
影像学评估方法在进展期胃癌新辅助化学治疗后的研究现状
作者:邱礼杰,贵州医科大学临床医学院;王海斌,贵州医科大学附属医院
胃癌
是一种常见的胃肠道恶性肿瘤,据2018年国际癌症研究机构相关报道,其全球发病率位于36种常见癌症的第四位,死亡率位于第三位。手术治疗仍是胃癌的主要治疗手段,当胃肿瘤局限于局部时,完全切除是必要的,但大部分进展期胃癌患者不能达到满意的治疗效果。
在多学科协助诊治模式下,术前新辅助化学治疗是一种很有前途的治疗方法,已被证实可以提高R0切除率,并且在全球的新辅助临床实验中,Ychou等报道的包括MAGIC、FFCD/FNCLCC已经证实新辅助化学治疗可以提高无进展生存率和总生存率,但其所需周期太长,不利于临床经验的及时总结以及短期治疗方案的调整,因此,探索新辅助化学治疗术前疗效评估方法,有利于患者的诊治工作,本文对影像学在进展期胃癌新辅助化学治疗后的评估进行综述。
影像学评价标准:在新辅助化学治疗完成后,对实体瘤治疗效果的评估通常采用影像学方法或功能影像学,包括1981年所提出WHO标准,2000年的RECIST标准,随后考虑到类如胸膜瘤、浸润性胃癌等部分瘤种不合适,将原有的RECIST标准进行了部分修改,因此有了mRECIST标准,它以“存活肿瘤”作为评估对象,与传统的Recist评价标准相比,更加注重肿瘤的活性。
以上标准都需测量肿瘤的大小,鉴于胃是空腔脏器,除了大多数的肿块型外,仍存在局部溃疡型、浸润溃疡型和弥漫浸润型,加之胃的蠕动,这使得通过测量瘤体大小存在一定困难。目前,临床常用的影像学技术有CT、EUS、MRI、PET/CT等,下面针对各种影像学技术的研究及临床应用展开讨论。
1.计算机断层扫描(computed tomography,CT)
CT在胃癌的诊疗过程中是常用的技术,对于胃癌的分期,主要通过胃壁的厚度、强化方式、周围脂肪密度改变及淋巴结大小来进行,其中胃腔的充盈程度,对胃壁的厚度有一定的影响,存在一定局限性。CT对进展期胃癌分期的敏感度为65%~90%不等,T分期准确率在70%到90%之间,N分期在40%到70%之间不等。
Park等的研究报道新辅助化学治疗后CT的T分期和N分期的准确率分别为57%和37%。随后在Yoshikawa等的研究认为新辅助化学治疗后CT的T分期的总体准确率为42.7%,N分期的准确率为44%。T分期准确率较低,并且T分期与术后病理T分期无显著相关性。虽然N分期的正确率仅为44%,但放射学N分期与病理N分期之间具有显著的相关性。
而在此之前,Hascgawa等用CT对315例原发性可切除胃癌患者进行了相同标准的原发性分期的放射学准确性检查,结果显示T分期的放射学准确性为71.4%,N分期的放射学准确性为75.9%。主要原因考虑为化学治疗作用于肿瘤组织,诱导肿瘤和间质发生多种变化,包括坏死、炎症和纤维化,此时肿瘤的浸润深度可能会变浅,化学治疗引起的间质变化在CT上难以区分胃的壁层,从而导致过度诊断或误诊。因此,CT对新辅助化学治疗后的胃癌再分期准确率并不高,在临床决策中用TNM再分期来评估化学治疗疗效并不准确。
临床医师更多应关注化学治疗前后瘤体的变化,以制定准确的手术方案及时机。MSCT体积测量技术是一种受胃腔充盈状态影响较小的三维体积测量方法,可以直接观察到胃肿瘤、淋巴结的位置以及大小,并且能对周围组织情况进行观察,同时利用成熟的图形后处理技术可以更加全面地了解胃肿瘤的情况,以达到精准分期及准确评估疗效的目的。
