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瘤周合成MRI定量参数在评估乳腺癌新辅助化疗疗效中的价值

2025-06-09 38 上传者：管理员

摘要：目的探讨乳腺癌瘤周区域合成MRI定量参数对乳腺癌新辅助化疗疗效的评估价值。方法前瞻性搜集行新辅助化疗及手术治疗的乳腺癌患者84例（86个病灶）,分别于新辅助化疗前、化疗早期（2个周期）进行合成MRI扫描。瘤周区域定义为靠近肿瘤瘤体2 cm范围，由内向外依次划分为瘤体交界区、近端基质区、中间基质区和远端基质区。采用MAGIC专用软件分别计算化疗前、化疗早期的瘤周各区域的合成MRI定量参数（T1值、T2值）及其衍生参数。乳腺癌新辅助化疗后以术后病理为标准分为病理完全缓解（PCR）组和非PCR组。采用t检验、独立样本Wilcoxon秩和检验比较合成MRI定量参数在两组间的差异，并采用受试者工作特征曲线评价合成MRI定量参数对乳腺癌新辅助化疗疗效评估的诊断效能。结果共计86个病灶，其中PCR组24个病灶，非PCR组62个病灶。化疗早期的瘤体交界区Pre-T2值、Gd-T1值、Gd-T2值，近端基质区Pre-T1值、Pre-T2值、Gd-T2值，中间基质区Pre-T2值、Gd-T2值，远端基质区Pre-T2值在PCR组与非PCR组间比较，两组间差异均有统计学意义（P<0.05）。此外，化疗早期瘤体交界区ΔPre-T2值和ΔGd-T2值、近端基质区ΔGd-T2值在PCR组与非PCR组间差异均有统计学意义（P<0.05）。上述指标中，化疗早期瘤体交界区ΔPre-T2值具有较高的诊断效能（AUC为0.736）。结论化疗早期的瘤周区域合成MRI定量参数及变化值对新辅助化疗疗效评估有一定的价值，以化疗早期瘤体交界区的T2变化值的诊断效能最高。

关键词：
乳腺癌
合成MRI
新辅助化疗
疗效评估
瘤周
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乳腺癌新辅助化疗(neoadjuvantchemotherapy,NAC)疗效的早期准确评估有利于及时调整化疗方案,避免不必要的化疗毒性和经济负担,并减少肿瘤转移的风险[1]｡合成磁共振成像(SyntheticMRI,SyMRI)以其可以定量测量反映组织特性的弛豫时间,并不受参数设置和场强梯度等因素的影响[2],在乳腺疾病的诊断､疗效评估及预后预测中展示出特有的优势｡研究发现瘤周组织可以提供与瘤体一样有价值的信息｡本研究拟通过基于MAGIC技术的SyMRI定量弛豫值来探讨瘤周区域对NAC疗效的影响｡

1、资料与方法

1.1临床资料

前瞻性纳入2021年12月至2023年1月病理活体组织检查证实为乳腺癌且拟行NAC及手术治疗的患者84例,共计86个病灶｡化疗结束后对乳腺手术标本进行病理评估,病理完全缓解(PCR)定义为乳腺及腋窝淋巴结均无残留的浸润性疾病,或乳腺残留导管原位癌且淋巴结阴性｡其余情况均归为非PCR｡其中PCR组24个病灶(27.9%),患者年龄34~66岁,化疗前肿瘤平均直径为34.48mm(范围19~81mm);非PCR组62个病灶(72.1%),患者年龄32~67岁,化疗前肿瘤平均直径为34.21mm(范围15~72mm)｡

1.2检查方法

乳腺MRI检查均采用美国GESignapioneer3.0T磁共振扫描仪和16通道相控阵乳腺表面线圈｡患者取俯卧位,足先进,双乳自然悬垂于线圈内,保持呼吸均匀｡先行常规乳腺MRI扫描,接着行SyMRI扫描｡肘静脉团注对比剂钆双胺注射液或钆喷酸葡胺注射液,剂量为0.2ml/kg体重,流率为2.0ml/s,接着行多期动态对比增强磁共振成像(DCE⁃MRI)扫描,然后再行SyMRI扫描｡SyMRI为多动态､多回波序列,使用交错切片选择性120°饱和脉冲激发和多回波采集,包括2次回波扫描和4个自动计算的饱和延迟时间的自由组合,每次采集可以获得8幅原始图像,再使用Bloch方程对原始图像的每个像素的信号强度进行计算,从而有效量化组织弛豫时间｡最终通过调节TE､TR和TI等参数便可获得多个对比图像｡

