Bruk av multimodal MR i histologisk gradering og prognostisk vurdering av endetarmskreft

Rektalkreft (RC) er blant de vanligste gastrointestinale krefttypene [1], og kjennetegnes av betydelig tumorheterogenitet [2]. Neoadjuvant kjemoradioterapi etterfulgt av total mesorektal eksisjon er en standardbehandling for lokalt avansert rektalkreft [3]. Selv om den lokoregionale tilbakefallsraten har sunket på grunn av denne behandlingen, oppstår fjerne metakrone metastaser fortsatt i over 20–30 % av tilfellene [4,5]. De varierende biologiske egenskapene til rektalkreft kan føre til ulike behandlingsresponser og prognoser [6]. Pasienter som diagnostiseres med samme tumor-node-metastase (TNM)-stadium av RC, viser ofte svært forskjellige kliniske utfall til tross for å motta samme terapeutiske inngrep [7]. Selv om TNM-stadieringssystemet forblir det primært brukte rammeverket for å veilede behandlingsvalg og forutsi prognose, er det avgjørende å ta hensyn til ytterligere patologiske elementer, som tumorknoppskyting, lymfovaskulær invasjon (LVI), perineural invasjon og ekstramural venøs invasjon [8–10]. En nylig undersøkelse har fremhevet at LVI, i stedet for det tradisjonelt prioriterte omfanget av tumorinvasjon, fungerer som en betydelig risikofaktor for metastase i tidligstadiet RC [11]. Pasienter som viser LVI+ har en betydelig dårligere prognose og total overlevelse sammenlignet med de som har LVI–. Å identifisere LVI før operasjon er avgjørende for å informere behandlingsstrategier i RC [12]. LVI gir viktig informasjon om tumorbiologisk atferd og sannsynlighet for metastasering, og forbedrer dermed presisjonen i sykdomsstadieinndeling. Denne informasjonen gjør det mulig for klinikere å skreddersy behandlingstilnærminger, noe som bidrar til å forhindre overbehandling hos pasienter med LVI–. I tilfeller der LVI er tilstede, kan det være nødvendig å bruke mer aggressive behandlingsmetoder, som postoperativ kjemoterapi, stråleterapi eller mer omfattende kirurgiske reseksjoner, for å redusere sjansene for tilbakefall og metastase. Oppsummert fungerer LVI som en avgjørende prognostisk faktor, og gir essensiell innsikt i tumorpotensialet for metastase og tilbakefall, noe som har betydelige kliniske implikasjoner for å forutsi postoperative utfall, inkludert tilbakefall, metastase og sykdomsfri overlevelse. Derfor kan en preoperativ ikke-invasiv vurdering av LVI, spesielt hos pasienter med LVI+, være avgjørende for å veilede klinisk praksis.

Konvensjonell magnetresonansavbildning (MRI) er spesielt effektiv for å observere store blodårer og har moderat følsomhet og høy spesifisitet for å skille LVI [13]. Imidlertid kan den ikke-invasivt og nøyaktig vurdere ekstramural vaskulær invasjon med en diameter større enn 3 mm. Derimot er det utfordrende å vurdere vaskulær invasjon med en diameter mindre enn 3 mm, samt intramural vaskulær og lymfatisk infiltrasjon, på grunn av begrensninger i oppløsning [14,15]. I tillegg er patologisk biopsi gullstandarden for preoperativ diagnose. Imidlertid kan denne invasive tilnærmingen muligens ikke reflektere LVI-statusen til hele tumor på grunn av mulige prøvetakingsfeil [16]. Derfor forblir effektiv vurdering av LVI i RC via preoperativ avbildning en betydelig utfordring.

Intravoxel inkohærent bevegelse (IVIM) er en funksjonell avbildningsmetode som kan vise diffus bevegelse av vannmolekyler og blodstrøm, mikrosirkulasjonsperfusjon, og dermed forbedre diagnostisk nøyaktighet for RC [17,18]. IVIM-modellen har potensial til å identifisere perfusjonseffekter ved bruk av flerfoldige b-verdi-prøver og bieksponentiell kurvetilpasningsanalyse [19], noe som kan føre til tre parametere, nemlig den sanne diffusjonskoeffisienten (D), pseudodiffusjonskoeffisienten (D*) og perfusjonsfraksjonen (f). Li et al [20]. oppdaget at D-verdien hentet fra IVIM av LVI+-pasienter var betydelig høyere enn hos LVI–-pasienter med RC, men bare 42 pasienter var inkludert i denne studien, noe som gjorde det vanskeligere å nøyaktig vurdere gjennomførbarheten av IVIM. I en annen studie avdekket Kan et al [21]. at D-verdien var nyttig for å vurdere prognostisk faktor relatert til RC, mens AUC for D-verdien for å evaluere LVI bare var 0,646. For tiden har studier som bruker konvensjonelle IVIM-kvantitative parametere demonstrert relativt lav diagnostisk effektivitet i påvisning av LVI, med AUC-verdier som spenner fra 0,629 til 0,646 [22,23].

Tumorheterogenitet har fremstått som en betydelig biomarkør for tumorstadieinndeling og prognose [24]. Subregionanalyse, en innovativ avbildningsetterbehandlingsteknikk, har vist sitt potensial i å utforske intratumorheterogenitet de siste årene. Tidligere forskning har understrekt betydningen av subregionanalyse utledet fra enten enkeltmodalitets- eller multiparametrisk MRI i undersøkelsen av intratumorheterogenitet i RC [25–27]. Imidlertid, så vidt vi vet, har anvendelsen av subregionanalyse basert på IVIM-MRI for å evaluere LVI-status og prognose hos pasienter med RC ikke blitt rapportert. Derfor hadde denne studien som mål å vurdere gjennomførbarheten av å bruke subregionanalyse basert på IVIM-MRI for å forutsi LVI-status og prognose hos pasienter med RC.