超声造影定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流及与微血管密度相关性

梅晓丽, 张 红, 杨琴琴, 欧阳骏

梅晓丽, 欧阳骏, 浙江德清县人民医院超声科, 浙江省湖州市 313200

张红, 浙江萧山医院超声科 浙江省杭州市 311200

杨琴琴, 绍兴市柯桥区中医医院药剂科 浙江省绍兴市 312030

核心提要: 超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)能实时显示病灶组织的微循环血流状态, 故本研究采用CEUS定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流及其与微血管密度相关性, 有望为临床评估新辅助治疗对直肠癌的效果提供参考.

0 引言

直肠癌是一种常见恶性消化道肿瘤[1].术前给予直肠癌患者新辅助治疗, 有助于进一步提高术后疗效[2].因此,寻找一种客观、准确的疗效评估手段有着重要临床意义.超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)作为一种全新的超声检查技术, 能实时动态反映组织的微循环血流灌注状态[3].本研究运用CEUS定量分析新辅助治疗对直肠癌病灶的微循环血流灌注影响, 及其与微血管密度(microvessel density, MVD)相关性, 以期为临床治疗决策提供有价值的血流动力学依据.

1 材料和方法

1.1 材料 选取2017-05/2019-10期间在我院行新辅助治疗的106例进展期直肠癌患者, 其中男85例, 女21例, 年龄30-72岁, 平均54.08岁±8.50岁.高分化24例, 中分化54例,低分化28例.纳入标准: (1)均为进展期直肠癌; (2)活检病理证实为直肠腺癌.排除标准: (1)有新辅助治疗禁忌证者; (2)有严重消化道溃疡、混合痔、肠道狭窄梗阻者;(3)曾接受过任何形式分子靶向治疗、放化疗者; (4)合并肝肾功能严重不全者.本研究获得我院医学伦理委员会审批通过, 患者均知情同意并签署知情同意书.

1.2 方法 所有患者分别于治疗前1 d、治疗3个周期后行CEUS检查.采用GE Logiq E9彩色多普勒超声诊断仪,直肠腔内探头(频率5-9 MHz).清洁灌肠后, 嘱患者左侧卧位, 屈髋屈膝.取适量耦合剂涂抹探头表面, 套上乳胶套, 将探头经肛门缓慢置入直肠, 多切面多角度仔细扫查, 观察病灶位置、形态、大小、内部结构、边界、血供等一般情况.启动CEUS模式, 以团注方式经肘部浅静脉推注CEUS剂Sono Vue(Bracco公司)约1.6 mL, 尾随生理盐水5 mL冲洗, 同步计时, 实时观察并连续存储动态CEUS图像,作后续分析.选取感兴趣区, 通过定量分析软件获得感兴趣区的时间-强度曲线, 测量CEUS灌注参数: 曲线下面积(area under the curve, AUC)、峰值强度(peak intensity, PI)、到达时间、达峰时间.数据均连续测量3次, 取平均值.由一名经验丰富的高级职称超声科医生进行超声检查(图1、图2).

新辅助治疗方案: 选用三维适形放疗, 照射剂量48-50 Gy, 1次/d, 1.8-2.0 Gy/次, 每周连续照射5 d.同时行FOLFOX6 化疗: 第1天, 奥沙利铂85 mg/m2静脉滴注, 2 h滴完; 5-氟尿嘧啶400 mg/m2推注; 5-氟尿嘧啶2400 mg/m2持续静脉滴注; 第1、2天, 亚叶酸钙200 mg/m2静脉滴注, 2 h滴完.每2周为1周期, 共3周期.

MVD计数: 采用抗CD34单克隆抗体SP法对已切片的术后组织标本行免疫组化染色.采用光学显微镜低倍镜进行最密集血管区选择, 然后计数5个高倍视野内微血管数, 以平均数作为MVD计数值.内皮细胞簇染色后呈“棕色”, 与邻近微血管界限清晰, 视为独立微血管.

统计学处理采用SPSS 20.0软件处理数据资料.计量资料表示为(mean±SD), 治疗前后数据比较采用配对样本t检验.两变量间相关性分析, 采用Pearson直线相关分析.以P＜0.05为差异有统计学意义.

2 结果

2.1 患者临床基本特征 106例患者均为进展期直肠癌,病理证实均为直肠腺癌, 高分化24例, 中分化54例, 低分化28例.男85例, 女21例, 平均年龄54.08岁±8.50岁(表1).

2.2 治疗前后超声参数变化 新辅助治疗后病灶最大直径较治疗前明显减少, 差异有统计学意义(P＜0.05); 新辅助治疗后病灶AUC、PI较治疗前明显下降, 差异有统计学意义(P＜0.05); 新辅助治疗后病灶到达时间、达峰时间与治疗前比较, 差异无统计学意义(P＞0.05)(表2).

