中华放射医学与防护杂志  2018, Vol. 38 Issue (10): 741-746   PDF    
磁共振在食管癌原发灶放化疗近期疗效评价中的应用
丁博月 , 王澜 , 韩春 , 刘丽虹 , 任雪姣 , 许立昂 , 刘树堂     
050011 石家庄, 河北医科大学第四医院放疗科
[摘要] 目的 根据食管癌放化疗前后磁共振扫描结果,结合临床疗效评估,对食管癌原发灶进行疗效判定,并结合原有CT及造影的评价标准,验证磁共振在食管癌放化疗近期疗效评价的可靠性。方法 2010年5月至2014年3月采用三维适形或调强放疗的83例食管癌患者,处方剂量50~64 Gy,中位剂量60 Gy,单次1.8~2.0 Gy,其中34例接受了FP或TP方案的同期化疗,放疗前后均行食管钡餐造影、胸及上腹CT、磁共振弥散加权成像(DWI)检查。依据1989版和2013版食管癌近期疗效评价标准进行疗效评价和比较,同时依据患者疗末病变区域DWI高信号表达情况进行疗效界定和亚组分析。结果 依据1989版及2013版近期疗效评价标准,全组完全缓解和部分缓解分别为:45例(54.2%)和38例(45.8%);35例(42.2%)和48例(57.8%)。两种评价标准中完全缓解组1~5年的局部控制率和生存率均好于部分缓解组。治疗后病变区域DWI高信号完全消失者48例(将其界定为完全缓解),呈稍高信号表达者25例、高信号表达者10例(部分缓解),前者1~5年的局部控制率和生存率均好于后者(χ2=6.125、11.652,P < 0.05)。与2013版近期疗效评价标准相比,一致性为中等(Kappa值=0.478)。依据钡餐造影、CT扫描、DWI检查综合评价,3项均达完全缓解标准者25例,部分缓解为58例,前者1~5年的局部控制率和生存率均高于后者(χ2=5.559、10.014,P < 0.05)。结论 基于钡餐造影和CT扫描的近期疗效评价标准可较好地提示食管肿瘤局部控制情况;DWI可为食管癌治疗反应评价提供直观、量化的参考信息,疗末食管病变局部仍有高信号表达预示极高的复发风险。用3种影像学技术综合评价疗效更全面、客观、准确。
[关键词] 食管癌     放射治疗     磁共振弥散加权成像(DWI)     近期疗效     钡餐造影    
The investigation of using diffusion-weighted magnetic resonance imaging technologies to evaluate the therapeutic effect of esophageal primary carcinoma treatment with chemoradiotherapy
Ding Boyue, Wang Lan, Han Chun, Liu Lihong, Ren Xuejiao, Xu Li'ang, Liu Shutang     
Department of Radiation Oncology, the Fourth Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011, China
Corresponding author: Han Chun, Email:hanchun2006@126.com
[Abstract] Objective To determine the efficacy of primary tumor of esophageal cancer, according to the result of magnetic resonance imaging before and after chemoradiotherapy of esophageal cancer, combined with clinical efficacy evaluation, and to verify the reliable evaluation of the short-term curative effect of magnetic resonance on esophageal cancer, combined with the original CT and esophagogram evaluation criteria. Methods From May 2010 to March 2014, totally 83 patients with esophageal carcinoma treated with 3D-CRT or IMRT were enrolled. The prescribed doses were ranged from 50-64 Gy with median dose of 60Gy and 1.8-2.0 Gy per fraction, of which 34 of the patients received concurrent chemotherapy of FP or TP. All the patients performed the examinations of DWI, CT scan and esophagogram before and after radiotherapy. The treatment efficacy was evaluated by short-term therapeutic effect evaluation criterion of versions 1989 and 2013 and the hyperintense expression on DWI sequence. Results According to the short-term therapeutic effect evaluation criterion of versions 1989 and 2013 based on the examination of esophagogram and CT scan, 45 patients achieved complete remission(CR) after treatment(54.2%) and 38 achieved partly remission(PR)(45.8%) version 1989, while 35 patients achieved CR(42.2%) and 48 achieved PR(57.8%) version vesion 2013. In the two different criterions, the local control rate and survival rate of the complete remission group in 1 to 5 years were better than those in the partial remission group. According to the examination of DWI, 48 patients' hyperintense disappeared completely at the end of treatment (which was defined to CR), 25 patients had a slightly hyperintense expression and 10 patients still had hyperintense expression on DWI sequence (which two defined to PR), the local control and survival rates of the former group were superior to the latter groups (χ2=6.125, 11.652, P < 0.05). The TE results evaluated by DWI and TE evaluation criterion of version 2013 were compared according to Kappa test, as a result, the Kappa coefficient 0.478. According to the examination of esophagogram, CT scan and DWI, 25 patients achieved CR and 58 achieved PR in all exams, and the local control and survival rates of the former group were superior to the latter group (χ2=5.559, 10.014, P < 0.05). Conclusions The esophagogram and CT based TE evaluation criterion could well indicate local control status of esophageal cancer, and the examination of DWI could afford visualized and quantifying reference information about the TE of esophageal cancer. The expression of hyperintense at the end of treatment may indicate a high risk of recurrence and metastasis. The therapeutic effect evaluated by esophagogram, CT scan and DWI maybe more objective and more accurate.
[Key words] Esophageal neoplasms     Radiotherapy     Diffusion-weighted magnetic resonance imaging(DWI)     Short-term efficacy     Esophagogram    

