影像學(xué)在評估骨肉瘤新輔助化療效果中的意義

1、影像學(xué)在評估骨肉瘤新輔助化療效果中的意義<                  作者：柳劍，郭衛(wèi)，楊榮利，曲華毅，楊毅【關(guān)鍵詞】   骨肉瘤    骨肉瘤是最常見的原發(fā)惡性骨腫瘤，約占骨原發(fā)惡性腫瘤的20%，80%以上的病人在就診時就已出現(xiàn)肺的微小轉(zhuǎn)移灶。以往骨肉瘤以手術(shù)為主要 治療 方法，其5年生存率在20%以下。20世紀(jì)70年代以來大劑量化療 應(yīng)用 于骨肉瘤的治療中，使骨肉瘤的5

2、年生存率明顯提高。現(xiàn)在骨肉瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療模式為：術(shù)前化療+手術(shù)+術(shù)后化療相結(jié)合的綜合治療模式?；煹囊胧沟霉侨饬龌颊叩?年生存率達到70%80%。同時由于術(shù)前化療的應(yīng)用，使患者的保肢率在80%以上，并且其5年生存率與5年無病生存率與截肢病人無顯著性差異?；煶蔀槭中g(shù)以外影響骨肉瘤預(yù)后的關(guān)鍵因素。因此評價骨肉瘤的化療效果就成為近年研究的焦點。對術(shù)前化療的效果進行評估，才構(gòu)成新輔助化療的完整概念。主要包括： 臨床 評估、影像學(xué)評估和 組織 病 理學(xué) 評估3種。本文僅對影像學(xué)評估進行綜述。    1  X線片    X線平片在診斷

3、骨肉瘤的過程中具有無可替代的重要價值。在評估化療反應(yīng)方面，腫瘤體積縮小，軟組織中殘存腫瘤出現(xiàn)鈣化，髓腔及骨膜反應(yīng)邊界變得清晰曾被認(rèn)為是好的預(yù)后因素。相反，軟組織腫塊不變甚至增大，腫瘤仍有侵襲性進展則提示預(yù)后不良。但是骨破壞、新骨形成、修復(fù)性鈣化等變化表現(xiàn)多樣，結(jié)果不確定，與病理評估得出的組織反應(yīng)性沒有相關(guān)性1。因此在評估新輔助化療效果中，X線平片的作用有限。    2  血管造影    血管造影是根據(jù)化療前后腫瘤血管分布的變化，來評估骨肉瘤對化療的反應(yīng)。Kumpan等認(rèn)為血管造影比X線平片評估的效果要好，并將血管造影的反應(yīng)分

4、為四級，與腫瘤壞死率相比較，得出了較好的相關(guān)性。有人將血管造影和鉈-201核素掃描同時應(yīng)用于骨肉瘤患者，評估化療反應(yīng)，結(jié)果顯示兩者均有較好的作用。血管造影進行評估的優(yōu)點包括：直接顯示腫瘤血管，觀察重點突出，評估較為客觀。缺點包括：（1）不能評估有無殘存腫瘤細胞，即使腫瘤血管明確地減少甚至消失，也不能排除有殘存腫瘤的可能。（2）特異性不高，不能區(qū)分瘤周血管過多是因為殘存腫瘤造成還是反應(yīng)性增生造成。（3）不能直接觀察腫瘤的變化。（4）為有創(chuàng)檢查。有人認(rèn)為，在監(jiān)測新輔助化療的各種影像中，血管造影應(yīng)被廢棄。MR血管造影可以顯示：腫瘤斷面，腫瘤滋養(yǎng)血管和正常血管。應(yīng)用MR血管造影評估得出結(jié)論：化療后腫瘤

5、血管不變或增加，提示化療反應(yīng)不良；腫瘤血管明顯減少，提示組織反應(yīng)良好。因此，在評估新輔助化療效果的過程中，血管造影評估作用有限。MR血管造影在評估中有一定的作用。    3  CT評估    早在20世紀(jì)80年代，就有人應(yīng)用CT評估骨肉瘤新輔助化療的作用，CT可以準(zhǔn)確的顯示出腫瘤髓內(nèi)浸潤范圍和軟組織包塊的范圍，被證明是骨肉瘤術(shù)前良好的評估手段。一些研究表明，盡管CT不能區(qū)分是否存在活著的腫瘤細胞，但是有效的化療可以在CT中出現(xiàn)相應(yīng)的征象：肌肉間脂肪層重新出現(xiàn)，腫瘤邊緣或中心鈣化增加，髓內(nèi)異常信號范圍縮?。幌喾?，軟組織侵犯增加