2.3 PI、AUC与MVD相关性 新辅助治疗后病灶PI与MVD呈正相关(r= 0.82,P＜0.05); 新辅助治疗后病灶AUC与MVD呈正相关(r= 0.79,P＜0.05)(表3).

3 讨论

直肠癌是一种较为常见的消化道恶性肿瘤, 近年来人们生活习惯的改变, 其发病率有着上升趋势[4].目前, 随着新辅助治疗手段的应用, 直肠癌治疗策略获得较大改进, 在提高保肛率及患者生活质量同时, 能有效降低直肠癌复发率[5].因此, 寻找一种无创、有效的新辅助治疗效果评估手段具有重要意义.

超声检查是评估新辅助治疗效果的常用影像学手段.本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶最大直径较治疗前明显减少(P＜0.05).提示通过常规超声检查观察直肠癌病灶治疗前后的大小变化, 能在一定程度上初步判定新辅助治疗效果.这与以往文献[6]报道相一致.但常规超声检查容易受检查者测量偏倚、周围组织纤维化等因素影响, 导致测量结果不能真实反映病灶治疗前后变化, 且常规超声难以有效反映病灶微循环血管灌注变化.

CEUS能有效反映病灶组织内微循环血流灌注状态, 在肿瘤诊断、疗效判定方面发挥着越来越重要的作用[7].通过时间-强度曲线量化分析能准确测定病灶血流量状态, 客观反映其新生血管生成情况, 可为肿瘤治疗提供精准的血流动力学信息[8].本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶AUC、PI较治疗前明显下降(P＜0.05).提示直肠癌经新辅助治疗后病灶组织内微循环血管遭到破坏, 血流灌注量减少.而运用CEUS能直观反映病灶组织的微小血管网分布及数量状态, 通过量化分析能准确测定病灶组织内血流灌注量变化, 从而为直肠癌新辅助治疗提供精准的量化结果, 帮助临床决策、调整剂量以及评估预后, 具有一定临床应用价值.

新辅助治疗后, 直肠癌病灶及其周围组织发生坏死、纤维化, 其微循环血流灌注状态也随之发生改变.新生血管活动性是目前新辅助治疗效果及预后评估的金标准, 临床上常采用病理学MVD计数进行反应, 但该方法具有创伤性、只适用于术中及术后, 术前难以实行, 不利于术前评估、指导治疗[9].本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶PI、AUC分别与MVD呈正相关(r= 0.82,P＜0.05;r= 0.79,P＜0.05), 提示利用PI和AUC能客观反映直肠癌MVD, 有效评估直肠癌微血管生成状态.即病灶血流灌注量越大, 其MVD越大, 新生微血管数量越多.

综上所述, CEUS能客观反映直肠癌微循环血流灌注状态, 其血流灌注参数与MVD有较好相关性, 可为临床评估直肠癌新辅助治疗效果提供有价值的血流动力学参考.

文章亮点

实验背景

新辅助治疗是目前临床治疗直肠癌的常用治疗方法, 准确有效的疗效评估有助于指导临床治疗.

实验动机

通过超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)定量分析直肠癌病灶治疗后的微循环状态变化, 并与术后微血管密度(microvessel density, MVD)结果比较, 探讨CEUS在新辅助治疗疗效评估中的应用价值.

实验目标

本篇论文研究的实验目标是探讨CEUS定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环变化, 及其与MVD相关性.结果证实了CEUS能有效反映新辅助治疗后病灶的微循环状态, 其参数与MVD有较好相关性, 可有效评估新辅助治疗对直肠癌的效果.

表1 患者临床基本特征(例)

表2 组间新辅助治疗后超声参数比较(mean±SD, n = 43)

表3 峰值强度、曲线下面积与微血管密度相关性

图1 直肠癌常规超声图像.病灶呈低回声, 局部边界不清.

图2 直肠癌超声造影图像.时间-强度曲线显示, 病灶组织的曲线下面积、峰值强度大于邻近正常肠壁组织.

实验方法

本篇论文为了达到目标采用了CEUS分析新辅助治疗后直肠癌的微循环变化.CEUS不仅能直观显示病灶组织的微循环状态, 而且能通过时间-强度曲线定量分析其血流灌注参数变化.

实验结果

本篇论文研究达到了实验目标, 研究结果显示新辅助治疗后病灶曲线下面积(area under the curve, AUC)、峰值强度(peak intensity, PI)较治疗前明显下降, 且分别与MVD呈正相关.本研究结果说明CEUS能定量分析直肠癌微循环状态变化, 能为临床评估新辅助治疗对直肠癌的效果提供参考.

实验结论

CEUS在肿瘤鉴别诊断以及疗效评估方面均能发挥重要作用.采用CEUS定量分析新辅助治疗后直肠癌的微循环参数变化, 可有效评估新辅助治疗对直肠癌的治疗效果.新辅助治疗后直肠癌病灶AUC、PI较治疗前明显下降, 且与MVD密切相关.CEUS可为临床评估新辅助治疗对直肠癌的疗效提供一种全新的超声技术手段.

展望前景

采用CEUS观察直肠癌病灶时, 易受邻近肠道气体干扰而影响检查结果.本研究未来研究的方向是CEUS在肠道肿瘤临床分期中的应用价值, 而最佳方法是运用动态三维超声评估新辅助治疗对直肠癌的疗效.