn)、個性化治療具有重要意義。本研究對DWI和DCE-MRI預(yù)測LARC患者nCRT后療效的價值進(jìn)行了探討。

        DWI是利用磁共振檢查對運動監(jiān)測敏感的基本特性,對活體水分子運動進(jìn)行測定,其ADC值可以定量反映組織中水分子擴(kuò)散運動的情況,ADC值越大代表水分子彌散運動越自由。影響ADC值變化的因素較多,包括細(xì)胞間質(zhì)的改變、細(xì)胞密度與排列、細(xì)胞核質(zhì)比例等[5,6]。本研究結(jié)果顯示,nCRT前T-降期組腫瘤ADC值低于T-未降期組,認(rèn)為治療前的ADC值高與腫瘤壞死有關(guān),而腫瘤壞死組織多則為乏血供腫瘤,放化療敏感性也差,這與既往研究[7]近似。但與Dzik-Jurasz等[8]研究結(jié)果不同的是,本研究差異未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)意義,可能與兩者樣本量、入組標(biāo)準(zhǔn)的差異等有關(guān)。所以,LARC放化療前腫瘤初始ADC值與腫瘤放化療療效間的關(guān)系還需今后進(jìn)一步研究明確。本研究還發(fā)現(xiàn),T-降期組nCRT后的ADC值增長率明顯高于T-未降期組,因此筆者用ADC值增長率作為診斷是否降期的指標(biāo),結(jié)果顯示nCRT后ADC值增長率為15.1%時對預(yù)測nCRT可降低T分期具有一定診斷價值,這一結(jié)果與孫應(yīng)實等[3]研究結(jié)果類似。這種ADC值變化程度的不同原因可能為,T-降期組腫瘤細(xì)胞在新輔助治療后發(fā)生壞死、凋亡多于T-未降期組,細(xì)胞外間隙增大,因此水分子活動更加自由。有學(xué)者認(rèn)為治療后第1周,腫瘤血管通透性增加,細(xì)胞外水分子增多是ADC值增高的主要原因。而治療1周后,隨著細(xì)胞毒性水腫、腫瘤組織內(nèi)纖維化的出現(xiàn),細(xì)胞外水分子減少,細(xì)胞內(nèi)水分子彌散受限,所以ADC值反而下降,因此治療第1周可以作為有效的監(jiān)測時間點[3,9]。本研究顯示,在新輔助治療前后ADC值的變化可對腫瘤的降期做出預(yù)測。

        DCE-MRI檢查是通過反映腫瘤血管結(jié)構(gòu)的異常來評估腫瘤nCRT療效。腫瘤血管生成是惡性腫瘤發(fā)生、增殖、侵襲乃至轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ),與腫瘤的分期具有很強相關(guān)性。腫瘤新生血管不具備正常的動脈、毛細(xì)血管及靜脈,從形態(tài)、功能上都不同于正常血管。主要表現(xiàn)為紊亂、廣泛吻合的血管網(wǎng)、血管池,血管壁內(nèi)皮不完整和小靜脈擴(kuò)張等,這些形態(tài)學(xué)改變導(dǎo)致腫瘤血管通透性和血流灌注的增加。DCE-MRI可在活體、無創(chuàng)地評價腫瘤血管通透性及血流灌注的異常,從而指導(dǎo)腫瘤的分期,因此成為直腸癌nCRT療效研究的熱點。DCE-MRI成像各參數(shù)中,最有意義的是Ktrans值,它代表單位時間內(nèi)單位體積組織中血液進(jìn)入血管外、細(xì)胞外間隙的對比劑量,單位是/min。一般惡性程度越高的直腸癌,血管通透能力越強,Ktrans值也就越高。本研究發(fā)現(xiàn),nCRT前T-降期組Ktrans值顯著高于T-未降期組,提示化療藥物更容易進(jìn)入通透性高的血管,并且通透性高的血管具有更好的氧合能力和放射敏感性,與既往研究[10~14]結(jié)果相似。但DeVries等[15]的研究結(jié)果與此相反,其研究結(jié)果顯示有效組Ktrans值較無效組低。這種差異可能與入組直腸癌患者的差異(患者處于臨床T3分期)及療效評價標(biāo)準(zhǔn)(其研究定義術(shù)后病理未侵犯直腸系膜者為nCRT有效)不同有關(guān)。本研究以nCRT前Ktrans值1.17/min為臨界值,發(fā)現(xiàn)其對預(yù)測nCRT可降低T分期具有一定診斷價值,這與童彤等[14]研究顯示結(jié)果相似,其依據(jù)術(shù)后病理結(jié)果將患者分為病理完全緩解(pCR)組和非pCR組,以新輔助放化療前Ktrans值0.66/min鑒別pCR組和非pCR組,預(yù)測療效為pCR的敏感性和特異性分別為75.0%、96.2%,ROC曲線下面積為0.837。本研究與其結(jié)果差異可能與參數(shù)后處理方法、分組標(biāo)準(zhǔn)、研究人群范圍不同有關(guān),且nCRT敏感性可能還受其他因素影響。Lim等[10]對直腸癌nCRT后2周時Ktrans值的變化進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)T-降期組與T-未降期組治療后Ktrans值均較治療前增加,但均無統(tǒng)計學(xué)差異,建議采用更早時間點進(jìn)行研究(nCRT后1周)。但本研究結(jié)果顯示,nCRT后1周兩組Ktrans值的差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義。

        總之,DWI、DCE-MRI可以從不同角度反映直腸癌病理改變的差異及nCRT前后的變化,本研究發(fā)現(xiàn)nCRT后ADC值增長率和nCRT前Ktrans值對預(yù)測直腸癌nCRT療效具有中等診斷價值。兩者聯(lián)合可提高診斷T分期降低的敏感性。但本研究仍有局限性:樣本量較少,用ROC曲線獲得閾值來預(yù)測T分期降低與否的代表性不夠,有待于今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究;腫瘤的非均質(zhì)性特點及MRI功能成像參數(shù)測量興趣區(qū)選擇的人為因素干擾,使研究所得閾值的可重復(fù)性受到限制;MRI分期存在過度分期或分期不足的可能性,可能導(dǎo)致選擇偏倚。

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