应用1HMR波谱在新辅助化疗早期评估乳腺癌化疗效果的研究完整版

应用1HMR波谱在新辅助化疗

早期评估乳腺癌化疗效果的研究作者目的应用1HMRS评价化疗早期复合胆碱(tCho)浓度变化在早期评估乳腺癌新辅助化疗效果的价值。

前言乳腺癌是女性常见肿瘤之一,在中国其发病率逐年升高,已跃居女性恶性肿瘤的第二位。近年来新辅助化疗逐渐被推广应用。临床迫切需要一种能在化疗早期估计化疗效果的检查方法,以便于及时调整和制定化疗方案。但是传统方法如扪诊、乳腺摄影及B超均不能在化疗早期评价肿瘤的变化。前言MRI正成为评价新辅助化疗疗效的新方法,已有研究表明,肿瘤的大小、形态及动态增强方式的改变约在化疗后至少6周才能被MRI发现。MRS作为反映活体内生化信息及代谢状态的技术,可能在肿瘤大体形态变化之前反映出肿瘤代谢的变化。作者假设在化疗早期乳腺癌中tCho度降低提示化疗有效。资料与方法一、研究对象二、MR及MRS检查三、结果评价四、数据处理及统计学分析一、研究对象已确诊为乳腺癌并要进行新辅助化疗的患者20例,且T分期在Tlc以上者,即肿瘤直径≥1cm。年龄35-61岁,平均(47±7)岁,病灶最大径线(3.75±1.O0)cm。化疗方案:表阿霉素+环磷酰胺+紫杉醇联合化疗,周期4-6疗程,每疗程2d,两疗程之间间隔约4周。所有患者在化疗前均进行乳腺病变穿刺活检,在化疗全部疗程结束后均进行手术治疗并取得病理结果。资料与方法二、MR及MRS检查

1.MR设备:采用GESingaTwinspeedExciteⅡ1.5TMR扫描仪。相控阵4通道乳腺线圈。采用GE标准1HMRS采集及SAGE后处理软件。2.MRS序列及参数:俯卧位,双乳自然下垂。扫描序列及参数主要包括:点分辨自旋回波波谱(PRESS),以DWI作为MRS的定位图,b值为0和1000s/mm2等。资料与方法二、MR及MRS检查

tCho定量：患者扫描结束后的校对模型采集参照波谱采集序列及参数。退出扫描床后在不改变起始定位线的情况下将校对模型放入与病灶同侧的线圈内,再行MRS采集,体素框位置与采集参数与患者基本保持一致。对每个病灶及其校对模型进行3次波谱采集,以便于计算每个病灶中的平均tCho浓度。资料与方法二、MR及MRS检查

3.对乳腺癌及校对模型的波谱数据后处理:采用SAGE软件包,后处理主要包括:(1)时间域的预处理,采用系统默认的设置;(2)将波谱原始数据通过傅立叶转化重组为谱线;(3)谱线的相位校正及基线校正;(4)选定胆碱峰,测量峰下面积及噪声。利用校对公式以校对模型为参照计算出乳腺癌中的tCho浓度。资料与方法二、MR及MRS检查

所有患者均分别在化疗前1周内及化疗第1疗程结束后3周内(8d左右)各进行1次MRs检查。注意将两次检查的体素放在基本相同的位置。资料与方法三、结果评价

所有化疗疗程结束且患者手术后,由1名有经验的病理科医师根据化疗前穿刺病理及手术后病理所见,将患者分为2组:化疗有效组和化疗无效组.变性区域与治疗前肿瘤大小的确定应参照治疗前估计肿瘤的大小;必须根据手术后的组织病理学标本来确定治疗反应。分为0-3级,0级认为化疗无效，1-3级认为化疗有效。资料与方法三、结果评价

化疗反应性组织学评价参照标准:

0级：无反应(治疗后癌细胞无改变);

1级：轻度反应(1a:<1/3的癌细胞有明显形态改变或轻度形态改变;1b:≥1/3但<2/3的癌细胞有明显形态改变);

2级：明显反应(2a:≥2/3的癌细胞有明显形态改变,但有明显的残余;2b:几乎全部癌细胞有明显形态学改变,仅残留少量);

3级：完全反应(癌细胞坏死和(或)消失,癌细胞被肉芽组织和(或)纤维组织代替)。资料与方法三、结果评价

癌细胞轻度形态改变:是指癌细胞轻度变性改变,但仍可能存活,包括胞质空泡变性、嗜酸变性及细胞核肿胀等;癌细胞明显形态改变:是指癌细胞几乎不能存活,包括液化、坏死和癌细胞消失;资料与方法四、数据处理及统计学分析统计软件采用SPSS11.0。用配对样本均数t检验分别比较化疗有效组和无效组化疗前及化疗后tCho浓度差异是否有统计学意义。用秩和检验(Mann-Whitney检验)比较化疗有效组和无效组化疗后病灶大小的变化是否有统计学意义。用ROC曲线分析根据tCho浓度变化来判断化疗有效的价值,P<0.05为差异有统计学意义。资料与方法结果20例中化疗有效组为16例(包括15例浸润性导管癌,1例大汗腺癌),化疗无效组为4例(包括3例浸润性导管癌和1例乳头状癌)。化疗有效组和无效组化疗前、后的tCho浓度变化如表1所示。结果化疗有效组中16例化疗第一疗程结束后tCho浓度降低(77.31±24.39)%,