郑启元等通过MSCT对进展期胃癌进行再分期研究,发现T分期总准确率达82.14%,且部分化学治疗后病例存在过度分期情况,虽然其准确率有所提升,但是因化学治疗后组织纤维炎性变导致分期的不准确仍然存在,仍需要大量研究验证。赵群等的研究发现应用MSCT测定计算肿瘤的密度和体积可以作为评价化学治疗疗效的指标,同时,MSCT测定的肿瘤体积减少率与Recist疗效评价呈正相关,MSCT测定的肿瘤密度减少率与Recist疗效评价也呈正相关。
刘炜等的研究也有相同观点,该研究认为CT肿瘤体积减少率预测化学治疗效果的敏感度是73%,特异性为80%。同时有研究分析了33例进展期胃癌患者化学治疗前后肿瘤厚度及体积减少率与术后病理分级的关系,也发现胃癌患者化学治疗后肿瘤体积减少率与术后病理分级有关,其敏感度为74.62%,特异性为83.01%。
而在郑启元的研究中将肿瘤体积减少率的cut-off值11.73%作为化学治疗评价的阈值,发现肿瘤体积减少率预测化学治疗效果的敏感度为100%,特异性为66.7%,但MSCT测量胃癌肿瘤体积时,精确判断胃壁各层病变的范围及肿瘤边界存在不足,且与阅片医师的技术与主观感受有关,随着相应图像处理技术的成熟,MSCT肿瘤体积测量应用于新辅助化学治疗疗效评价与Recist评价标准相关性较强,且具良好的敏感度及特异性,可作为新辅助化学治疗疗效评价的指标推广至临床。
血供是维系肿瘤生长及进展的基础,分析化学治疗后胃癌的血供情况,可以有助于了解化学治疗疗效,在增强CT扫描时,通过不同时段的CT值,可间接反映肿瘤血管分布状态,但是容易受到血流、人工操作等影响。通过计算门静脉期和平扫期肿瘤的CT值,并跟同层主动脉的CT值校正,获得主动脉校正CT(AACT)值,可进一步降低注射操作和血流动力学等造成的误差,提高研究精确性。
叶晨等研究认为胃癌的AACT值为0.5741±0.1183,可初步作为划分肿瘤血供丰富程度的界限,AACT高水平下局部不能切除的胃癌患者肿瘤血供可能更丰富,术前化学治疗效果好,但每一种化学治疗方案均有其对应的AACT阈值。当肿瘤的AACT高于该阈值时,其对该化学治疗方案的敏感度可能较高。这对患者个体化治疗评估具有意义,但是否能作为单一化学治疗疗效的检验标准还有待进一步研究。异质性是恶性肿瘤的重要特征之一,而矩阵纹理分析是一种可以量化病灶异质性的非侵入性图像后处理技术。
Giganti等的研究通过术后病理缓解情况将新辅助胃癌患者分为有效组和无效组,将新辅助治疗前基线CT图像矩阵纹理分析参数进行对比,发现两组纹理分析参数具有统计学意义,矩阵纹理分析参数与病理缓解及预后密切相关。而在陈佳等的研究通过新辅助化学治疗前后的CT检查
,选取病灶最大层面图像,应用MaZda软件提取病变部位新辅助化学治疗术后CT纹理特征,该研究发现纹理分析预测模型诊断的敏感度高达97.8%,特异性96.7%,准确率97.3%,明显高于CT主观征象,因此常规CT纹理分析可为预测进展期胃癌新辅助化学治疗疗效提供可靠的客观依据。
2.超声内镜(endoscopic ultrasonography,EUS)
超声内镜结合了胃镜
与超声检查的优点,可同时观察胃黏膜的病变以及病变的深度、周围淋巴结及邻近器官情况,被认为是目前评价胃癌T分期最可靠的一种非手术方法。EUS对检测胃癌浸润深度非常有用,T分期准确率约为80%~90%,特别是区分T1-2和T3-4胃癌,总敏感度为86%,特异性为91%。但是EUS在检测早期胃癌黏膜和黏膜下浸润方面的表现不够准确,在最近的荟萃分析和以前的研究中已经观察到EUS在早期胃癌分期方面没有显示出明显的优势。