恶性肿瘤经非手术治疗后,对其疗效进行准确地评估非常重要。但食管癌目前还缺乏统一、明确地量化评价标准。作为国际推荐的RECIST标准1.1版[1]主要针对实体瘤制定,而食管癌原发于腔性器官,治疗后食管的本身结构仍然存在,依据单一影像学手段无法判断肿瘤是否完全消失。本院曾先后提出了基于食管癌钡餐造影及造影结合CT的近期疗效评价标准[2],但各有其局限性。近年来随着磁共振(MRI)在临床逐渐普及,本团队试图将造影、CT及MRI 3种技术相结合用于评价食管癌近期疗效,为了更加直观和准确地验证MRI的作用,本研究仅就原发灶的变化进行了评估,未涉及淋巴结,这样可更加简单、直观地说明MRI在食管癌疗效评价中的可靠性。

资料与方法

1.入组条件:病理证实的食管癌患者,无主要器官功能障碍,均为首程放疗,卡氏评分≥70,既往无恶性肿瘤病史,疗前相关影像学检查除外远处转移。

2.临床资料:2010年5月至2014年3月收治的符合入组条件的食管癌患者83例:其中男性57例,女性26例;中位年龄63岁(45~84岁)。全组颈段癌3例、胸上段癌26例、胸中段癌42例、胸下段癌12例。其中鳞癌81例,腺癌1例,小细胞癌1例。依据2010版中国非手术治疗食管癌临床分期标准[3-5],全组T1期0例,T2期15例,T3期24例,T4期44例,N0期12例,N1期62例,N2期9例;TNM分期Ⅰ期3例,Ⅱ期35例,Ⅲ期45例。本组共30例患者接受了1~2周期的同期化疗,4例接受了1~4周期的巩固化疗,方案为FP(顺铂12.5 mg/m2,5 d或25 mg/m2,3 d;5-氟尿嘧啶450~500 mg/m2,5 d,周期28 d)或TP(紫杉醇135 mg/m2,第1天,顺铂25 mg/m2,第2、3、4天,周期28 d)。

3.定位方法及图像融合:所有患者均行食管钡餐造影检查,并行CT及MRI模拟定位。MRI定位时,患者取相同体位,扫描范围尽量与CT扫描时一致。将CT图像及弥散敏感因子(b值)为600 s/mm2的磁共振弥散加权成像(DWI)图像传输至Pinnacle治疗计划系统,应用Syntegra软件进行图像融合,依据重要解剖标记对CT和DWI图像进行刚性配准。放疗结束时再次行造影、CT及MRI检查。

4.放疗方法及治疗计划设计:靶区勾画及外扩标准与前期报道[2]一致。放疗处方剂量50~64 Gy/25~34次,中位60 Gy,单次1.8~2.0 Gy,1次/d,5次/周。治疗计划一般要求PTV 95%体积接受100%以上的处方剂量照射,全肺V5≤60%,V20≤30%,V30≤18%,心脏平均剂量≤3 000 cGy,脊髓最大剂量<4 500 cGy。

5.近期疗效评价:所有患者放疗末复查食管钡餐造影、胸及上腹CT、DWI。基于造影的近期疗效评价采用1989年提出的食管癌放射治疗后近期疗效评价标准。基于钡餐造影和CT扫描的食管癌近期疗效评价参考2013年提出疗效评价标准[2]。所有患者同时依据疗末MRI检查DWI序列高信号表达情况进行疗效界定,由两名有丰富诊断经验的影像科医师进行半定量评价,将患者疗末食管病变DWI高信号表达情况分为高信号、稍高信号及无高信号表达3种情况,认为疗末食管病变高信号完全消失相当于肿瘤完全缓解(CR),其余情况为部分缓解(PR)。

