직장암의 림프혈관 침범 예측: 황금의 성능 평가

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8453(2023) 이 기사 인용

389 액세스

측정항목 세부정보

이 연구는 확률론적 궤적을 이용한 시간 분해 혈관조영술(TWIST) 또는 황금각 방사형 희소 평행(GRASP) 및 확산 가중 영상(DWI)과 결합된 이중 매개변수 접근법이 병리학적 림프혈관 예측에 우수한 진단 성능을 갖는지 여부를 결정하는 것을 목표로 합니다. 침윤(pLVI) 직장암을 DWI 단독으로 사용하는 전통적인 단일 매개변수 평가와 비교한 결과입니다. 병리학적으로 확인된 직장암 환자가 등록되었습니다. 관류(유입 순방향 부피 전달 상수[Ktrans] 및 속도 상수[Kep])와 겉보기 확산 계수(ADC)를 두 명의 연구원이 측정했습니다. 두 시퀀스에 대해 pLVI 양성 직장암을 예측하기 위한 ROC(수신기 작동 특성) 영역을 비교했습니다. 총 179명의 환자가 우리 연구에 등록되었습니다. GRASP로 획득한 ADC와 관류 매개변수(Ktrans)의 결합 분석은 확산 매개변수 단독에 비해 더 높은 진단 성능을 나타냈습니다(곡선 아래 면적, 0.91 ± 0.03 대 0.71 ± 0.06, P < 0.001). 그러나 GRASP를 통해 획득한 Kep을 사용한 ADC 및 TWIST를 통해 획득한 관류 매개변수(Ktrans 또는 Kep)를 사용한 ADC는 추가 이점을 제공하지 않았습니다. GRASP 기술의 Ktrans는 다중 매개변수 MRI의 진단 성능을 향상시켜 pLVI 양성 직장암을 예측합니다. 대조적으로, TWIST는 이러한 효과를 얻지 못했습니다.

대장암은 전 세계적으로 암 이환율과 사망률의 주요 원인 중 하나입니다1. 분화 등급, T 단계, 림프혈관 침범(LVI)2,3,4를 포함한 여러 요인이 예후를 결정합니다. 침윤성 암종5,6 주변의 림프관이나 혈관에 종양 세포가 침윤되는 것으로 정의되는 LVI는 직장암7에서 음성 예후 인자로 널리 인식되어 왔습니다. 그럼에도 불구하고 LVI는 보조화학요법 전 결정이 어렵기 때문에 국립종합암네트워크(National Comprehensive Cancer Network) 가이드라인에는 보조화학요법 전 고려해야 할 중요한 매개변수로 포함되지 않았다. 이는 수술 후 조직병리학에 의해서만 진단될 수 있습니다8. 따라서 임상 의사결정에 LVI를 적용하는 것을 보장하려면 더 많은 증거가 필요합니다.

MR 영상은 직장암 병기 결정을 위한 중요한 기술로 사용되어 왔으며 혈장 구획에 대한 종양 가돌리늄 농도의 약동학적 모델링을 기반으로 종양 혈관 투과성을 추정합니다9. 확산 강조 영상(DWI) 및 동적 조영 강화 자기 공명 영상(DCE-MRI)은 정성적 및 정량적 정보를 생성하고 종양 세포성, 세포막의 무결성 및 미세 순환에 관한 고유한 통찰력을 제공하는 기능적 MRI 영상 기술입니다10,11. 정량적 DCE-MRI 매개변수와 겉보기 확산 계수(ADC) 값은 조직학적 등급12,13, 신보강 화학방사선요법(CRT)에 대한 반응 및 종양 예후 인자14와 밀접한 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.

그러나 확률론적 궤적을 이용한 뷰 공유 시간 분해 혈관 조영술(TWIST)은 가속도가 높기 때문에 배변이나 환자의 움직임으로 인해 운동 인공물이 발생하기 쉬우므로 검사의 진단 정확도가 떨어질 수 있습니다15. 또한 조영제 투여와 이미지 획득 사이의 타이밍 불일치와 일반적으로 다소 낮은 공간 해상도로 인해 정확성이 손상됩니다15,16.

최근에는 빠른 자유 호흡 동적 MRI를 위해 황금각 방사형 희소 병렬 MRI(GRASP)가 제안되었습니다. 시간 해상도를 향상시키기 위해 동작에 민감하지 않은 Golden Angle(별의 스택 획득)이 압축된 감지 재구성과 결합되었으며 자유 호흡 DCE-MRI15에 매우 적합합니다. 이는 간, 전립선, 유방, 방광, 신장 및 직장을 포함한 여러 DCE-MRI 연구에 적용되었습니다15,16,17,18,19,20,21,22. 이전 연구에 따르면 GRASP 관류는 직장암 영상화를 위한 기존 DCE와 동일한 영상 품질과 더 적은 모션 아티팩트를 생성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 위에서 언급한 모든 연구는 만족스러운 결과를 얻었지만, 우리가 아는 한, LVI 양성 직장암에 대한 GRASP의 정량적 매개 변수의 진단 성능은 아직 잘 결정되지 않았습니다. 더욱이, 이전 연구23,24,25는 주로 DCE-MRI 또는 ​​DWI를 통한 직장암의 수술 전 치료 반응, 병기 결정 및 예후 평가에 중점을 두었습니다. 직장암에서 정량적 DCE-MRI 및 DWI의 LVI 양성 진단 성능에 초점을 맞춘 연구는 거의 수행되지 않았습니다. 결과적으로, 우리의 목표는 DWI만을 기반으로 한 전통적인 단일 매개변수 평가와 비교하여 LVI가 있는 직장암을 예측하기 위해 TWIST 또는 GRASP와 확립된 DWI를 결합한 이중 매개변수 접근 방식의 진단 성능을 평가하는 것이었습니다.