高曉玉 盧鳳為 周武潔

摘要：目的：探討MR擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging ，DWI）技術(shù)對(duì)NSCLC肺癌患者化療療效早期評(píng)估及預(yù)測(cè)的應(yīng)用價(jià)值。方法：收集28例中晚期NSCLC肺癌患者（鱗癌組15例，腺癌組13例），于化療前、化療第一周期后行胸部MRI DWI檢查，測(cè)量化療前后病灶的平均表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）;分析化療前平均ADC值和化療后平均ADC值變化率組間差異。結(jié)果：化療前鱗癌組平均ADC值小于腺癌組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.020），化療后3-4周鱗癌組平均ADC值的變化率低于腺癌組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論：DW MRI可能有助于鑒別診斷NSCLC肺癌的組織學(xué)類型，而在早期評(píng)估不同組織學(xué)類型NSCLC肺癌患者化療療效價(jià)值差異不大。

關(guān)鍵詞：磁共振成像;ADC值;NSCLC;化療

中圖分類號(hào)：R445.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2021.06.01

Abstract： Objective：To study the value of DWI as an early response indicator and predictor in NSCLC patients treated with chemotherapy. Methods：28 NSCLC patients pathologically diagnosed as lung cancer were included（15 lesions in squamous carcinoma group and 13 in adenocarcinoma group）. MRI DWI were performed before and after the first cycle chemotherapy. The mean ADCs prior to chemotherapy and the percentage of the mean ADCs change were compared between two groups respectively. Results：There was statistically difference of ADCs pior to chemotherapy between squamous carcinoma group and adenocarcinoma group. There was no statistically difference of the percentage of the ADCs change at the time of the first two were compared between the two group. Conclusion：DW MRI may be helpful to diagnose the histological type of NSCLC. The value of diffusion-weighted imaging in early evaluation of chemotherapy efficacy in patients with different histological types of NSCLC is not obvious.

Key Words： Magnetic resonance imaging， ADCs， NSCLC， Chemotherapy

肺癌的發(fā)病率日益增高，且發(fā)現(xiàn)時(shí)多為中晚期，往往不能行外科手術(shù)完全切除，化療成為治療的主要手段之一，特別是近年來(lái)一些靶向藥物的應(yīng)用。早期評(píng)估和預(yù)測(cè)其療效對(duì)于臨床化療方案的調(diào)整具有重要意義[1-4]。已有多項(xiàng)研究表明，彌散加權(quán)磁共振成像在肺癌、特別是NSCLC患者的腫瘤以及淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的檢測(cè)中具有較高的靈敏度[5-7]。此外，也有研究證實(shí)DW MRI可以用于評(píng)估和預(yù)測(cè)非小細(xì)胞肺癌患者放化療后的腫瘤反應(yīng)[8-10]。本研究擬通過(guò)分析非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）化療前后平均ADC值的變化，探討NSCLC肺癌組織學(xué)類型的診斷價(jià)值以及對(duì)比擴(kuò)散加權(quán)成像在早期評(píng)估不同組織學(xué)類型NSCLC肺癌患者化療療效價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集首次接受化療的中晚期NSCLC肺癌患者28例，年齡37-75歲，中位年齡62歲，男20 例，女13 例。均于化療前經(jīng)病理證實(shí)，其中鱗癌15例、腺癌13 例。

1.2 方法

1.2.1 檢測(cè)儀器

采用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的Siemens Verio 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像儀、體部相控陣表面線圈。

1.2.2 檢測(cè)方法

檢查前訓(xùn)練患者均勻呼吸及屏氣，以減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。常規(guī)檢查序列在屏氣狀態(tài)下進(jìn)行取仰臥位，患者上臂上舉，保持平靜狀態(tài)和呼吸節(jié)奏。待患者準(zhǔn)備好后，對(duì)患者整個(gè)胸部行常規(guī)序列掃描和彌散加權(quán)掃描。

1.2.3 參數(shù)選擇

采用HASTE序列的冠狀位及軸位T2WI，掃描參數(shù)：TR/TE 700ms/96ms，層厚/間隔6.0mm/1.8mm，矩陣 320×224，激勵(lì)次數(shù)（NEX）1.0。掃描范圍包括病變?nèi)考靶乇诮Y(jié)構(gòu)。DWI檢查采用呼吸觸發(fā)技術(shù)及SE-EPI序列，TR/TE 3 000ms/72ms，層厚/間隔 6.0mm/1.8mm。b值取0s/mm2和800s/mm2。于化療前、化療第一周期后（下文簡(jiǎn)稱化療后）分別行胸部MRI DWI檢查。將檢查圖像傳輸至syngo MR B17工作站，并加載至Founctool軟件包獲得T2WI橫斷面圖像、DWI圖和ADC圖。

1.2.4 診斷依據(jù)

由2名副高級(jí)影像科診斷醫(yī)生對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。在DWI圖上選取ROI（至少包含5個(gè)像素），避開(kāi)血管、壞死、囊變區(qū)域。復(fù)制到對(duì)應(yīng)的ADC圖，獲得ADC值。每個(gè)病灶測(cè)量3次，取平均值。ADC值變化率 =（化療后ADC值-化療前ADC值）/化療前ADC值。