6.统计学处理:采用SPSS 13.0软件进行统计。Kaplan-Meier法推算局部控制率及生存率,Log-rank法进行显著性检验。用Cox回归模型进行多因素分析。P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1.治疗完成情况及随访:83例患者均顺利完成治疗,随访截止2016年9月30日,失访2例,随访率97.6%,全组观察时间为30~75个月,中位生存期为26.5个月。用Kaplan-Meier法推算局部控制率及生存率。全组的1、2、3、4、5年局部控制率及生存率分别为69.8%、56.1%、51.1%、45.9%、42.0%和69.9%、43.4%、33.7%、27.2%、25.0%。

2.造影评价近期疗效结果:依据1989年提出的近期疗效评价标准[2],CR 45例(54.2%),PR38例(45.8%),无进展患者,肿瘤总有效率100%。CR组的局部控制率及生存率均稍高于PR组,但差异无统计学意义(P>0.05,表 1图 1)。

表 1 钡餐造影、CT、MRI的食管癌放化疗疗效评价与生存分析 Table 1 The efficacy of esophagealcarcinoma treatment with chemoradiotherapy evaluated by esophagogram, CT scan and DWI

图 1 3种影像学手段评价近期局部控制率与生存率A.造影评价局部控制率;B.造影评价生存率;C.造影+CT评价局部控制率;D.造影+CT评价生存率;E.造影+CT+MRI评价局部控制率;F.造影+CT+MRI评价生存率 Figure 1 Evaluation of the therapeutic effect of esophageal carcinoma using three functional image technologies A.Evaluation of the local control rate of esophageal carcinoma using esophagogram; B. Evaluation of the survival rate of esophageal carcinoma using esophagogram; C. Evaluation of the local control rate of esophageal carcinoma using esophagogram and CT; D. Evaluation of the survival rate of esophageal carcinoma using esophagogram and CT; E. Evaluation of the local control of esophageal carcinoma using esophagogram CT and DWI; F. Evaluation of the survival rate of esophageal carcinoma using esophagogram CT and DWI

3.钡餐造影结合CT评价结果:依据本院提出的基于钡餐造影和CT扫描的食管癌近期疗效评价标准进行分析,全组疗前肿瘤最大管壁厚度(2.21±0.58)cm,疗后为(1.17±0.26)cm,肿瘤最大层面管壁厚度收缩率为(55.68±0.17)%,全组造影及CT均评价CR者35例(42.2%),造影或CT至少有1种评价方法达不到CR者48例(57.8%),前者局部控制率及生存率均稍高于后者,但差异无统计学意义(P>0.05,表 1图 1)。

4.钡餐造影结合CT、MRI评价食管癌近期疗效结果:83例患者疗末进行DWI扫描,食管病变局部DWI高信号消失者48例,呈稍高信号表达者25例,仍有高信号表达者10例,高信号消失组的局部控制率和生存率均高于后两组,差异具有统计学意义(χ2=6.777、11.919,P < 0.05),其中疗末仍有高信号表达的10例患者中,6例发生肿瘤未控或复发,提示较高的局部控制失败风险。将疗后食管病变局部无高信号表达者界定为完全缓解(48例),有信号表达者界定为部分缓解(35例),前者局部控制率和生存率均高于后者,差异具有统计学意义(χ2=6.777、11.919,P < 0.05)。与基于食管钡餐造影和CT检查的近期疗效评价标准进行Kappa一致性检验,两种标准之间评判的一致程度为中等(κ=0.478, P=0.000)。依据钡餐造影、CT扫描、DWI检查综合评价,3项均达CR标准者25例,PR为58例,前者局部控制率和生存率均高于后者,差异具有统计学意义(χ2=5.559、10.014,P < 0.05, 表 1图 1)。

用Cox回归模型的单因素分析,结果提示疗末DWI信号表达情况为肿瘤局部控制及生存的独立影响因素,其Wald值、P值、OR值、95%CI分别为6.283、0.012、1.732、1.127~2.662和10.365、0.001、1.743、1.243~2.445。

5.亚组分析:在依据钡餐造影及CT进行疗效界定的患者中,其不同的DWI表达情况见表 2。其中,在造影、CT均评价为完全缓解的35例患者中,25例无高信号表达者,3项检查均界定为CR的亚组患者表现为较高的肿瘤控制状态及生存状态,7例疗末DWI呈稍高信号的患者中均出现复发或远处转移;另有2例疗末DWI呈高信号的患者均死亡或出现远处转移。在造影和CT评价为部分缓解的3类亚组患者中,局部控制和生存状态最差的是造影评价PR,且疗末CT扫描最大管壁厚度>1.2 cm者,其中食管病变局部呈稍高信号表达者6例均发生复发或未控,呈高信号表达者3例,平均生存期仅为6个月。