淋巴结转移(N分期)的超声诊断通常以其形态特征、回声和大小为基础。尽管如此,唯一的超声检查诊断标准显示了较差的可靠性,并且已经报告了较低的N分期性能。FNA的出现将EUSN分期的准确性提高到了一个有希望的水平,但需要更多的研究数据来验证。
新辅助化学治疗后EUS的准确性是有限的。化学治疗引起的炎性组织反应阻碍了根据不同壁层肿瘤浸润程度判断肿瘤分期,标准的超声检查诊断标准不适合新辅助治疗后的肿瘤分期,文献报道的研究发现胃癌新辅助化学治疗后,EUS对T分期和N分期鉴别的准确性较低,T分期准确率分别为47%及63%,其中过度分期是分期不准确的主要原因,N分期准确率分别为39%及53%。
Bohle等为探讨新辅助治疗后EUS随访的意义,发现新辅助化学治疗后超声分期与病理T分期的一致性较差,EUS不管在化学治疗后的早期或者晚期病例,都存在过度分期情况,但是对于鉴别分期ypT0-2和ypT3-4的能力稍好,准确率为63%。对于N分期,EUS的准确性也不够,67例患者中仅36例患者EUS与组织学结果一致,接近一半的病例出现过度分期,其敏感度和特异性分别为53%和54%,准确率为53%。
虽然EUS在新辅助化学治疗后的再分期存在不确定性,但由于EUS具有很好的空间分辨率,因此,可以很容易地测量肿瘤的缩小,同时该研究认为新辅助化学治疗后肿瘤的绝对厚度有预后意义,临界值为15mm,化学治疗后最大肿瘤厚度<15mm以及新辅助化学治疗后的低EUS肿瘤分期(T0-2),与长期无复发随访显著相关。而在Mesenas等在对109例食管癌
、胃癌患者使用CT及EUS进行疗效分析时采用了另一个可测量的局部肿瘤质量参数,发现新辅助化学治疗后肿瘤最大厚度减少50%以上患者的中位生存率为36个月,较肿瘤最大厚度减少50%以下的患者多6月。
Park等的研究认为,新辅助化学治疗后EUS所诊断的T/N分期降期是患者术后2年OS和DFS的重要影响因素,但是除外不准确分期情况。因此,在新辅助治疗前后,甚至术后进行序贯EUS检查,有可能确定胃癌多途径治疗后肿瘤复发的风险,对于胃癌新辅助化学治疗前后进行疗效评估具备一定价值。
3.磁共振成像
(magnetic resonance imaging,MRI)
近年来,MRI在胃癌的临床诊断和治疗中得到了越来越广泛的应用,它具有较高的软组织对比度和多角度、多方向、多参数的成像能力。随着快速序列技术的发展,MRI为病灶定位和定性诊断提供了高分辨率图像和关键信息。
MRI同CT、EUS一样被用作于胃癌的临床分期,其准确率在71.4%~88%之间,但MRI在胃癌新辅助化学治疗疗效评估的研究较少,磁共振扩散加权成像(DWI)是近期肿瘤疗效评估所关注的技术之一,是一种很有前途的MRI方法,其通过水分子扩散运动状态的改变,间接反映细胞密度与组织结构的微观变化,正常组织的密度低于周围癌组织,其水分子自由扩散运动空间减少,扩散速率减低,在DWI表现为高信号,表观扩散系数值(ADC)减低,而化学治疗引起细胞坏死、溶解,导致组织水扩散系数增加,从而降低图像的信号强度,相应增加表观扩散系数。
由于治疗引起的细胞死亡先于病变大小的变化,DW-MRI的变化可能是诱导凋亡治疗反应的有效早期标志。用于监测新辅助治疗的DW-MRI已经应用于多种癌症类型和器官部位,包括肝、乳腺、骨、软组织肿瘤、宫颈肿瘤、头颈肿瘤以及直肠癌
