研究快报 Open Access
Copyright ©The Author(s) 2020. Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved.
世界华人消化杂志. 2020-02-08; 28(3): 108-112
在线出版日期: 2020-02-08. doi: 10.11569/wcjd.v28.i3.108
超声造影定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流及与微血管密度相关性
梅晓丽, 张红, 杨琴琴, 欧阳骏
梅晓丽, 欧阳骏, 浙江德清县人民医院超声科, 浙江省湖州市 313200
梅晓丽, 主治医师, 主要从事超声诊断研究方向.
张红, 浙江萧山医院超声科 浙江省杭州市 311200
杨琴琴, 绍兴市柯桥区中医医院药剂科 浙江省绍兴市 312030
ORCID number: 张红 (0000-0001-5168-4789).
作者贡献分布: 此课题由梅晓丽设计; 研究过程由梅晓丽、张红、杨琴琴及欧阳骏共同操作完成; 研究所用新试剂及分析工具由张红、杨琴琴及欧阳骏提供; 数据分析及论文写作由梅晓丽完成.
通讯作者: 张红, 副主任医师, 311200, 浙江省杭州市萧山区育才北路728号, 浙江萧山医院超声科. zhanghong201999@163.com
收稿日期: 2019-12-03
修回日期: 2020-01-01
接受日期: 2020-01-07
在线出版日期: 2020-02-08

背景

新辅助治疗有助于进一步提高直肠癌患者的术后疗效, 降低肿瘤复发率, 改善患者生活质量. 准确评估其疗效意义重大. 超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)作为一种能实时显示目标组织微循环状态的超声新技术, 能为临床评估疗效提供可靠的血流动力学参考.

目的

探讨CEUS定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流灌注状态变化, 及其与微血管密度(microvessel density, MVD)相关性.

方法

选取在我院行新辅助治疗的进展期直肠癌患者106例, 所有患者于治疗前后行CEUS检查, 测定病灶微循环血流灌注参数, 并与手术后标本MVD进行比较分析.

结果

新辅助治疗后病灶最大直径较治疗前明显减少, 差异有统计学意义(P<0.05); 新辅助治疗后病灶曲线下面积(area under the curve, AUC)、峰值强度(peak intensity, PI)较治疗前明显下降, 差异有统计学意义(P<0.05); 新辅助治疗后病灶PI、AUC分别与MVD呈正相关(r = 0.82, P<0.05; r = 0.79, P<0.05).

结论

CEUS能客观反映直肠癌微循环血流灌注状态, 其血流灌注参数与MVD有较好相关性, 可为临床评估直肠癌新辅助治疗效果提供血流动力学参考.

关键词: 超声造影; 直肠癌; 新辅助治疗; 病理; 微血管密度

核心提要: 超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)能实时显示病灶组织的微循环血流状态, 故本研究采用CEUS定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流及其与微血管密度相关性, 有望为临床评估新辅助治疗对直肠癌的效果提供参考.
引文著录: 梅晓丽, 张红, 杨琴琴, 欧阳骏. 超声造影定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环血流及与微血管密度相关性. 世界华人消化杂志 2020; 28(3): 108-112
Quantitative assessment of microcirculation perfusion state of rectal cancer patients after neoadjuvant treatment by contrast-enhanced ultrasound
Xiao-Li Mei, Hong Zhang, Qin-Qin Yang, Jun Ou-Yang
Xiao-Li Mei, Jun Ou-Yang, Department of Ultrasound, Deqing People's Hospital, Huzhou 313200, Zhejiang Province, China
Hong Zhang, Department of Ultrasound, Zhejiang Xiaoshan Hospital, Hangzhou 311200, Zhejiang Province, China
Qin-Qin Yang, Department of Pharmacy, Shaoxing Keqiao Traditional Chinese Medicine Hospital, Shaoxing 3120303, Zhejiang Province, China
Corresponding author: Hong Zhang, Associate Chief Physician, Department of Ultrasound, Zhejiang Xiaoshan Hospital, No. 728, Yucai North Road, Xiaoshan District, Hangzhou 311200, Zhejiang Province, China. zhanghong201999@163.com
Received: December 3, 2019
Revised: January 1, 2020
Accepted: January 7, 2020
Published online: February 8, 2020

BACKGROUND

Neoadjuvant treatment is helpful to improve the postoperative curative effect, reduce the recurrence rate, and improve the life quality of patients with rectal cancer. It is of great significance to evaluate the curative effect accurately. As a new ultrasound technology, contrast-enhanced ultrasound (CEUS) can display the microcirculation state of target tissue in real time, thus providing reliable hemodynamic information for clinical evaluation.