6、，進行性的骨質(zhì)破壞以及髓內(nèi)異常信號增加，提示化療反應(yīng)不佳。CT與平片相比較，具有很多的優(yōu)點：（1）可以評估軟組織包塊的變化程度；（2）顯示出化療后重新出現(xiàn)在腫瘤與肌肉間隙的脂肪層；（3）鑒別腫瘤鈣化增多是由于腫瘤邊緣修復(fù)增多還是腫瘤本身的鈣化增加。但由于MRI更加出色，CT在評估術(shù)前化療中的地位逐漸被MRI取代。    4  骨肉瘤的體積    Bieling等通過研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的體積與預(yù)后的相關(guān)性密切(p=0.0013)，指出當(dāng)腫瘤的體積小于70 cm×70 cm×70 cm時，5年的MFS是100%，沒

7、有1例發(fā)生了轉(zhuǎn)移，腫瘤的體積在70 cm×70 cm×70 cm到150 cm×150 cm×150 cm時，5年的MFS是87%，其中有4例發(fā)生了轉(zhuǎn)移，體積大于150 cm3時，5年的MFS是58%，其轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)率較高。    新輔助化療完成后，評估化療前后腫瘤體積的變化，并與腫瘤切除后的病理壞死率相比較，可以得出骨肉瘤對化療的反應(yīng)程度。 計算 腫瘤的體積有多種方法。最簡單常用的方法是建立骨肉瘤的橢球模型，骨肉瘤的體積(V)6×長度×寬度×高度。3個徑線可以根據(jù)X線、CT或MRI得到，利用上述

8、公式可以近似的得到腫瘤的體積。以上公式為骨肉瘤體積的近似公式，根據(jù)3條徑線測量的準(zhǔn)確程度不同，腫瘤的計算體積也有很大差異。X線測量最不準(zhǔn)確，CT次之，MRI較為準(zhǔn)確。比較精確的測量方法是應(yīng)用三維核磁共振成像，所用掃描層面均應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，掃描層面密集，最后應(yīng)用三維重建 軟件 ，通過微積分計算腫瘤的體積2。應(yīng)用骨肉瘤橢球模型進行評估，得出的結(jié)論為：骨肉瘤腫瘤體積增大與不良的組織反應(yīng)相關(guān)性良好，但是腫瘤體積不變或變小，與良好的組織反應(yīng)沒有相關(guān)性。應(yīng)用三維重建核磁計算骨肉瘤體積得出的結(jié)論為：體積不變或減小預(yù)示化療反應(yīng)良好；體積增大預(yù)示著化療反應(yīng)不良2。因此應(yīng)用腫瘤體積預(yù)測腫瘤的化療敏感性，與腫瘤體積

9、的測量方法及準(zhǔn)確度有一定的關(guān)系。另外，腫瘤髓內(nèi)病變的范圍，也就是腫瘤的“長度”，一般不受化療的影響。腫瘤的橫徑，也就是軟組織包塊的水平徑線，體現(xiàn)腫瘤對化療的反應(yīng)程度。因此測量腫瘤體積變化不能用來評估局限于骨內(nèi)的病變。同時，由于骨肉瘤內(nèi)有大量的骨樣基質(zhì)，術(shù)前化療引起體積縮小的程度沒有尤文肉瘤顯著3。有人認(rèn)為，實際上，即使骨肉瘤對化療反應(yīng)良好，其軟組織進行性鈣化，形成新的骨樣基質(zhì)，仍可以維持腫瘤原有的體積。這樣就解釋了組織化療反應(yīng)良好的腫瘤，在化療結(jié)束后體積沒有變化的現(xiàn)象。同時也有人認(rèn)為：組織壞死后由于壞死液化其體積也有可能增大，因此組織學(xué)反應(yīng)良好的腫瘤，也可能表現(xiàn)為體積增大4。這也從一個方面解釋