1.2.5 分組標(biāo)準(zhǔn)

按照靶病灶的病理組織學(xué)類型分組。病灶分為鱗癌組和腺癌組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以x±s表示，用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較鱗癌及腺癌化療前平均ADC值和化療后平均ADC值的變化率差異是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)量資料均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，當(dāng)P≤0.05時(shí)認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?；熀笃骄鵄DC值的變化率=（化療后平均ADC值-化療前平均ADC值）/化療前平均ADC值。

2 結(jié)果

2.1 患者臨床資料和隨訪結(jié)果

選取2011年12月-2020年8月間在本院行MRI常規(guī)檢查與DWI檢查的首次接受化療的中晚期NSCLC患者28例。年齡37-75歲，中位年齡62歲，男20 例，女13 例。經(jīng)纖維支氣管鏡活檢明確12例，經(jīng)皮肺穿刺活檢證實(shí)15例，胸水找到癌細(xì)胞證實(shí)1例。均于化療前經(jīng)病理證實(shí)，其中鱗癌15例、腺癌13 例。28名接受化療的肺癌患者中，影像學(xué)可評(píng)估病灶共 28 個(gè)。

2.2 化療前ADC值NSCLC肺癌組織學(xué)類型的診斷價(jià)值

鱗癌組化療前平均ADC值小于腺癌組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.020）（見(jiàn)表1）。

2.3 平均ADC值的變化率評(píng)估不同組織學(xué)類型NSCLC肺癌患者化療療效差異的價(jià)值

鱗癌組化療后3-4周平均ADC值的變化率低于腺癌組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（見(jiàn)表1）。

3 討論

肺癌是全世界癌癥相關(guān)死亡的最常見(jiàn)原因。肺癌分為非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）和小細(xì)胞肺癌（SCLC）。NSCLC包括鱗癌、腺癌和大細(xì)胞癌，鱗癌和腺癌在臨床中多見(jiàn)，兩者的區(qū)別在臨床實(shí)踐中非常重要，因?yàn)樗鼈兊闹委煵呗?、臨床病程及預(yù)后各不相同。這些腫瘤主要采用化療或放化療[1-3]。因此，在準(zhǔn)確診斷的基礎(chǔ)上選擇合適的治療方法，對(duì)提高肺癌患者的整體預(yù)后至關(guān)重要。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的進(jìn)步，提供了良好的組織對(duì)比度，已在臨床實(shí)踐和研究中產(chǎn)生較高價(jià)值的診斷性能?，F(xiàn)今研究表明，肺癌平均ADC值能較形態(tài)學(xué)更敏感地反映腫瘤化療后的早期改變，可以作為評(píng)估化療療效的指標(biāo)。研究已證實(shí)，化療早期肺癌灶平均ADC值的變化率可以對(duì)化療療效進(jìn)行預(yù)測(cè)[8-10]。

DWI主要探測(cè)活體內(nèi)水分子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)受限程度，從微觀分子水平反映組織、器官的病理生理情況。其組織學(xué)基礎(chǔ)為生物組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受限程度與組織細(xì)胞密度以及細(xì)胞膜的完整性密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞增殖旺盛，細(xì)胞密度大，細(xì)胞外間隙小，同時(shí)細(xì)胞生物膜的限制和大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)對(duì)水分子的吸附作用也增強(qiáng)，限制了惡性腫瘤內(nèi)水分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致ADC值降低。若腫瘤細(xì)胞壞死，細(xì)胞膜被破壞，細(xì)胞外間隙擴(kuò)大，水分子擴(kuò)散增加，導(dǎo)致ADC值的上升。

近年來(lái)，由于化療方案不斷完善和化療藥物不斷更新，聯(lián)合化療成為中晚期腫瘤患者的一線治療方法。DWI可敏感地反映組織結(jié)構(gòu)變化，早期反映化療后腫瘤組織改變。隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的證據(jù)表明，ADC可以作為獨(dú)立的影像學(xué)生物標(biāo)志物來(lái)表征腫瘤的組織學(xué)類型和生物學(xué)特征。以往文獻(xiàn)報(bào)道，有學(xué)者開(kāi)始應(yīng)用DWI鑒別肺部良、惡性病變[11-12]，也有多篇文獻(xiàn)探討NSCLC肺癌的組織學(xué)類型的診斷價(jià)值[13-16]，但對(duì)于對(duì)比擴(kuò)散加權(quán)成像在早期評(píng)估不同組織學(xué)類型NSCLC肺癌患者化療療效價(jià)值的研究尚不多見(jiàn)。