AIM

To evaluate the changes of microcirculation perfusion state of rectal cancer patients after neoadjuvant treatment by CEUS, and its correlation with microvessel density (MVD).

METHODS

One hundred and six patients with advanced rectal cancer who underwent neoadjuvant treatment were selected at our hospital. All patients underwent CEUS before and after treatment. The parameters of microcirculation perfusion were measured by CEUS, and compared with MVD of the samples after the operation.

RESULTS

The maximum diameter of the lesion after treatment was significantly reduced than that before treatment (P < 0.05). The area under the curve (AUC) and the peak intensity (PI) of the lesion after treatment were significantly decreased than those before treatment (P < 0.05). The PI and AUC after treatment were positively correlated with MVD (r = 0.82, P < 0.05; r = 0.79, P < 0.05), respectively.

CONCLUSION

CEUS can objectively reflect the microcirculation perfusion state of rectal cancer patients, and its perfusion parameters have a good correlation with MVD, which can provide hemodynamic information for clinical evaluation of neoadjuvant treatment of rectal cancer.

Key Words: Contrast-enhanced ultrasound; Rectal cancer; Neoadjuvant treatment; Pathology; Microvessel density
0 引言

直肠癌是一种常见恶性消化道肿瘤[1]. 术前给予直肠癌患者新辅助治疗, 有助于进一步提高术后疗效[2]. 因此, 寻找一种客观、准确的疗效评估手段有着重要临床意义. 超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)作为一种全新的超声检查技术, 能实时动态反映组织的微循环血流灌注状态[3]. 本研究运用CEUS定量分析新辅助治疗对直肠癌病灶的微循环血流灌注影响, 及其与微血管密度(microvessel density, MVD)相关性, 以期为临床治疗决策提供有价值的血流动力学依据.

1 材料和方法
1.1 材料

选取2017-05/2019-10期间在我院行新辅助治疗的106例进展期直肠癌患者, 其中男85例, 女21例, 年龄30-72岁, 平均54.08岁±8.50岁. 高分化24例, 中分化54例, 低分化28例. 纳入标准: (1)均为进展期直肠癌; (2)活检病理证实为直肠腺癌. 排除标准: (1)有新辅助治疗禁忌证者; (2)有严重消化道溃疡、混合痔、肠道狭窄梗阻者; (3)曾接受过任何形式分子靶向治疗、放化疗者; (4)合并肝肾功能严重不全者. 本研究获得我院医学伦理委员会审批通过, 患者均知情同意并签署知情同意书.

1.2 方法

所有患者分别于治疗前1 d、治疗3个周期后行CEUS检查. 采用GE Logiq E9彩色多普勒超声诊断仪, 直肠腔内探头(频率5-9 MHz). 清洁灌肠后, 嘱患者左侧卧位, 屈髋屈膝. 取适量耦合剂涂抹探头表面, 套上乳胶套, 将探头经肛门缓慢置入直肠, 多切面多角度仔细扫查, 观察病灶位置、形态、大小、内部结构、边界、血供等一般情况. 启动CEUS模式, 以团注方式经肘部浅静脉推注CEUS剂Sono Vue(Bracco公司)约1.6 mL, 尾随生理盐水5 mL冲洗, 同步计时, 实时观察并连续存储动态CEUS图像,作后续分析. 选取感兴趣区, 通过定量分析软件获得感兴趣区的时间-强度曲线, 测量CEUS灌注参数: 曲线下面积(area under the curve, AUC)、峰值强度(peak intensity, PI)、到达时间、达峰时间. 数据均连续测量3次, 取平均值. 由一名经验丰富的高级职称超声科医生进行超声检查(图1、图2).

图1
图1 直肠癌常规超声图像. 病灶呈低回声, 局部边界不清.
图2
图2 直肠癌超声造影图像. 时间-强度曲线显示, 病灶组织的曲线下面积、峰值强度大于邻近正常肠壁组织.

新辅助治疗方案: 选用三维适形放疗, 照射剂量48-50 Gy, 1次/d, 1.8-2.0 Gy/次, 每周连续照射5 d. 同时行FOLFOX6 化疗: 第1天, 奥沙利铂85 mg/m2静脉滴注, 2 h滴完; 5-氟尿嘧啶400 mg/m2推注; 5-氟尿嘧啶2400 mg/m2持续静脉滴注; 第1、2天, 亚叶酸钙200 mg/m2静脉滴注, 2 h滴完. 每2周为1周期, 共3周期.

MVD计数: 采用抗CD34单克隆抗体SP法对已切片的术后组织标本行免疫组化染色. 采用光学显微镜低倍镜进行最密集血管区选择, 然后计数5个高倍视野内微血管数, 以平均数作为MVD计数值. 内皮细胞簇染色后呈"棕色", 与邻近微血管界限清晰, 视为独立微血管.

