弥散加权成像在肿瘤治疗中的应用:弥散加权成像

　　【中图分类号】R735.7 【文献标识码】A 【文章编号】1672－3783(2012)08－0033－01　　【摘要】 目的 探讨弥散加权成像在肿瘤治疗中的应用价值。资料方法 总结分析弥散加权成像在动物及临床试验中对肿瘤疗效的评估价值。结果 弥散加权成像可以在分子水平实现对肿瘤疗效的评估。对肿瘤治疗疗效的早期预测，鉴别残余肿瘤组织及早期监测肿瘤复发，监测肿瘤治疗的相关副反应都具有重要价值。
　　【关键词】：弥散加权成像 肿瘤疗效
　　弥散加权成像（DWI）作为临床上唯一的一种完全无创性的、无辐射的快速扫描的方法，已广泛应用于肿瘤的诊断及分期。随着研究的不断拓展深入，DWI能够监测肿瘤组织结构的微观信息变化并获得动态的定量资料，因此在肿瘤治疗反应及疗效评价及残余病灶的复发中具有潜在的应用价值。笔者对近年来DWI在相关实验室及临床研究中的应用做一综述。
　　1 DWI的基本原理
　　弥散运动是分子的随机侧向运动，即布朗运动。活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞运动以及微循环灌注，其中细胞外水分子运动和灌注是组织DWI信号衰减的主要原因。目前用DWI可进行分子随机微观运动的定量测量，其大小以表观弥散系数(ADC)表示。通常在肿瘤组织中，核浆比增加，细胞密度增大，胞外空间和水分子的弥散空间减少，导致ADC值下降，在DWI上呈高信号。放化疗使组织细胞坏死，数目减少，细胞间隙加大，细胞内细胞器碎裂、溶解等，导致水分子弥散能力增加，ADC值升高;肿瘤残存或复发时肿瘤细胞增多、细胞间隙变小等，限制了水分子的运动，ADC值降低，DWI表现为高信号，因而可以用来评价肿瘤的治疗效果。
　　2 DWI对评估肿瘤治疗效果的应用
　　2.1 DWI与评估肿瘤治疗疗效的相关性
　　早期DWI与肿瘤治疗疗效的相关性研究始于动物实验。Herneth等分别对早中晚期肿瘤的荷瘤小鼠进行DWI检查，将所得的ADC值与病理相对照，发现随着病程的进展，肿瘤的ADC值逐渐升高，并且肿瘤中的坏死成分和存活成分ADC值具有显著差异，这一研究结果为DWI对肿瘤疗效评价的可靠性提供依据。动物实验表明实体肿瘤治疗后MR弥散加权成像ADC值的变化与肿瘤疗效具有相关性，因此DWI是可以用来评估肿瘤治疗疗效的。
　　2.2 DWI早期预测肿瘤治疗效果
　　目前对实体肿瘤有很多有效的治疗方法，正确评价其疗效，对后续治疗及提高患者生存率改善生活质量至关重要。通常实体肿瘤的疗效评估是根据其病灶的大小变化进行判定，往往其评估时间为治疗后3个月，如何早期预测肿瘤的疗效一直是一个备受关注的问题。聂翔等收集了13名鼻咽癌初治患者，所有患者均行单纯放疗，放疗前、放疗3周内及放疗结束时鼻咽部DWI检查。肿瘤ADC值在放疗后3周内呈上升趋势，第一周上升幅度最大，而体积消退则在第三周最为明显，放疗前ADC值及第一周ADC值与体积变化有相关性， DWI作为一个影像学指标可以实现对治疗疗效的早期评估 ［1］。相关临床病例研究提示肿瘤治疗后ADC值变化先于形态学的改变，因此，认为DWI实现了肿瘤治疗疗效的早期预测。
　　2.3 DWI在肿瘤治疗后残余病灶及复发中的应用
　　肿瘤治疗后，由于肿瘤及其周围组织有或多或少的坏死、渗出、纤维组织增生等改变，因而影像学表现非常复杂，因此鉴别肿瘤残留或是复发还是治疗后改变非常重要。袁程等对膀胱癌术后可疑复发44 例患者，行MR增强扫描及DWI检查。比较增强序列与DWI鉴别膀胱癌复发及炎症的效果，显示DWI与病理诊断结果的符合率要优于增强序列［2］。因此，DWI在肿瘤治疗后鉴别是否存在残余病灶或复发具有重要价值。
　　2.4 DWI监测肿瘤治疗的相关副反应。
　　肿瘤的治疗方法多样，主要有化疗、手术治疗、放射治疗、介入治疗等，在治疗肿瘤的同时，往往可能对于周边及全身其他正常组织带来伤害，例如放疗，除杀灭瘤区的肿瘤细胞外，有时难以避免的造成瘤周组织的放射性损伤，早期发现及监测肿瘤治疗的副反应也是临床治疗中的难题。DWI和ADC图已逐渐应用于放射性脑损伤的研究中,通过测量照射区域的ADC值对潜伏期和早期的微观损伤作出预判,以便早期进行干预性治疗,降低放射性脑病的发生机率、减小放射损伤程度 ［3］。DWI为早期发现及检测肿瘤治疗中相关的副反应提供了可能。
　　3 DWI在评估肿瘤疗效价值中的优缺点
　　DWI作为一种无创性、从分子水平获取活体组织超微结构信息的功能成像，在全身各系统中都得以广泛应用，不但在肿瘤的诊断及鉴别诊断中起着重要的作用，而且对肿瘤的治疗疗效的评估作用也日益得到重视。多个研究结论表明肿瘤治疗前后细胞形态、密度、细胞外容积等均发生变化，相应ADC值也产生变化。病灶的ADC值在肿瘤治疗后一周内即已经产生变化，其变化与3周及3周后的病变形态学变化相一致，因而DWI实现了对肿瘤治疗疗效的早期预测。肿瘤治疗后对于活性肿瘤组织、坏死组织、正常组织、纤维肉芽组织等的鉴别，对于监测肿瘤是否残留及复发具有重要意义，研究表明肿瘤组织的ADC值与肿瘤组织内细胞密度、核浆比、肿瘤间质内纤维含量及微循环灌注情况相关，因此ADC值的变化能够鉴别残余肿瘤组织及早期监测肿瘤复发。
　　DWI对于肿瘤疗效的评估仍存在一些不足之处，DWI作为一种成像技术，其空间分辨力有限，对磁场均匀度要求较高，骨质及空气旁组织容易产生磁敏感伪影，当接近这些区域测量的ADC值，常出现误差。近年来,国内外越来越多的学者开始关注多b值的弥散加权成像研究，以实现提高弥散图像的信噪比。相信随着影像技术的不断发展，临床应用经验的不断积累，DWI成像在评估肿瘤疗效价值中的应用将有更广泛的前景。
　　参考文献
　　［1］ 聂翔等 鼻咽癌磁共振弥散加权成像与放疗疗效的相关性研究
　　［2］ 临床放射学杂志2011 年第30 卷第9 期磁共振扩散加权成像在膀胱癌术后随访中的应用价值
　　［3］ 中国肿瘤临床与康复2007年10月第14卷第5期　鼻咽癌放疗后颞叶放射性损伤组织弥散的定量研究