本組病例結(jié)果顯示，鱗癌與腺癌的化療前ADC值比較，鱗癌的ADC值明顯低于腺癌。這可能是因?yàn)?，一方面，不同組織學(xué)類型腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、細(xì)胞構(gòu)成及生理特點(diǎn)不同，因而組織學(xué)特性如生長(zhǎng)方式、壞死囊變以及水、蛋白、纖維、黏液的含量等也不同，導(dǎo)致ADC值存在差異。多項(xiàng)研究表明，細(xì)胞密度是影響腫瘤內(nèi)分子擴(kuò)散的主要原因之一，腺癌，尤其是高分化腺癌，在組織學(xué)上特征性地表現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞沿肺泡壁生長(zhǎng)代替柱狀上皮細(xì)胞，而鱗癌則為團(tuán)塊狀生長(zhǎng)方式，表現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞壓縮式增殖和非替代性侵犯[17-18]。兩者生物組織學(xué)（內(nèi)部成分）、生長(zhǎng)方式的差異決定了鱗癌的腫瘤細(xì)胞密度高于腺癌，而細(xì)胞密度越高，細(xì)胞內(nèi)外水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越受限制，ADC值越低。鱗癌的腫瘤細(xì)胞數(shù)似乎相對(duì)較高，腫瘤細(xì)胞數(shù)是影響存活腫瘤組織中ADC值的重要因素，在密集分布的存活腫瘤組織中ADC值較低[19]。事實(shí)上，Sugahara等（1999）[20]已經(jīng)報(bào)道膠質(zhì)瘤的ADC值與腫瘤細(xì)胞數(shù)顯著相關(guān)，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的ADC值顯著低于低級(jí)別膠質(zhì)瘤。Guo等（2002）[21]揭示了腫瘤細(xì)胞對(duì)良性和惡性乳腺腫瘤中獲得的ADC值有顯著影響。另一方面，腺癌組織的腺腔及細(xì)胞的胞漿內(nèi)含有黏液成分，其中含有較多自由水，使其ADC值升高。因此，腺癌的平均ADC值多高于鱗癌?？紤]到這些發(fā)現(xiàn)，本文的研究結(jié)果與這些研究結(jié)果是一致的，ADC值可能反映了肺腫瘤的特征。

然而，關(guān)于肺癌的ADC值，有些報(bào)道有不同的結(jié)果。有研究報(bào)告指出，使用ADC值對(duì)肺癌病理亞型分類的分化能力較低[22]。一般來(lái)說(shuō)，避免肺癌DWI上易感偽影是困難的。Wang等（2001）[23]報(bào)道，由于磁場(chǎng)的不均勻性，肺癌內(nèi)的含氣區(qū)域可能會(huì)影響ADC值的測(cè)量;由于易感偽影，他們無(wú)法測(cè)量鄰近含氣器官病變的ADC值。

本研究顯示，鱗癌組與腺癌組化療后ADC值的變化率差異不顯著，提示鱗癌與腺癌對(duì)化療的早期敏感性差異不大。有學(xué)者研究新輔助化療前后臨床病理特征與化療療效的關(guān)系，結(jié)果表明化療療效與組織學(xué)類型及分級(jí)相關(guān)[24]。本研究與文獻(xiàn)不符，考慮原因可能為：首先，與心肺界面產(chǎn)生的偽影類似，腫瘤-肺界面的磁化率差異造成局部磁場(chǎng)的不均勻性，從而干擾肺腫瘤的MR信號(hào)。其次，呼吸和心臟運(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致額外的圖像偽影和信號(hào)丟失，由此獲得的ADC值不能完全反映腫瘤的真實(shí)情況。相對(duì)較小的患者樣本量也可能會(huì)引起結(jié)果偏差。另外，腫瘤的病理類型、化療方案、療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等不同也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏差。近年來(lái)有越來(lái)越多的臨床醫(yī)生研究發(fā)現(xiàn)，采用吉西他濱聯(lián)合順鉑這種臨床一線的藥物治療方法，對(duì)改變老年性或者晚期肺鱗癌與肺腺癌患者的血清腫瘤標(biāo)志物水平方面效果接近，間接說(shuō)明這種化療方法對(duì)于肺鱗癌與肺腺癌這兩種不同的病理類型肺癌的治療效果相似[25-26]。雖然具體機(jī)理還不詳細(xì)，但也在臨床實(shí)踐中支持了本次DWI對(duì)NSCLC肺癌的不同組織學(xué)類型化療敏感性差異評(píng)估價(jià)值的應(yīng)用研究結(jié)果。

本研究有四個(gè)局限性。首先，樣本量較少，目前的研究中只有28名肺癌患者，以后將收集更多患者樣本進(jìn)行進(jìn)一步研究。其次，目前的研究不包括大細(xì)胞癌，導(dǎo)致組織學(xué)類型不完全的NSCLC。第三，由于DW MRI難以避免易感偽影，因此無(wú)法獲得準(zhǔn)確的ADC值。第四，由于它們的異質(zhì)性，其價(jià)值可能并不完全反映腫瘤的狀況。

總之，DW MRI可能有助于鑒別診斷NSCLC肺癌的組織學(xué)類型，而在早期評(píng)估不同組織學(xué)類型NSCLC肺癌患者化療療效價(jià)值中差異不大。本研究有助于從DW MRI方面探討肺癌的診斷和治療策略。

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