统计学处理 采用SPSS 20.0软件处理数据资料. 计量资料表示为(mean±SD), 治疗前后数据比较采用配对样本t检验. 两变量间相关性分析, 采用Pearson直线相关分析. 以P<0.05为差异有统计学意义.

2 结果
2.1 患者临床基本特征

106例患者均为进展期直肠癌, 病理证实均为直肠腺癌, 高分化24例, 中分化54例, 低分化28例. 男85例, 女21例, 平均年龄54.08岁±8.50岁(表1).

表1 患者临床基本特征(例).
临床基本特征进展期直肠癌直肠腺癌高分化中分化低分化男女年龄(岁)
106106245428852154.08±8.50
2.2 治疗前后超声参数变化

新辅助治疗后病灶最大直径较治疗前明显减少, 差异有统计学意义(P<0.05); 新辅助治疗后病灶AUC、PI较治疗前明显下降, 差异有统计学意义(P<0.05); 新辅助治疗后病灶到达时间、达峰时间与治疗前比较, 差异无统计学意义(P>0.05)(表2).

表2 组间新辅助治疗后超声参数比较(mean±SD, n = 43).
时间最大直径(cm)峰值强度(dB)曲线下面积到达时间(s)达峰时间(s)
治疗前2.02±0.7523.36±7.85152.01±50.0112.54±6.4024.20±7.06
治疗后1.52±0.69a17.33±6.68a87.15±29.82a13.10±6.6625.45±8.08
t值28.75521.95817.353-1.939-1.885
P值0.0000.0000.0000.0550.062
aP<0.05, 新辅助治疗前后比较.
2.3 PI、AUC与MVD相关性

新辅助治疗后病灶PI与MVD呈正相关(r = 0.82, P<0.05); 新辅助治疗后病灶AUC与MVD呈正相关(r = 0.79, P<0.05)(表3).

表3 峰值强度、曲线下面积与微血管密度相关性.
参数r值P值
峰值强度(dB)0.82P<0.05
曲线下面积0.79P<0.05
3 讨论

直肠癌是一种较为常见的消化道恶性肿瘤, 近年来人们生活习惯的改变, 其发病率有着上升趋势[4]. 目前, 随着新辅助治疗手段的应用, 直肠癌治疗策略获得较大改进, 在提高保肛率及患者生活质量同时, 能有效降低直肠癌复发率[5]. 因此, 寻找一种无创、有效的新辅助治疗效果评估手段具有重要意义.

超声检查是评估新辅助治疗效果的常用影像学手段. 本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶最大直径较治疗前明显减少(P<0.05). 提示通过常规超声检查观察直肠癌病灶治疗前后的大小变化, 能在一定程度上初步判定新辅助治疗效果. 这与以往文献[6]报道相一致. 但常规超声检查容易受检查者测量偏倚、周围组织纤维化等因素影响, 导致测量结果不能真实反映病灶治疗前后变化, 且常规超声难以有效反映病灶微循环血管灌注变化.

CEUS能有效反映病灶组织内微循环血流灌注状态, 在肿瘤诊断、疗效判定方面发挥着越来越重要的作用[7]. 通过时间-强度曲线量化分析能准确测定病灶血流量状态, 客观反映其新生血管生成情况, 可为肿瘤治疗提供精准的血流动力学信息[8]. 本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶AUC、PI较治疗前明显下降(P<0.05). 提示直肠癌经新辅助治疗后病灶组织内微循环血管遭到破坏, 血流灌注量减少. 而运用CEUS能直观反映病灶组织的微小血管网分布及数量状态, 通过量化分析能准确测定病灶组织内血流灌注量变化, 从而为直肠癌新辅助治疗提供精准的量化结果, 帮助临床决策、调整剂量以及评估预后, 具有一定临床应用价值.

新辅助治疗后, 直肠癌病灶及其周围组织发生坏死、纤维化, 其微循环血流灌注状态也随之发生改变. 新生血管活动性是目前新辅助治疗效果及预后评估的金标准, 临床上常采用病理学MVD计数进行反应, 但该方法具有创伤性、只适用于术中及术后, 术前难以实行, 不利于术前评估、指导治疗[9]. 本研究结果显示, 新辅助治疗后病灶PI、AUC分别与MVD呈正相关(r = 0.82, P<0.05; r = 0.79, P<0.05), 提示利用PI和AUC能客观反映直肠癌MVD, 有效评估直肠癌微血管生成状态. 即病灶血流灌注量越大, 其MVD越大, 新生微血管数量越多.

综上所述, CEUS能客观反映直肠癌微循环血流灌注状态, 其血流灌注参数与MVD有较好相关性, 可为临床评估直肠癌新辅助治疗效果提供有价值的血流动力学参考.

