Zastosowanie multimodalnego rezonansu magnetycznego w ocenie histologicznej i prognostycznej raka odbytnicy

Rak odbytnicy (RC) należy do najczęstszych nowotworów przewodu pokarmowego [1], charakteryzując się znaczną heterogenicznością guza [2]. Neoadiuwantowa chemioradioterapia, a następnie całkowita wycięcie mezorektum, jest standardowym leczeniem miejscowo zaawansowanego raka odbytnicy [3]. Chociaż częstość nawrotów miejscowo-regionalnych zmniejszyła się dzięki temu leczeniu, odległe przerzuty metachroniczne nadal występują w ponad 20-30% przypadków [4,5]. Różne cechy biologiczne raka odbytnicy mogą skutkować różnymi odpowiedziami na leczenie i rokowaniami [6]. Pacjenci z rozpoznanym tym samym stopniem zaawansowania guz-węzeł-przerzuty (TNM) RC często wykazują znacznie różne wyniki kliniczne, pomimo otrzymania tych samych interwencji terapeutycznych [7]. Podczas gdy system klasyfikacji TNM pozostaje głównie stosowanym schematem do kierowania wyborami leczenia i prognozowania rokowania, kluczowe jest uwzględnienie dodatkowych elementów patologicznych, takich jak pączkowanie guza, inwazja naczyń limfatycznych i krwionośnych (LVI), inwazja okołonerwowa i inwazja pozamuralna żył [8-10]. Ostatnie badanie podkreśliło, że LVI, a nie tradycyjnie priorytetowy zakres inwazji guza, stanowi istotny czynnik ryzyka przerzutów we wczesnym stadium RC [11]. Pacjenci wykazujący LVI+ mają znacznie gorsze rokowanie i przeżycie całkowite w porównaniu z pacjentami z LVI-. Identyfikacja LVI przed operacją jest kluczowa dla informowania o strategiach leczenia w RC [12]. LVI dostarcza ważnych informacji dotyczących biologicznego zachowania guza i jego prawdopodobieństwa przerzutowania, poprawiając tym samym precyzję określania stadium choroby. Informacja ta umożliwia klinicystom dostosowanie podejść terapeutycznych, co pomaga zapobiegać nadmiernemu leczeniu pacjentów z LVI-. W przypadkach, w których obecne jest LVI, może być niezbędne przyjęcie bardziej agresywnych metod leczenia, takich jak chemioterapia pooperacyjna, radioterapia lub bardziej rozległe resekcje chirurgiczne, aby zmniejszyć szanse nawrotu i przerzutów. Podsumowując, LVI służy jako kluczowy czynnik prognostyczny, dostarczając istotnych informacji o potencjale guza do przerzutowania i nawrotu, co ma znaczące implikacje kliniczne dla przewidywania wyników pooperacyjnych, w tym nawrotu, przerzutów i przeżycia wolnego od choroby. Dlatego przedoperacyjna nieinwazyjna ocena LVI, szczególnie u pacjentów z LVI+, może być pomocna w kierowaniu praktyką kliniczną.

Konwencjonalny rezonans magnetyczny (MRI) jest szczególnie skuteczny w obserwacji dużych naczyń krwionośnych i ma umiarkowaną czułość oraz wysoką swoistość w rozróżnianiu LVI [13]. Jednak może on nieinwazyjnie i dokładnie ocenić pozamuralną inwazję naczyniową o średnicy większej niż 3 mm. W przeciwieństwie do tego, ocena inwazji naczyniowej o średnicy mniejszej niż 3 mm, a także inwazji śródściennej naczyń krwionośnych i limfatycznych, jest trudna ze względu na ograniczenia rozdzielczości [14,15]. Dodatkowo, biopsja patologiczna jest złotym standardem w diagnostyce przedoperacyjnej. Jednak to inwazyjne podejście może nie odzwierciedlać statusu LVI całego guza z powodu możliwych błędów próbkowania [16]. Dlatego skuteczna ocena LVI w RC za pomocą obrazowania przedoperacyjnego pozostaje znaczącym wyzwaniem.

Ruch wewnątrzvokselowy niespójny (IVIM) to funkcjonalna metoda obrazowania, która może wyświetlać rozproszony ruch cząsteczek wody i przepływ krwi, perfuzję mikrokrażenia, poprawiając tym samym dokładność diagnostyczną RC [17,18]. Model IVIM ma potencjał do identyfikacji efektów perfuzji przy użyciu wielowartościowych próbek b i analizy dopasowania krzywej dwueksponencjalnej [19], co może prowadzić do trzech parametrów, mianowicie prawdziwego współczynnika dyfuzji (D), pseudowspółczynnika dyfuzji (D*) oraz frakcji perfuzji (f). Li i wsp. [20] odkryli, że wartość D uzyskana z IVIM pacjentów LVI+ była znacząco wyższa niż u pacjentów LVI- z RC, ale tylko 42 pacjentów zostało włączonych do tego badania, co utrudnia dokładną ocenę wykonalności IVIM. W innym badaniu Kan i wsp. [21] ujawnili, że wartość D była pomocna w ocenie czynnika prognostycznego związanego z RC, podczas gdy AUC wartości D dla oceny LVI wynosiło tylko 0,646. Obecnie badania wykorzystujące konwencjonalne parametry ilościowe IVIM wykazały stosunkowo niską efektywność diagnostyczną w wykrywaniu LVI, z wartościami AUC w zakresie od 0,629 do 0,646 [22,23].

Heterogeniczność guza stała się istotnym biomarkerem dla określania stadium guza i rokowania [24]. Analiza podregionów, innowacyjna technika postprocessingu obrazowania, wykazała w ostatnich latach swój potencjał w badaniu heterogeniczności wewnątrzguzowej. Wcześniejsze badania podkreśliły znaczenie analizy podregionów pochodzącej z jednomodalitycznego lub wieloparametrycznego MRI w badaniu heterogeniczności wewnątrzguzowej w RC [25-27]. Jednak, o ile nam wiadomo, zastosowanie analizy podregionów opartej na IVIM-MRI do oceny statusu LVI i rokowania u pacjentów z RC nie zostało zgłoszone. Dlatego to badanie miało na celu ocenę wykonalności wykorzystania analizy podregionów opartej na IVIM MRI do przewidywania statusu LVI i rokowania u pacjentów z RC.