等。
为探讨DWI表观扩散系数值(ADC)在进展期胃癌新辅助化学治疗后的变化及与预后的关系,唐磊等的实验发现在进行化学治疗后,不管是反映病灶整体的ADC值的升高率还是反映高活性区域的ADC值的升高率,长期生存组较预后不良组都升高,意味新辅助化学治疗后患者的ADC值变化率与预后存在相关性,ADC值越高,患者长期生存比例越高。定量动态增强磁共振成像(DCE-MRI)可以通过对比剂的药代动力学模型无创的计算血流动力学的定量参数,能反映肿瘤组织的血流灌注特征。
朱永健等的研究纳入65例具有新辅助化学治疗指征患者,在治疗前行DCE-MRI检查,测量DCE-MRI定量参数,包括容量转移常数、速率常数、血管外细胞外间隙容积比和血浆容积分数,根据术后病理结果分为无反映组及反映组,比较两组DCE参数的差异,发现化学治疗有反应组的容量转移常数及血管外细胞外间隙容积比均高于无反映组,该实验认为DCE-MRI定量参数有助于预测局部进展期胃癌新辅助化学治疗的疗效。由于与呼吸、蠕动和心脏运动有关的运动以及局部磁场不均匀的存在,在技术上具有挑战性,而其他分子成像技术目前仍在研究中。
4.正电子发射断层成像术(PET/CT)
正电子发射断层扫描术(PET)正是利用18F-氟脱氧葡萄糖
(FDG)在肿瘤组织中的利用率提高进行显像,作为功能影像学检查手段的突出代表,较传统影像学检查有其突出的优势。利用标准摄取值SUV来定量测定肿瘤对18F-FDG的摄取,化学治疗后肿瘤细胞减少,其组织的SUV值会下降,可用来评价新辅助化学治疗的疗效。Ott等的研究证明了在胃癌中可通过肿瘤FDG标准摄取值(SUV)的下降程度对化学治疗的疗效进行预测。
Wang等的研究以Rectst为标准将样本分组,在进行化学治疗2周后,反应组较无反应组具有较高SUV差值,绘制ROC曲线获得截断值为40%时,准确度为73%,特异性为83%,敏感度为69%。何信佳等的研究,通过分析胃癌患者新辅助化学治疗前后SUV及MTV的减少率与病理分析的关系,发现化学治疗前后SUV减少率及MTV减少率与病理分级具有显著相关性,MTV减少率预测病理反应的敏感度为90%,特异性为90.5%,并且优于SUV减少率,其预测准确性优于传统RECIST标准,但该研究纳入病例均为肠型胃癌,具有一定局限性。
FDG-PET成像的部分研究存在一定争议,可以通过评估肿瘤FDG摄取的不同方法以及患者群体和肿瘤异质性的差异来解释,未来的研究可能不是测量FDG-PET-SUVmax,而是评估(部分容积校正)总病变糖酵解(也称为代谢性肿瘤容积)作为一种新的定量FDG-PET/CT方法的价值。FLTPET在判断胃癌新辅助化学治疗疗效方面的临床应用价值还有待进一步研究。
综上所述,大多数研究使用CT/EUS等解剖影像学,这些研究都表明新辅助化学治疗后,解剖肿瘤评估的肿瘤反应与病理反应及生存率之间存在关联,但其敏感度及特异性在新辅助化学治疗后变低,无法在临床中得到很好的应用,解剖影像学的一个明显的缺点是,肿瘤的大体变化需要时间才能显现出来,解剖成像在早期评估新辅助化学治疗疗效方面的价值可能有限。因此,分子影像学可能在治疗过程中能更早地预测肿瘤对新辅助化学治疗的反应。随着新辅助化学治疗的逐步推广及规范,更多的影像学疗效评估方法将会随之推出验证。
来源:邱礼杰,王海斌.影像学评估方法在进展期胃癌新辅助化学治疗后的研究现状[J].医学影像学杂志,2022,32(09):1584-1587.