Применение мультимодальной МРТ в гистологическом градировании и прогностической оценке рака прямой кишки

Рак прямой кишки (РПК) является одним из наиболее распространенных видов рака желудочно-кишечного тракта [1], характеризующимся значительной гетерогенностью опухоли [2]. Неоадъювантная химиолучевая терапия с последующей тотальной мезоректальной эксцизией является стандартным методом лечения местно-распространенного рака прямой кишки [3]. Хотя частота локорегиональных рецидивов снизилась благодаря такому лечению, отдаленные метахронные метастазы все еще возникают более чем в 20-30% случаев [4,5]. Различные биологические характеристики рака прямой кишки могут приводить к разным ответам на лечение и прогнозам [6]. Пациенты с одинаковой стадией рака прямой кишки по системе TNM часто демонстрируют совершенно разные клинические исходы, несмотря на получение одинаковых терапевтических вмешательств [7]. Хотя система стадирования TNM остается преобладающей основой для выбора методов лечения и прогнозирования исхода, крайне важно учитывать дополнительные патологические факторы, такие как почкование опухоли, лимфоваскулярная инвазия (ЛВИ), периневральная инвазия и экстрамуральная венозная инвазия [8-10]. Недавнее исследование показало, что ЛВИ, а не традиционно приоритетная степень инвазии опухоли, служит значимым фактором риска метастазирования при ранних стадиях РПК [11]. Пациенты с ЛВИ+ демонстрируют значительно худший прогноз и общую выживаемость по сравнению с пациентами с ЛВИ-. Определение ЛВИ до операции имеет решающее значение для планирования стратегии лечения РПК [12]. ЛВИ предоставляет важную информацию о биологическом поведении опухоли и ее вероятности метастазирования, тем самым повышая точность стадирования заболевания. Эта информация позволяет клиницистам адаптировать подходы к лечению, что помогает избежать избыточного лечения у пациентов с ЛВИ-. В случаях наличия ЛВИ может быть необходимо применять более агрессивные методы лечения, такие как послеоперационная химиотерапия, лучевая терапия или более обширные хирургические резекции, чтобы снизить вероятность рецидива и метастазирования. В целом, ЛВИ служит важным прогностическим фактором, предоставляя существенные сведения о потенциале опухоли к метастазированию и рецидиву, что имеет значимые клинические последствия для прогнозирования послеоперационных исходов, включая рецидив, метастазы и безрецидивную выживаемость. Следовательно, предоперационная неинвазивная оценка ЛВИ, особенно у пациентов с ЛВИ+, может играть ключевую роль в руководстве клинической практикой.

Обычная магнитно-резонансная томография (МРТ) особенно эффективна для наблюдения за крупными кровеносными сосудами и обладает умеренной чувствительностью и высокой специфичностью для различения ЛВИ [13]. Однако она может неинвазивно и точно оценить экстрамуральную сосудистую инвазию диаметром более 3 мм. В то же время оценка сосудистой инвазии диаметром менее 3 мм, а также интрамуральной сосудистой и лимфатической инфильтрации является сложной задачей из-за ограничений разрешения [14,15]. Кроме того, патологическая биопсия является золотым стандартом предоперационной диагностики. Однако этот инвазивный подход может не отражать статус ЛВИ всей опухоли из-за возможных ошибок выборки [16]. Таким образом, эффективная оценка ЛВИ при РПК с помощью предоперационной визуализации остается серьезной проблемой.

Внутривоксельная неупорядоченная диффузия (IVIM) — это функциональный метод визуализации, который может отображать диффузное движение молекул воды и кровоток, микроциркуляторную перфузию, тем самым повышая диагностическую точность при РПК [17,18]. Модель IVIM обладает потенциалом для выявления эффектов перфузии с использованием множественных значений b и анализа двухэкспоненциальной кривой [19], что может привести к трем параметрам: истинному коэффициенту диффузии (D), псевдокоэффициенту диффузии (D*) и фракции перфузии (f). Ли и др. [20]. обнаружили, что значение D, полученное при IVIM у пациентов с ЛВИ+, было значительно выше, чем у пациентов с ЛВИ- при РПК, но в это исследование было включено всего 42 пациента, что затрудняет точную оценку применимости IVIM. В другом исследовании Кан и др. [21]. показали, что значение D полезно для оценки прогностического фактора, связанного с РПК, в то время как AUC значения D для оценки ЛВИ составил всего 0,646. В настоящее время исследования, использующие традиционные количественные параметры IVIM, продемонстрировали относительно низкую диагностическую эффективность в выявлении ЛВИ, со значениями AUC от 0,629 до 0,646 [22,23].

Гетерогенность опухоли стала значимым биомаркером для стадирования опухоли и прогноза [24]. Анализ субрегионов, инновационная техника постобработки изображений, продемонстрировал свой потенциал в исследовании внутриопухолевой гетерогенности в последние годы. Предыдущие исследования подчеркнули важность анализа субрегионов, полученного с помощью одно- или многопараметрической МРТ, в исследовании внутриопухолевой гетерогенности при РПК [25-27]. Однако, насколько нам известно, применение анализа субрегионов на основе IVIM-MRI для оценки статуса ЛВИ и прогноза у пациентов с РПК не сообщалось. Таким образом, данное исследование было направлено на оценку применимости использования анализа субрегионов на основе IVIM-MRI для прогнозирования статуса ЛВИ и прогноза у пациентов с РПК.