1.3图像后处理及数据测量

所有患者均至少行2次包含SyMRI序列的乳腺MRI检查,2次检查时间分别在NAC前(MRI0)､NAC2个周期后(MRI1)｡SyMRI扫描技术获得的乳腺图像经MAGIC专用后处理软件处理同时得到与常规图像匹配的T1､T2定量合成图像,再进行感兴趣区(ROI)勾画和数据测量得到定量弛豫值｡

根据肿瘤的强化特点划分瘤体和瘤周区域｡瘤体为增强T1WI序列强化明显区域(T),瘤周区域根据距强化病灶边缘的距离依次向外扩展,每5mm为一个区域,分别为瘤体交界区(P1),近端基质区(P2)､中间基质区(P3)和远端基质区(P4)｡区域划分完成后,在病灶最大层面的不同区域绘制至少包含三个像素的ROI,图像由2名经验丰富的放射科医师进行分析｡NAC前(MR0)､NAC2个周期后(MR1)扫描后所得到的定量弛豫值分别计量为TM0､TM1｡在常规增强扫描图像上找到瘤体区域后确定瘤周区域,先在平扫T1弛豫图像上手动绘制ROI,测量不少于3个ROI,分别记录后取平均值记为Pre⁃T1值｡然后复制粘贴到相应层面的T2弛豫图像上,以确保ROI的大小一致,记为Pre⁃T2值｡用同样的方法在增强T1弛豫图像､增强T2弛豫图像上勾画ROI,得到并记录Gd⁃T1值､Gd⁃T2值｡ROI勾画时避开出血､坏死及囊变区｡接着,分别计算治疗前后弛豫值变化值,计算公式为:ΔT=(TM1-TM0)｡

1.4统计分析

采用统计软件SPSS27.0进行统计学分析｡采用Shapiro⁃Wilk检验进行数据的正态性检验｡计量资料服从正态分布的用平均数±标准差(x(%)]描述｡计量资料符合正态分布的采用t检验,不符合正态分布的采用独立样本Wilcoxon秩和检验;计数资料采用卡方检验(χ2检验)､Fisher确切概率法｡采用受试者工作特征(ROC)曲线选取适当的诊断阈值计算ROC曲线下面积(AUC),比较SyMRI各定量参数及衍生参数的诊断效能｡P<0.05认为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1瘤周PCR组和非PCR组不同时间点的SyMRI参数比较(表1)

表1瘤周不同治疗时间点定量弛豫值比较(x

2.2瘤周PCR组和非PCR组化疗早期的SyMRI参数变化值比较(表2)

表2瘤周化疗早期定量弛豫变化值比较

2.3瘤周PCR组和非PCR组化疗早期的SyMRI参数及衍生参数诊断效能分析(图1､2)

2.4典型病例(图3)

3、讨论

研究显示[3~5],乳腺癌瘤周区域可以提供预测HER2及Ki67表达状态的关键信息｡乳腺癌瘤周区域与瘤体一样具有高度异质性,也影响着乳腺癌的诊断及治疗[6]｡本研究共纳入84例乳腺癌患者,共计86个乳腺癌病灶,PCR组24个病灶(27.9%),与既往乳腺癌NAC后的PCR率相符[7]｡

本研究显示化疗早期PCR组瘤周各区域Pre⁃T1值､Gd⁃T1值均高于非PCR组,而瘤周各区域Pre⁃T2值､Gd⁃T2值均低于非PCR组,且大部分T1值､T2值的差异有统计学意义,提示瘤周各区域T1值､T2值对早期评估乳腺癌NAC疗效具有潜在价值｡T1值的增加与细胞坏死相关的细胞外大分子的存在､较高的KI⁃67增殖指数､脱氧血红蛋白的增多和氧含量减少等有关[8,9]｡本研究中PCR组的T1值高于非PCR组,这说明PCR组细胞外基质较丰富且细胞具有较高的增殖程度｡而上述原因也是肿瘤细胞对化疗药物比较敏感的原因｡因此化疗后T1值较高的乳腺癌更容易实现PCR｡

