Anvendelse af multimodal MR-skanning i histologisk gradering og prognostisk vurdering af endetarmskræft

Rektalkræft (RC) er blandt de mest udbredte mave-tarmkræftformer [1], kendetegnet ved betydelig tumorheterogenitet [2]. Neoadjuvant kemoradioterapi efterfulgt af total mesorektal ekscision er en standardbehandling for lokal avanceret rektalkræft [3]. Selvom den lokale recidivrate er faldet som følge af denne behandling, opstår fjerne metakrone metastaser stadig i over 20-30% af tilfældene [4,5]. De varierende biologiske egenskaber ved rektalkræft kan resultere i forskellige behandlingsresponser og prognoser [6]. Patienter, der diagnosticeres med samme tumor-node-metastase (TNM) stadium af RC, udviser ofte vidt forskellige kliniske udfald, på trods af at modtage de samme terapeutiske indgreb [7]. Mens TNM-stadieringssystemet forbliver det primært anvendte rammeverk til at vejlede behandlingsvalg og forudsige prognose, er det afgørende at tage hensyn til yderligere patologiske elementer, såsom tumorknoppespiring, lymfevaskulær invasion (LVI), perineural invasion og ekstramural venøs invasion [8-10]. En nylig undersøgelse har fremhævet, at LVI, snarere end den traditionelt prioriterede omfang af tumorinvasion, fungerer som en væsentlig risikofaktor for metastase i tidligt stadium RC [11]. Patienter med LVI+ udviser en betydeligt dårligere prognose og overlevelse sammenlignet med dem med LVI-. Identificering af LVI før operation er afgørende for at informere behandlingsstrategier i RC [12]. LVI giver vigtig information om tumorernes biologiske adfærd og deres sandsynlighed for at metastasere, hvilket forbedrer nøjagtigheden af sygdomsstadiering. Denne information giver klinikere mulighed for at skræddersy behandlingstilgange, hvilket hjælper med at forebygge overbehandling hos patienter med LVI-. I tilfælde hvor LVI er til stede, kan det være nødvendigt at anvende mere aggressive behandlingsmetoder, såsom postoperativ kemoterapi, radioterapi eller mere omfattende kirurgiske resektioner, for at reducere risikoen for recidiv og metastase. Samlet set fungerer LVI som en afgørende prognostisk faktor, der giver essentielle indsigter i tumorernes potentiale for metastase og recidiv, hvilket har betydelige kliniske implikationer for at forudsige postoperative udfald, herunder recidiv, metastase og sygdomsfri overlevelse. Derfor kan en præoperativ ikke-invasiv vurdering af LVI, især hos patienter med LVI+, være afgørende for at vejlede klinisk praksis.

Konventionel magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) er særligt effektiv til at observere store blodkar og har moderat følsomhed og høj specificitet til at skelne LVI [13]. Den kan dog ikke-invasivt og præcist vurdere ekstramural vaskulær invasion med en diameter større end 3 mm. Derimod er det udfordrende at vurdere vaskulær invasion med en diameter mindre end 3 mm, samt intramural vaskulær og lymfatisk infiltration, på grund af begrænsninger i opløsning [14,15]. Derudover er patologisk biopsi guldkvinden for præoperativ diagnostik. Denne invasive tilgang kan dog ikke afspejle LVI-status for hele tumoren på grund af mulige prøvefejl [16]. Derfor forbliver effektiv vurdering af LVI i RC via præoperativ billeddannelse en væsentlig udfordring.

Intravoxel inkoherent bevægelse (IVIM) er en funktionel billeddannelsesmetode, der kan vise den diffuse bevægelse af vandmolekyler og blodstrøm, mikrocirkulationsperfusion, og dermed forbedre diagnostisk nøjagtighed af RC [17,18]. IVIM-modellen har potentiale til at identificere perfusionseffekter ved hjælp af multiple b-værdiprøver og bieksponentiel kurvetilpasningsanalyse [19], hvilket kan føre til tre parametre, nemlig den sande diffusionskoefficient (D), den pseudo-diffusionskoefficient (D*) og perfusionsfraktionen (f). Li et al [20]. opdagede, at D-værdien opnået fra IVIM af LVI+ patienter var signifikant højere end hos LVI- patienter med RC, men kun 42 patienter var inkluderet i denne undersøgelse, hvilket gør det vanskeligere at nøjagtigt vurdere IVIMs gennemførlighed. I en anden undersøgelse viste Kan et al [21]. at D-værdien var nyttig til at vurdere den prognostiske faktor relateret til RC, mens AUC for D-værdien til evaluering af LVI kun var 0,646. I øjeblikket har undersøgelser, der anvender konventionelle IVIM-kvantitative parametre, demonstreret en relativt lav diagnostisk effektivitet i detektering af LVI, med AUC-værdier mellem 0,629 og 0,646 [22,23].

Tumorheterogenitet er fremstået som en væsentlig biomarkør for tumorstadiering og prognose [24]. Subregionalanalyse, en innovativ billedbehandlingsteknik, har i de senere år demonstreret sit potentiale i at udforske intratumor heterogenitet. Tidligere forskning har understreget betydningen af subregionalanalyse afledt fra enten enkeltmodalitets- eller multiparametrisk MRI i undersøgelsen af intratumor heterogenitet i RC [25-27]. Men så vidt vi ved, er anvendelsen af subregionalanalyse baseret på IVIM-MRI til evaluering af LVI-status og prognose hos patienter med RC ikke blevet rapporteret. Denne undersøgelse havde derfor til formål at vurdere gennemførligheden af at anvende subregionalanalyse baseret på IVIM MRI til at forudsige LVI-status og prognose hos patienter med RC.