Chụp cộng hưởng từ chuyển nhượng proton amide ba chiều ở ung thư trực tràng: mối tương quan với các yếu tố tiên lượng bệnh lý và so sánh với hình ảnh độ nhấn kurtosis khuếch tán

European Radiology - Tập 31 - Trang 3286-3296 - 2020
Weicui Chen1, Ling Li1, Zhaoxian Yan1, Shaowei Hu2, Jieping Feng1, Guoqing Liu1, Bo Liu1, Xian Liu1
1Department of Radiology, The Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, China
2Department of Pathology, The Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, China

Tóm tắt

Mục đích của nghiên cứu này là điều tra tính hiệu quả của chụp cộng hưởng từ chuyển nhượng proton amide ba chiều (APT MRI) trong việc dự đoán các yếu tố bệnh lý của ung thư tuyến trực tràng, so với hình ảnh độ nhấn kurtosis khuếch tán. Mười một bệnh nhân mắc ung thư tuyến trực tràng đã được tham gia nghiên cứu tiên tiến này. Hình ảnh APT ba chiều và hình ảnh độ nhấn kurtosis khuếch tán (DKI) đã được thực hiện. Cường độ tín hiệu APT trọng số trung bình (APTw SI), độ nhấn kurtosis trung bình (MK), độ khuếch tán trung bình (MD), và giá trị ADC của khối u đã được tính toán trên các bản đồ này. Phân tích bệnh lý bao gồm các cấp độ của WHO, giai đoạn pT, giai đoạn pN và tình trạng xâm lấn tĩnh mạch ngoại vi (EMVI). Phân tích thống kê sử dụng kiểm định t của Student, tương quan Spearman, và phân tích đặc điểm hoạt động nhận diện (ROC). Ung thư tuyến trực tràng độ cao cho thấy cường độ APTw SI và MK trung bình cao hơn một cách có ý nghĩa (2.771 ± 0.384 so với 2.108 ± 0.409, 1.167 ± 0.216 so với 1.045 ± 0.175, p < 0.05). Ung thư tuyến trực tràng giai đoạn T3 cho thấy APTw SI và MK trung bình cao hơn so với các khối u giai đoạn T2 (2.433 ± 0.467 so với 1.900 ± 0.302, p < 0.05). Không có sự khác biệt nào về độ nhấn, độ khuếch tán, và ADC giữa các khối u giai đoạn T2 và T3. Các khối u có di căn hạch bạch huyết và xâm lấn EMVI cho thấy APTw SI, MK trung bình cao hơn một cách có ý nghĩa. Không có sự khác biệt nào được tìm thấy về độ khuếch tán và ADC giữa các nhóm pN0 và pN1-2, cũng như giữa các trạng thái EMVI âm tính và dương tính. APTw SI trung bình thể hiện mối tương quan dương tính cao với các cấp độ WHO, cho thấy độ nhạy 92.31% và độ đặc hiệu 79.17% trong việc phân biệt ung thư tuyến trực tràng độ thấp và độ cao, cung cấp khả năng chẩn đoán tốt hơn so với MK, MD, và giá trị ADC trung bình. Chụp APT ba chiều có thể được sử dụng như một biomarker không xâm lấn để đánh giá các yếu tố tiên lượng của ung thư tuyến trực tràng. • APTw SI trung bình cao hơn đáng kể ở ung thư tuyến trực tràng độ cao so với độ thấp. • APTw SI trung bình cao hơn đáng kể ở ung thư tuyến trực tràng giai đoạn T3, với di căn hạch bạch huyết, hoặc trong tình trạng EMVI dương tính. • APTw SI cho thấy khả năng chẩn đoán cao hơn trong việc phân biệt ung thư tuyến trực tràng độ thấp với độ cao so với độ nhấn, độ khuếch tán, và ADC.