一般而言,距瘤体越远的瘤周组织内浸润的肿瘤细胞､免疫细胞及炎症相关因子越少,纤维组织含量越丰富[10]｡本研究结果显示,无论在PCR组还是非PCR组均随着距瘤体距离的增加,T1值呈减小趋势,支持上述理论,并且在PCR组中上述值的变化较非PCR组明显｡增强后Gd⁃T1值在基线期和化疗早期的变化也说明了T1值较高的乳腺癌更易获得PCR｡恶性肿瘤代谢旺盛,有大量的新生血管且血管基底膜不完整,内皮细胞间隙较大毛细血管通透性高,对比剂在恶性肿瘤微血管内流速快,廓清迅速,T1值逐渐恢复[11]｡本研究资料显示在注射对比剂后PCR组较非PCR组的T1值较高,表明PCR组的肿瘤周围血管密度及通透性较非PCR组高,因此化疗药物更易送达至病灶内｡

同时,笔者发现瘤周T2值对NAC疗效的预测效能高于T1值,以化疗早期中间基质区Pre⁃T2值的诊断效能最佳,其AUC为0.684｡瘤周组织病理改变是肿瘤细胞向周围组织浸润导致,瘤周T2值受瘤周组织自由水含量及纤维腺体含量影响｡有学者[12]研究显示在NAC第二周期后细胞毒性药物即可导致细胞肿胀､坏死和凋亡,细胞中的各种大分子被释放到细胞外空间并与水分子结合进而减少了游离水的比例,导致T2值降低｡另一项研究表明,在接受环磷酰胺治疗后2天可导致肿瘤细胞外间隙显著扩大[12]｡推测上述原因可能是T2值对NAC疗效的预测高于T1值的原因,因为T2值的变化可能早于T1值的变化｡分析另一原因可能是瘤周水肿的存在｡瘤周水肿出现的病理学机制是肿瘤周围新生较多不成熟血管引起的血管源性水肿及分泌的透明质酸酶延长T2横向持续时间引起的[13]｡张杨等[14]发现瘤周水肿多见于ER(-)､PR(-)､Ki⁃67%高表达以及三阴性乳腺癌病灶周围,瘤周水肿的出现提示肿瘤增殖活跃､恶性程度较高､预后较差｡本研究乳腺癌伴瘤周水肿的非PCR率较PCR率更高,非PCR组乳腺癌瘤周水肿更多,其T2值更大｡

本研究也发现,化疗早期瘤体交界区ΔPre⁃T2值和ΔGd⁃T2值､近端基质区ΔGd⁃T2值在PCR组与非PCR组间差异有统计学意义,说明ΔPre⁃T2值和ΔGd⁃T2值也可以早期预测NAC疗效,其诊断效能分析显示化疗早期瘤体交界区Pre⁃T2值变化值诊断效能最高,其AUC为0.736｡这提示瘤周区域化疗早期的定量参数变化值可以作为NAC疗效的预测指标｡分析原因主要和化疗药物作用于浸润瘤周的肿瘤细胞有关,坏死､凋亡的细胞释放大分子物质和蛋白质,影响瘤周组织内的自由水含量及分布,从而导致T1值和T2值均减小[15,16]｡相对于非PCR组来说,PCR组浸润瘤周的肿瘤细胞的分化程度及增殖程度更高,对化疗药物敏感的细胞群体更多,因此T1值､T2值在PCR组的变化较非PCR组更为显著｡

综上所述,瘤周区域蕴含有评估乳腺癌NAC疗效的相关信息,化疗早期MAGIC定量参数及变化值对NAC疗效评估有一定的价值,结合肿瘤实体影像学,可提高早期预测乳腺癌NAC疗效的效能｡

参考文献:

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基金资助:云南省科技厅省基础研究计划(昆医联合专项)(编号:202101AY070001-187);

文章来源:张晓英,丁莹莹,李卓琳,等.瘤周合成MRI定量参数在评估乳腺癌新辅助化疗疗效中的价值[J].临床放射学杂志,2025,44(06):1010-1014.