10例:病灶大小尚未出现明显变化,但tCho浓度明显下降,由(4.49±2.97)mmol/L降为(1.35±1.26)mmol/L(图1-6)6例:病灶缩小,同时tCho浓度明显下降,由(3.82±2.51)mmol/L降为(0.76%±0.27)mmol/L化疗无效组中病灶大小无变化,tCho浓度降低9.46%(图7-12)。结果化疗有效组与无效组化疗前及第一疗程结束后病灶大小变化值均为0(中位数),经Mann-Whitney检验差异无统计学意义(U=23,W=33,P=0.437)。以化疗后tCho浓度降低12.98%为阈值,判断化疗有效的敏感度及特异度分别为93.8%和75.0%;以45.19%为阈值判断化疗有效的敏感度和特异度分别为87.5%和100%。结果根据tCho浓度变化来判断化疗有效的敏感度和特异度的ROC曲线(图13),曲线下面积为0.984(Sx=0.024,P=0.003)。讨论一、作者研究较以往研究的不同之处二、关于作者研究的结果三、利用1HMRS评估新辅助化疗疗效的优劣势

一、较以往研究的不同之处MRS评价新辅助化疗疗效的研究国外较多,国内较少。有研究显示,部分乳腺癌患者在化疗后tCho信号降低或消失,Meimsamy研究显示tCho峰24h内就有降低。国内汪晓红等曾比较了19例乳腺癌患者化疗前后病变在MRS、DWI和PWI的表现,认为它们均可用于乳腺癌的诊断,并能为早期监测乳腺癌新辅助化疗疗效提供有价值的信息。讨论一、较以往研究的不同之处作者认为在他们的研究中有以下不足:

1.没用病理作为对照,使fMRI判断化疗疗效缺乏客观依据;

2.检查时间偏迟，第2次MR检查时间是在化疗2个疗程结束后进行的,这时病灶不仅在fMRI上出现变化,而且在形态上也出现了明显变化,这并没用体现出fMRI在早期监测疗效方面的优势;

3.波谱胆碱峰没有定量。

讨论一、较以往研究的不同之处作者研究主要在三方面作了改进:(1)以病理作为判断化疗是否有效的标准。(2)在化疗早期(第1疗程结束后)进行MRS检查,力图在病灶形态学发生改变之前能观察到Cho变化。第2次MR检查主要根据患者的情况来尽早进行,但都在化疗第1疗程后3周内(第2疗程开始前),最早的1例在化疗后24h即进行了检查。(3)对波谱胆碱峰进行了外参照法绝对定量,以便较客观地比较化疗前、后病灶内平均tCho浓度的变化。

讨论二、关于作者研究的结果化疗有效组化疗前及化疗第1疗程结束后tCho浓度差异有统计学意义,而化疗无效组化疗前后的tCho浓度差异无统计学意义。化疗有效者在化疗早期就出现了胆碱浓度明显降低,而化疗无效者在化疗早期胆碱浓度减低不明显。这证明应用MRStCho浓度的变化能在化疗早期评估化疗的疗效。讨论二、关于作者研究的结果这有可能是由于在化疗早期急性细胞毒性反应及肿瘤的细胞膜代谢受到抑制。作者研究中1例患者于化疗后24h内即出现了胆碱浓度的下降,这与Meisamy的研究结果类似。虽然化疗有效组中tCho浓度明显下降,但是有效组病灶大小变化却与无效组差异无统计学意义。讨论二、关于作者研究的结果化疗有效组中有10例病灶大小无变化,但tCho浓度明显下降,这支持了作者的假设,即乳腺MRS能在肿瘤大小出现变化之前反映出化疗的效果。虽然化疗无效组化疗后胆碱浓度变化差异无统计学意义,但是仍有轻度下降,这间接提示了MRs在反映化疗后肿瘤的代谢变化方面很敏感。讨论二、关于作者研究的结果化疗有效组和无效组的tCho浓度在化疗后均有降低,但tCho浓度降低多少提示化疗有效,作者对这一问题进行了ROC分析,结果显示ROC曲线下面积为0.984,提示用tCho浓度的变化在化疗早期评估化疗疗效有较高的敏感度和特异度。因此确定了化疗有效与否的tCho浓度降低程度以32.98%为阈值,其判断化疗有效的敏感度及特异度分别为93.8%和75.0%。

讨论三、利用1HMRS评估新辅助化疗疗效的优劣势lHMRS能在化疗早期即反映出肿瘤代谢的变化,这是它的主要优势;其次,MRS采集不需用对比剂,可以用DWI作为定位图,因为绝大多数乳腺癌在DWI上呈高信号,病变的对比分辨率很高,所以对于不适合用对比剂的患者也适合用MRS来评估化疗疗效。讨论三、利用1HMRS评估新辅助化疗疗效的优劣势目前MRS采集技术相对较成熟,扫描时间约需3-6min,对于不能长时间俯卧的患者仍然可进行MRS检查。但是单独使用MRS检查来评估化疗疗效还未广泛应用于临床。讨论三、利用1HMRS评估新辅助化疗疗效的优劣势lHMRS的缺点:

1.少数乳腺癌在化疗前即无胆碱峰,就无法利用MRS来评估疗效。

2.以作者的经验,对于病灶(<1.5cm且>1cm者波谱的噪声相对较大,可能会无法显示tCho峰。

讨论三、利用1HMRS评估新辅助化疗疗效的优劣势该组中有1例中分化浸润性导管癌未见Cho峰。Yeung等采用动态增强结合MRS进行乳腺病变的定性研究时也发现24例乳腺癌中2例没有显示Cho峰。对较小病灶可通过延长TR时间,增加采集次数等,多数病