Từ khóa

#ung thư tuyến trực tràng #cộng hưởng từ #chuyển nhượng proton amide #kurtosis khuếch tán #tiên lượng bệnh lý

Tài liệu tham khảo

Bray FI, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A (2018) Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 68:394–424 Fleming M, Ravula S, Tatishchev S, Wang HL (2012) Colorectal carcinoma: pathologic aspects. J Gastrointest Oncol 3:153–173 Hashmi AA, Hashmi SK, Ali N et al (2018) Clinicopathologic features of colorectal carcinoma: features predicting higher T-stage and nodal metastasis. BMC Res Notes 11:52–52 Beets-Tan RGH, Beets GL, Vliegen R et al (2001) Accuracy of magnetic resonance imaging in prediction of tumour-free resection margin in rectal cancer surgery. Lancet 357:497–504 Brown GE, Richards CJ, Bourne MW et al (2003) Morphologic predictors of lymph node status in rectal cancer with use of high-spatial-resolution MR imaging with histopathologic comparison. Radiology 227:371–377 Moreno CC, Sullivan PS, Mittal PK (2018) Rectal MRI for cancer staging and surveillance. Gastroenterol Clin North Am 47:537–552 Beets-Tan RGH, Lambregts DMJ, Maas M et al (2018) Magnetic resonance imaging for clinical management of rectal cancer: updated recommendations from the 2016 European Society of Gastrointestinal and Abdominal Radiology (ESGAR) consensus meeting. Eur Radiol 28:1465–1475 Harry VN, Semple SIK, Parkin DE, Gilbert FJ (2010) Use of new imaging techniques to predict tumour response to therapy. Lancet Oncol 11:92–102 Lambregts DMJ, Vandecaveye V, Barbaro B et al (2011) Diffusion-weighted MRI for selection of complete responders after chemoradiation for locally advanced rectal cancer: a multicenter study. Ann Surg Oncol 18:2224–2231 Bae JS, Kim SH, Hur BY et al (2019) Prognostic value of MRI in assessing extramural venous invasion in rectal cancer: multi-readers’ diagnostic performance. Eur Radiol 29:4379–4388 Schurink NW, Lambregts DMJ, Beets-Tan RGH (2019) Diffusion-weighted imaging in rectal cancer: current applications and future perspectives. Br J Radiol 92:20180655 Sun Y, Xiao Q, Hu F et al (2018) Diffusion kurtosis imaging in the characterisation of rectal cancer: utilizing the most repeatable region-of-interest strategy for diffusion parameters on a 3T scanner. Eur Radiol 28:5211–5220 Zhu L, Pan Z, Ma Q et al (2017) Diffusion kurtosis imaging study of rectal adenocarcinoma associated with histopathologic prognostic factors: preliminary findings. Radiology 284:66–76 Cui Y, Yang X, Du X, Zhuo Z, Xin L, Cheng X (2018) Whole-tumour diffusion kurtosis MR imaging histogram analysis of rectal adenocarcinoma: correlation with clinical pathologic prognostic factors. Eur Radiol 28:1485–1494 Zhou J, Heo HY, Knutsson L, Van Zijl PCM, Jiang S (2019) APT-weighted MRI: techniques, current neuro applications, and challenging issues. J Magn Reson Imaging 50:347–364 Togao O, Yoshiura T, Keupp J et al (2014) Amide proton transfer imaging of adult diffuse gliomas: correlation with histopathological grades. Neuro Oncol 16:441–448 Meng N, Wang J, Sun J et al (2019) Using amide proton transfer to identify cervical squamous carcinoma/adenocarcinoma and evaluate its differentiation grade. Magn Reson Imaging 61:9–15 Jia G, Abaza R, Williams JD et al (2011) Amide proton transfer MR imaging of prostate cancer: a preliminary study. J Magn Reson Imaging 33:647–654 Togao O, Kessinger CW, Huang G et al (2013) Characterization of lung cancer by amide proton transfer (APT) imaging: an in-vivo study in an orthotopic mouse model. PLoS One 8 Dula AN, Arlinghaus LR, Dortch RD et al (2013) Amide proton transfer imaging of the breast at 3 T: establishing reproducibility and possible feasibility assessing chemotherapy response. Magn Reson Med 70:216–224 Law BKH, King AD, Ai Q et al (2018) Head and neck tumors: amide proton transfer MRI. Radiology 288:782–790 Ohno Y, Yui M, Koyama H et al (2016) Chemical exchange saturation transfer MR imaging: preliminary