表 2 基于造影+CT的近期疗效评价时食管DWI高信号表达情况比较(例) Table 2 Hyperintense expression on DWI sequence by using evaluation criterion of esophagogram and CT scan

讨论

食管癌放化疗后,对其近期疗效进行科学、准确的评估非常重要。国内最早采用的是1989年提出的食管癌近期疗效评价标准,近年本院提出钡餐造影结合CT扫描的食管癌原发灶近期疗效评价标准,将疗末食管壁最大厚度≤1.2 cm,并且造影疗效评价CR界定为原发灶完全缓解,二者不能兼具者为部分缓解[2]。既往有研究从肿瘤功能代谢变化的角度考虑,将DWI用于非小细胞肺癌放疗疗效评价,其预测疗效的作用是肯定的。本研究入组38例食管癌患者接受同步放化疗,结果证实DWI可以很好的预测食管癌同步放化疗早期疗效[6-7]。虽区域淋巴结转移情况与预后密切相关,但其研究较复杂,混杂因素较多,而肿瘤原发灶在治疗后的退缩情况可反映其放射敏感性,进而可以判断预后,是目前判断疗效的主要指标之一。且淋巴结的变化和原发灶变化并不完全一致,将二者共同考虑与分析,情况会更加复杂。基于以上原因,本研究仅依据不同的疗效评价标准对83例食管癌原发灶进行了近期疗效评价和比较,着重观察肿瘤原发灶疗末DWI高信号表达情况与疗效的关系,并和原有标准判断结果相比较,验证MRI在评价食管癌放化疗近期疗效的可靠性,从而指导临床后续治疗及预后评估,和淋巴结相结合综合分析结果将另外总结。

既往两种评价标准经证实其可以较好地反映预后[2],本研究83例患者依据其疗末食管钡餐造影所反应的管腔及肿瘤退缩情况进行评价,疗效达完全缓解者45例,部分缓解38例,前者5年局部控制率及生存率均高于后者,局部控制曲线和生存曲线均有分离趋势,但差异无统计学意义,考虑与本研究病例数较少有关。参考基于钡餐造影和CT的疗效评价标准后重新进行近期疗效评估,结果完全缓解35例,部分缓解48例,前者的5年局部控制率及生存率仍高于后者,完全缓解组与部分缓解组的局部控制和生存曲线与基于造影的疗效评价结果比较,χ2值增大,P值减小,两组曲线分离趋势更加明显,提示参考CT测量的食管最大管壁厚度这一因素后,新的标准似乎更能反映肿瘤治疗后的疗效及生存情况。

用MRI对食管癌放化疗后近期疗效进行评价,全组疗后局部无DWI高信号表达者48例,稍高信号者25例,仍有高信号表达者10例,3组之间比较局部控制及生存情况差异均有统计学意义,且Cox回归模型的单因素分析提示疗末DWI信号表达情况为肿瘤局部控制及生存的独立影响因素,提示DWI检查可较好地反映肿瘤实际退缩情况。以MRI结果分组显示,MRI评价结果优于单独的造影和CT相结合的评价结果,如果将3种影像学技术联合评价近期疗效可能会进一步提高其准确性。

因此,将基于钡餐造影和CT扫描的近期疗效评价结果与DWI疗效评价结果相结合分析,发现在造影和CT联合评价为CR的患者中有25例(71.4%)疗末DWI高信号完全消失,有7例(20%)为稍高信号表达,仅有3例(8.6%)为高信号表达; 在造影和CT扫描两项检查中仅1项疗效评价达CR,疗末DWI高信号表达的患者比例上升至12.1%(4/33),在造影和CT评价均达不到CR的患者中,疗末高信号表达的患者比例为20.0%(3/15),疗末有DWI高信号表达者绝大多数均出现了肿瘤控制失败情况,DWI与钡餐造影、CT相结合更能够真实地反映肿瘤缓解情况。

综上所述,基于钡餐造影和CT扫描的近期疗效评价标准可较好地提示食管肿瘤局部控制情况;DWI可为食管癌治疗反应提供直观、量化的参考信息,疗末食管病变局部有高信号表达预示极高的复发及远转风险。依据钡餐造影、CT扫描、DWI检查综合评价可更全面、客观、准确地评估疗效,3项检查依其标准均达CR者提示较高的肿瘤控制及长期生存可能。因此,建议采用多种影像技术相结合来评价食管癌放化疗后的近期疗效,为后续治疗方案制定提供参考。

利益冲突 所有研究者未因进行该研究而接受任何不正当的职务或财务利益,在此对研究的独立性和科学性予以保证
作者贡献声明 丁博月负责数据统计分析、论文撰写;王澜、韩春负责研究方案的设计、论文撰写指导;刘丽虹、任雪姣、许立昂、刘树堂负责随访及病例收集
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