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作者：山西省肿瘤医院 杨晓棠 DCE-MRI广泛应用于各种肿瘤的基础与临床研究，在肿瘤的诊断、鉴别诊断、病理分级及分期、药物疗效评价等方面具有广阔的应用前景。DCE-MRI不仅可提供形态学信息，还可以反映病变微循环等功能方面的改变，为肿瘤性病变的诊断、治疗、预后、疗效评估提供更多有用的信息。 DCE-MRI主要评估病变组织中微循环的病理生理特性，其原理是通过时间分辨率较高的动态增强扫描获取对比剂在肿瘤血管内外、组织间隙的分布及代谢情况，并通过药代动力学建模，获得一系列定量、半定量参数，评估肿瘤组织血管密度、渗透性以及相关的病理生理学信息。目前DCE-MRI在胶质瘤、乳腺癌、肺癌、肝癌、肾癌、前列腺癌等实体肿瘤的评价中显示出一定的临床价值，在直肠癌的诊断、分期、分级、评效、预后中的研究相对较少。 一、DCE-MRI对直肠癌血管生成的评估 临床研究表明，直肠癌的预后除与TNM分期、CRM等因素有关外，还与肿瘤的生物、分子因素有关，例如肿瘤血管、血管生成因子的分泌、癌基因的表达、基因组改建等。研究发现微血管密度（microvessel density，MVD）是直肠癌的独立预后指标。MVD及血管内皮生长因子（VEGF）是反映肿瘤血管生成的主要指标。 DCE-MRI反映肿瘤血管功能的参数包括：容量转运常数（volume transfer constant，Ktrans）、速率常数(rate constant，Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(extravascular extravascular volume fraction，Ve)等，可以用来评价肿瘤血管生成情况，还能间接反映肿瘤细胞增殖活性，是研究肿瘤血管功能的影像学生物标记。其中，最重要、最常用的定量参数是Ktrans，它取决于组织血流量、内皮细胞表面积大小和血管内皮细胞通透性等因素。当Ktrans值增大，肿瘤血流灌注增加，微血管通透性增高，为肿瘤细胞生长提供了更充足的营养物质，肿瘤新生血管数目增多，即MVD计数增高；同时也为肿瘤细胞的恶性增殖提供丰富的血供及营养物质，从而加速细胞的增殖，使得增殖细胞核抗原（Proliferating Cell Nuclear Antigen，PCNA）计分和阳性细胞百分比增高。许多研究表明Ktrans与MVD计数、PCNA计分表达之间存在正相关。 二、直肠癌分级及分期的应用 传统MRI对直肠癌的术前分期准确性、特异性较高，尤其是高分辨T2加权像，对T分期、N分期及环周切缘的判断，具有其他检查无法比拟的优势。DCE-MRI在传统MRI扫描序列的基础上，采用动态增强扫描序列，获得一系列定量、半定量参数。这些参数对判断肿瘤的分级及分期具有一定参考价值。研究显示，正常肠道、肌肉与直肠癌之间的Ktrans值有统计学意义。Ktrans在正常与病变肠壁间、不同T分期、N分期的直肠癌中具有一定差异，说明不同分期的癌组织，其微血管的通透性不同；随着肿瘤浸润深度也就是T分期的增加，肿瘤细胞的生长活跃，其血流量及血容量增高，血管通透性增加，Ktrans值逐渐增大。研究显示T1～2早期组与T3～4晚期组的Kep值也存在显著差异。随着分期的不同，Kep值有所不同，通过Kep值的定量测量有助于肿瘤T分期的判断。以往研究表明，Ve值越大，肿瘤的恶性程度越高。 DCE-MRI评价肿瘤分级的研究多用于胶质瘤、肾癌、前列腺癌、乳腺癌等。研究显示Ktrans值与直肠癌分级同样具有一定相关性，尽管Ktrans值在直肠癌的分级中存在重叠，但在不同级别直肠癌的比较中，差异存在统计学意义，与直肠癌的病理分级明显相关。通过MRI鉴别良性和恶性淋巴结仍为争论热点。使用MR灌注成像评估淋巴结有无转移具有一定价值。 三、新辅助治疗的疗效评估 中晚期直肠癌术前新辅助治疗已经成为综合治疗直肠癌的主要方法。术前新辅助治疗可以明显降低局部复发率，提高5年生存率，改善预后。影像学检查是直肠癌新辅助治疗后对肿瘤残存评价的重要手段之一，对患者治疗疗效及预后的评估有重要的意义。常规影像检查从形态学角度进行疗效评估，从肿瘤的大小、面积、长度等来观察，多为治疗后期的改变，无法反映治疗过程中早期的微观结构及血供变化，具有相对滞后性，而且评价结果不准确。DCE-MRI在新辅助治疗直肠癌的评效中具有一定价值，可以用于评价直肠癌的早期疗效。Georg等对直肠癌患者行DCE-MRI研究，结果发现化疗前血管通透性高的肿瘤对化疗敏感， 而血管通透性低的肿瘤对化疗不敏感；新辅助放化疗后Ktrans值明显降低，这对指导化疗具有重要临床意义。经过有效的抗肿瘤治疗后，肿瘤组织的血流动力学明显减低，肿瘤血供明显减少，癌细胞凋亡和坏死，细胞膜完整性消失，细胞外间隙增加。表现为Ktrans值明显降低，说明定量参数可以用于直肠癌新辅助治疗的疗效评估。 DCE-MRI定量成像是目前直肠癌的研究热点，但系统性、大宗病例研究不多。DCE-MRI定量分析对扫描要求较高，难以在临床研究中完全满足，可能导致结果的偏差；目前各研究中心应用的软件不尽相同，所依据的药代动力学模型存在差异，导致结果存在差异。但定量DCE-MRI具有它自身的固有优势，随着研究的增加和数学模型的不断完善，它在直肠癌诊断、分期、治疗与预后评估方面将发挥更加重要的作用。 专家简介 杨晓棠，医学博士，山西医科大学硕士生导师，2012年任山西省肿瘤医院副院长。在国内外核心期刊发表论文40余篇，RSNA大会发言2项。承担全国多中心合作项目2项、省级科研课题5项，并获山西省科技进步三等奖1项；参编专业书籍2部；任《实用医学影像杂志》、《肿瘤学杂志》、《肿瘤影像学》编委。 |
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