Aplikace multimodální MRI při histologickém stupňování a prognostickém hodnocení karcinomu rekta

Rektální karcinom (RC) patří mezi nejčastější gastrointestinální nádory [1] a vyznačuje se výraznou nádorovou heterogenitou [2]. Neoadjuvantní chemoradioterapie následovaná totální mezorektální excizí je standardní léčbou lokálně pokročilého rektálního karcinomu [3]. Přestože se díky této léčbě snížila míra lokoregionální recidivy, vzdálené metachronní metastázy se stále vyskytují ve více než 20–30 % případů [4,5]. Rozdílné biologické charakteristiky rektálního karcinomu mohou vést k různým léčebným odpovědím a prognózám [6]. Pacienti se stejnou stadií nádor–uzlina–metastáza (TNM) RC často vykazují výrazně odlišné klinické výsledky, i když podstupují stejné terapeutické zásahy [7]. Ačkoli TNM stagingový systém zůstává hlavním rámcem pro určení léčby a prognózy, je zásadní zohlednit další patologické prvky, jako je nádorové pučení, lymfovaskulární invaze (LVI), perineurální invaze a extramurální venózní invaze [8-10]. Nedávný výzkum zdůraznil, že LVI, spíše než tradičně upřednostňovaný rozsah nádorové invaze, představuje významný rizikový faktor pro metastázy u časného RC [11]. Pacienti s LVI+ vykazují výrazně horší prognózu a celkové přežití ve srovnání s pacienty s LVI-. Identifikace LVI před operací je klíčová pro stanovení léčebné strategie u RC [12]. LVI poskytuje důležité informace o biologickém chování nádoru a jeho schopnosti metastazovat, čímž zlepšuje přesnost stadiace onemocnění. Tyto informace umožňují klinikům přizpůsobit léčebné postupy, což pomáhá předcházet nadměrné léčbě u pacientů s LVI-. V případech přítomnosti LVI může být nezbytné použít agresivnější léčebné metody, jako je pooperační chemoterapie, radioterapie nebo rozsáhlejší chirurgické resekce, aby se snížila pravděpodobnost recidivy a metastáz. Stručně řečeno, LVI slouží jako klíčový prognostický faktor, poskytující zásadní informace o metastatickém a recidivním potenciálu nádoru, což má významné klinické důsledky pro predikci pooperačních výsledků, včetně recidivy, metastáz a bezpříznakového přežití. Proto může být předoperační neinvazivní hodnocení LVI, zejména u pacientů s LVI+, přínosné pro vedení klinické praxe.

Konvenční magnetická rezonance (MRI) je obzvláště účinná při pozorování velkých cév a má střední senzitivitu a vysokou specificitu pro rozlišení LVI [13]. Nicméně dokáže neinvazivně a přesně posoudit extramurální vaskulární invazi o průměru větším než 3 mm. Naopak je obtížné hodnotit vaskulární invazi o průměru menším než 3 mm, stejně jako intramurální cévní a lymfatickou infiltraci, kvůli omezením v rozlišení [14,15]. Navíc patologická biopsie je zlatým standardem pro předoperační diagnózu. Tato invazivní metoda však nemusí odrážet stav LVI celého nádoru kvůli možným chybám odběru vzorku [16]. Proto zůstává efektivní hodnocení LVI u RC pomocí předoperačního zobrazování významnou výzvou.

Intravoxelový nekoherentní pohyb (IVIM) je funkční zobrazovací metoda, která může zobrazit difúzní pohyb molekul vody a průtok krve, mikrocirkulační perfuzi, čímž zlepšuje diagnostickou přesnost RC [17,18]. IVIM model má potenciál identifikovat perfuzní efekty pomocí vzorků s více hodnotami b a biexponenciální analýzy křivky [19], což může vést ke třem parametrům, a to skutečnému difúznímu koeficientu (D), pseudodifúznímu koeficientu (D*) a perfuzní frakci (f). Li a kol. [20] zjistili, že hodnota D získaná z IVIM u pacientů s LVI+ byla výrazně vyšší než u pacientů s LVI- a RC, ale do této studie bylo zařazeno pouze 42 pacientů, což ztěžuje přesné posouzení proveditelnosti IVIM. V další studii Kan a kol. [21] odhalili, že hodnota D pomáhá posoudit prognostický faktor spojený s RC, zatímco AUC hodnoty D pro hodnocení LVI bylo pouze 0,646. V současné době studie využívající konvenční kvantitativní parametry IVIM prokázaly relativně nízkou diagnostickou účinnost při detekci LVI, s hodnotami AUC v rozmezí 0,629 až 0,646 [22,23].

Nádorová heterogenita se ukázala jako významný biomarker pro stadiační klasifikaci nádoru a prognózu [24]. Analýza subregionů, inovativní technika zpracování obrazu, prokázala v posledních letech svůj potenciál při zkoumání nitronádorové heterogenity. Předchozí výzkum zdůraznil význam analýzy subregionů odvozené z jedné modality nebo multiparametrické MRI při zkoumání nitronádorové heterogenity u RC [25-27]. Nicméně, pokud je nám známo, aplikace analýzy subregionů založené na IVIM-MRI pro hodnocení stavu LVI a prognózy u pacientů s RC nebyla dosud popsána. Proto si tato studie kladla za cíl posoudit proveditelnost využití analýzy subregionů založené na IVIM MRI k predikci stavu LVI a prognózy u pacientů s RC.