results for differentiation of malignant and benign thoracic lesions. Radiology 279:578–589 Zhou J, Lal B, Wilson DA, Laterra JJ, Van Zijl PCM (2003) Amide proton transfer (APT) contrast for imaging of brain tumors. Magn Reson Med 50:1120–1126 Nishie A, Takayama Y, Asayama Y et al (2018) Amide proton transfer imaging can predict tumor grade in rectal cancer. Magn Reson Imaging 51:96–103 Nishie A, Asayama Y, Ishigami K et al (2019) Amide proton transfer imaging to predict tumor response to neoadjuvant chemotherapy in locally advanced rectal cancer. J Gastroenterol Hepatol 34:140–146 Zhu H, Jones CK, Van Zijl PCM, Barker PB, Zhou J (2010) Fast 3D chemical exchange saturation transfer (CEST) imaging of the human brain. Magn Reson Med 64:638–644 Zhao X, Wen Z, Zhang G et al (2013) Three-dimensional turbo-spin-echo amide proton transfer MR imaging at 3 Tesla and its application to high-grade human brain tumors. Mol Imaging Biol 15:114–122 Ray K, Simard MA, Larkin JR et al (2019) Tumor pH and protein concentration contribute to the signal of amide proton transfer magnetic resonance imaging. Cancer Res 79:1343–1352 Bae YJ, Choi BS, Jeong WJ et al (2019) Amide proton transfer-weighted MRI in the diagnosis of major salivary gland tumors. Sci Rep 9:1–7 Meng N, Wang X, Sun J et al (2020) Application of the amide proton transfer-weighted imaging and diffusion kurtosis imaging in the study of cervical cancer. Eur Radiol 30:5758–5767 Takayama Y, Nishie A, Togao O et al (2018) Amide proton transfer MR imaging of endometrioid endometrial adenocarcinoma: association with histologic grade. Radiology 286:909–917 Betge J, Pollheimer MJ, Lindtner RA et al (2012) Intramural and extramural vascular invasion in colorectal cancer: prognostic significance and quality of pathology reporting. Cancer 118:628–638 Jiang Y, You K, Qiu X et al (2018) Tumor volume predicts local recurrence in early rectal cancer treated with radical resection: a retrospective observational study of 270 patients. Int J Surg 49:68–73 Willett CG, Warland G, Coen J, Shellito PC, Compton CC (1995) Rectal cancer: the influence of tumor proliferation on response to preoperative irradiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 32:57–61 De Palma M, Biziato D, Petrova TV (2017) Microenvironmental regulation of tumour angiogenesis. Nat Rev Cancer 17:457–474 Boedefeld WM 2nd, Bland KI, Heslin MJ (2003) Recent insights into angiogenesis, apoptosis, invasion, and metastasis in colorectal carcinoma. Ann Surg Oncol 10:839–851 Royston D, Jackson DG (2009) Mechanisms of lymphatic metastasis in human colorectal adenocarcinoma. J Pathol 217:608–619 Duff SE, Jeziorska M, Kumar S et al (2007) Lymphatic vessel density, microvessel density and lymphangiogenic growth factor expression in colorectal cancer. Colorectal Dis 9:793–800 Yu J, Xu Q, Huang DY et al (2017) Prognostic aspects of dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in synchronous distant metastatic rectal cancer. Eur Radiol 27:1840–1847 Lollert A, Junginger T, Schimanski CC et al (2014) Rectal cancer: dynamic contrast-enhanced MRI correlates with lymph node status and epidermal growth factor receptor expression. J Magn Reson Imaging 39:1436–1442 Zheng S, van der Bom IM, Zu Z, Lin G, Zhao Y, Gounis MJ (2014) Chemical exchange saturation transfer effect in blood. Magn Reson Med 71:1082–1092 Yu J, Huang DY, Li Y, Dai X, Shi HB (2016) Correlation of standard diffusion-weighted imaging and diffusion kurtosis imaging with distant metastases of rectal carcinoma. J Magn Reson Imaging 44:221–229 Granata V, Fusco R, Reginelli A et al (2019) Diffusion kurtosis imaging in patients with locally advanced rectal cancer: current status and future perspectives. J Int Med Res 47:2351–2360 Rosenkrantz AB, Padhani AR, Chenevert TL et al (2015) Body diffusion kurtosis imaging: basic principles, applications, and considerations for clinical practice. J Magn Reson Imaging 42:1190–1202