10、了，盡管腫瘤體積增大預(yù)示著腫瘤對化療的反應(yīng)不佳，但是與患者的預(yù)后沒有明顯的相關(guān)性。    5  核磁共振（MRI）    核磁共振可以很好地反應(yīng)軟組織的特點，評估腫瘤局部侵犯范圍較為準(zhǔn)確5、6。腫瘤經(jīng)過化療將出現(xiàn)多種變化，包括：壞死，出血，肉芽組織增生，纖維化機化形成假包膜等。通過影像病理比較，不同的影像表現(xiàn)有著不同的病理基礎(chǔ)，但是不同的病理變化可以表現(xiàn)為相同的核磁影像。一些學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)T2像提示瘤周水腫持續(xù)存在甚至增加，合并腫瘤體積增加，提示預(yù)后不良。但是瘤周水腫減少并不代表腫瘤對化療的反應(yīng)良好。另一些研究表明：腫瘤骨內(nèi)T

11、2信號改變，與腫瘤對化療的反應(yīng)無相關(guān)性，但是腫瘤骨外T2信號增加提示化療反應(yīng)差。由于普通MRI不能區(qū)分腫瘤周圍的變化是殘存腫瘤還是腫瘤壞死后繼發(fā)的組織機化引起，因此普通MRI不能用來評估新輔助化療后是否還有殘存的腫瘤細胞。在化療過程中，應(yīng)用MRI監(jiān)測和評估腫瘤化療反應(yīng)性的意義被局限化。    6  磁共振動態(tài)增強（D-MRl)    磁共振動態(tài)增強掃描是指在用團注法快速注射對比劑的過程中及其后的一段時間內(nèi)，對所選層面進行連續(xù)快速掃描，從而獲得可反映時相特征的磁共振圖像序列。它主要反映組織的血流動態(tài)變化過程、血液灌注情況及血管

12、豐富程度，并借此用于診斷。在注入對比劑(Gd-DTPA)后，血管尚未成熟的肉芽組織，壞死區(qū)的新生血管，反應(yīng)性的組織充血區(qū)與殘存的腫瘤細胞，全部表現(xiàn)為高信號。骨肉瘤血管豐富，通透性強，與肌肉等組織形成鮮明對比，構(gòu)成雙間室藥物代謝模型。因此在注射對比劑的早期腫瘤即出現(xiàn)強化，根據(jù)各種組織的強化時間不同，可以將腫瘤細胞區(qū)分出來。信號強度一時間曲線可以直觀的反應(yīng)這一變化。骨肉瘤在化療前具有高的斜率，化療后組織壞死，纖維化，其信號強度一時間曲線的斜率也隨之降低。利用這一變化，可以得出骨肉瘤對化療的反應(yīng)程度。許多學(xué)者應(yīng)用動態(tài)增強MRI進行分析評估，得出相似的結(jié)論：D-MRI評估骨肉瘤對化療的反應(yīng)與大體病理的

13、Huvos分級或與患者的預(yù)后有顯著的相關(guān)性7。應(yīng)用D-MRI檢查，動態(tài)增強曲線的斜率和峰值時間在腫瘤壞死區(qū)域以及存活腫瘤區(qū)域存在顯著差異8。但是，僅僅完成一個周期的化療，就應(yīng)用D-MRI評估腫瘤對化療的敏感性是不可靠的。本方法與病理學(xué)評估腫瘤壞死率相比較有以下優(yōu)點：（1）為無創(chuàng)的檢查方式，并可對不能手術(shù)的病人提供檢查和評估；（2）可以反復(fù)多次檢查，并對病人的整個治療過程進行系統(tǒng)的檢測；（3）可以在治療的早期預(yù)測患者的預(yù)后，并對化療反應(yīng)不好的患者進行相應(yīng)的治療調(diào)整從而改善骨肉瘤患者的整體生存率。應(yīng)用D-MRI也存在著不足：（1）一次掃描僅能定位一個或幾個感興趣區(qū)，不能反應(yīng)腫瘤的全貌；（2）后續(xù)的計算處理復(fù)雜且沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；（3）個體差