肿瘤

ADC图纹理特征在预测浸润性膀胱癌放化疗反应中的作用

作者:shaosai 来源:Medsci梅斯 日期:2022-02-19
导读

         根治性膀胱切除术是肌层浸润性膀胱癌(MIBC)患者的标准疗法。然而,这种手术的围手术期并发症的风险很大,由于其需要尿路改道,因此会影响患者的生活质量。

        根治性膀胱切除术是肌层浸润性膀胱癌(MIBC)患者的标准疗法。然而,这种手术的围手术期并发症的风险很大,由于其需要尿路改道,因此会影响患者的生活质量。为了克服这些问题,最近的指南推荐多模式保留膀胱治疗术作为MIBC患者的替代方法。这种替代治疗一般包括经尿道切除术(TUR)、化疗和放疗,其中化疗(CRT)的反应是决定肿瘤治疗结果的关键因素。因此,准确预测CRT反应对于选择良好的保留膀胱治疗适应症至关重要。

        在目前的膀胱癌临床实践中,磁共振成像(MRI)已成为局部区域分期和评估治疗反应的重要成像工具。MRI的弥散加权成像(DWI)是一种功能性成像技术,可以显示组织中水分子的扩散运动程度。据报道,在膀胱癌中,表观扩散系数(ADC)值是DWI信号的定量测量,与Ki-67标记指数相关;此外,ADC值较低的肿瘤对CRT的反应更好。然而,达到完全反应(CR)的患者和没有达到CR的患者有一定的重叠,因此限制了其预测CRT敏感性的能力。

        最近,纹理分析(TA)已广泛应用在各种恶性肿瘤的定性评估中。TA可以从数字医学图像中提取客观的纹理特征(TFs),其数值可用于临床决策支持,提供更好的诊断、预后和预测准确性。然而据我们所知,尚未有研究评估TA在预测MIBC的CRT敏感性方面的能力。

        近日,发表在EuropeanRadiology杂志的一项研究探讨留ADC图的TFs在预测MIBC的CRT反应方面的作用,为膀胱癌治疗方案的准确制定及预后预测提供了有价值的参考依据。

        本项研究回顾了45名MIBC患者,每位患者均在CRT后接受了膀胱切除术。CRT反应是通过对膀胱切除标本进行组织学评估。两位放射科医生在治疗前1.5T MRI的ADC图上确定了病变的感兴趣区,并使用LIFEx软件进行TA分析。根据其对预测CRT敏感性的贡献,选择了46个纹理特征(TFs)。为了评估诊断性能,使用随机森林(RF)和支持向量机(SVM)分别从选定的TFs创建了诊断模型。

        23名患者对CRT达到病理完全反应(pCR)。特征选择确定了第一四分位数ADC(Q1 ADC)、灰度共现矩阵(GLCM)相关性和GLCM同质性对预测CRT反应很重要。获得pCR的患者的Q1 ADC和GLCM相关值(分别为0.66×10-3mm2/s和0.53)明显低于未获得pCR的患者(分别为0.81×10-310-3mm2/s和0.70;两者的P<0.05)。纳入所选TF的RF和SVM模型的AUC分别为0.82(95%置信区间[CI]:0.67-0.97)和0.96(95%CI:0.91-1.00),SVM模型的AUC优于平均ADC值(0.76,95%CI:0.61-0.90;P = 0.0037)。

        图在第一个特征选择过程之后,八个纹理特征(TFs)之间的相关矩阵。面板中的数值表示两个特征之间的Spearman等级相关系数。在勾稽关系分析中,我们排除了高度勾稽关系的TFs,其中包括平均表观扩散系数(ADC)、第二四分位数(Q2)ADC、灰度共现矩阵(GLCM)异同度、灰度运行长度矩阵(GLRLM)短运行强调(SRE)和灰度区域长度矩阵(GLZLM)区域百分比(ZE)。因此,第一个四分位数(Q1)ADC、GLCM相关性和GLCM同质性仍然是最终选择的特征。

        本项研究首次证明了ADC图TA在预测MIBCCRT反应方面的价值。ADC图的TFs可以改善对CRT反应的预测,并可作为优化诱导CRT合格患者选择的新的成像生物标志物。

        原文出处:

        Koichiro Kimura,Soichiro Yoshida,Junichi Tsuchiya,et al.Usefulness of texture features of apparent diffusion coefficient maps in predicting chemoradiotherapy response in muscle-invasive bladder cancer.DOI:10.1007/s00330-021-08110-6

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