文章亮点
实验背景

新辅助治疗是目前临床治疗直肠癌的常用治疗方法, 准确有效的疗效评估有助于指导临床治疗.

实验动机

通过超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)定量分析直肠癌病灶治疗后的微循环状态变化, 并与术后微血管密度(microvessel density, MVD)结果比较, 探讨CEUS在新辅助治疗疗效评估中的应用价值.

实验目标

本篇论文研究的实验目标是探讨CEUS定量评估新辅助治疗后直肠癌的微循环变化, 及其与MVD相关性. 结果证实了CEUS能有效反映新辅助治疗后病灶的微循环状态, 其参数与MVD有较好相关性, 可有效评估新辅助治疗对直肠癌的效果.

实验方法

本篇论文为了达到目标采用了CEUS分析新辅助治疗后直肠癌的微循环变化. CEUS不仅能直观显示病灶组织的微循环状态, 而且能通过时间-强度曲线定量分析其血流灌注参数变化.

实验结果

本篇论文研究达到了实验目标, 研究结果显示新辅助治疗后病灶曲线下面积(area under the curve, AUC)、峰值强度(peak intensity, PI)较治疗前明显下降, 且分别与MVD呈正相关. 本研究结果说明CEUS能定量分析直肠癌微循环状态变化, 能为临床评估新辅助治疗对直肠癌的效果提供参考.

实验结论

CEUS在肿瘤鉴别诊断以及疗效评估方面均能发挥重要作用. 采用CEUS定量分析新辅助治疗后直肠癌的微循环参数变化, 可有效评估新辅助治疗对直肠癌的治疗效果. 新辅助治疗后直肠癌病灶AUC、PI较治疗前明显下降, 且与MVD密切相关. CEUS可为临床评估新辅助治疗对直肠癌的疗效提供一种全新的超声技术手段.

展望前景

采用CEUS观察直肠癌病灶时, 易受邻近肠道气体干扰而影响检查结果. 本研究未来研究的方向是CEUS在肠道肿瘤临床分期中的应用价值, 而最佳方法是运用动态三维超声评估新辅助治疗对直肠癌的疗效.

学科分类: 胃肠病学和肝病学

手稿来源地: 浙江省

同行评议报告分类

A级 (优秀): 0

B级 (非常好): 0

C级 (良好): C, C

D级 (一般): 0

E级 (差): 0

编辑:王禹乔 电编:刘继红

1.  韩 涛, 郑 振东. 直肠癌治疗进展的概述及展望. 中国临床实用医学. 2019;10:2-4.  [PubMed]  [DOI]
2.  张 建生, 王 涛, 杜 海鹏, 吴 岭. 中晚期直肠癌新辅助治疗后的手术时机研究. 中华肿瘤杂志. 2018;40:833.  [PubMed]  [DOI]
3.  Saidha NK, Aggarwal R, Sen A. Identification of Sentinel Lymph Nodes Using Contrast-Enhanced Ultrasound in Breast Cancer. Indian J Surg Oncol. 2018;9:355-361.  [PubMed]  [DOI]
4.  陈 鹏, 夏 冬. 阿司匹林预防结直肠癌的研究进展. 肿瘤研究与临床. 2018;30:141-144.  [PubMed]  [DOI]
5.  罗 燕, 徐 崇明, 张 用, 段 丽群. 新辅助放化疗中放疗周期控制对直肠癌手术患者保肛率及远期效果的影响. 结直肠肛门外科. 2016;11:126-129.  [PubMed]  [DOI]
6.  Memon S, Lynch AC, Bressel M, Wise AG, Heriot AG. Systematic review and meta-analysis of the accuracy of MRI and endorectal ultrasound in the restaging and response assessment of rectal cancer following neoadjuvant therapy. Colorectal Dis. 2015;17:748-761.  [PubMed]  [DOI]
7.  Zhang Y, Luo Y, Zhang M, Yang M, Zhang Y, Li J, Tang J. Value of Contrast-enhanced Ultrasound and Conventional Ultrasound in the Diagnosis of Papillary Thyroid Carcinoma with Cervical Lymph Node Metastases. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2017;39:177-182.  [PubMed]  [DOI]
8.  Broholm R, Pingel J, Simonsen L, Bülow J, Johannsen F. Applicability of contrast-enhanced ultrasound in the diagnosis of plantar fasciitis. Scand J Med Sci Sports. 2017;27:2048-2058.  [PubMed]  [DOI]
9.  Meyer HJ, Wienke A, Surov A. Correlation Between Ktrans and Microvessel Density in Different Tumors: A Meta-analysis. Anticancer Res. 2018;38:2945-2950.  [PubMed]  [DOI]