European Radiology:合成MRI定量参数的直方图分析在鼻咽癌预后评估中的应用

鼻咽癌（NPC）是东南亚，尤其是中国南方最常见的恶性肿瘤质疑，2020年全球报告的新发病例和死亡人数分别为133354人和8008人。随着调强放疗（IMRT）的应用，鼻咽癌患者的生存率和质量逐步提高。然而，约10-30%的患者会出现局部复发或远处转移，这是影响患者生存的主要问题。Ki-67和表皮生长因子受体（EGFR）的表达水平是细胞增殖的生物标志物，表明了肿瘤的侵袭性和不良预后。Epstein-Barr病毒（EBV）感染和TNM分期与肿瘤负荷和不良预后有关。对这些预后因素（包括Ki-67和EGFR表达水平、组织学类型、EBV感染和TNM分期）的综合评估有助于个性化的治疗计划和进一步改善临床预后。

现阶段，磁共振成像（MRI）因其出色的软组织对比度而成为鼻咽癌的最佳检查手段。以往的研究表明，动态增强MRI（DCE-MRI）、动脉自旋标记、体外不相干运动（IVIM）和弥散峰度成像（DKI）上的原发肿瘤直方图参数与鼻咽癌的Ki-67和EGFR表达水平及TNM分期具有相关性。合成MRI（SyMRI）作为一种新的成像方法，可以在一次扫描中产生多个序列，如T1加权成像（T1WI）、T2加权成像（T2WI）、质子密度加权成像（PDWI）等。这种无创技术还可以同时生成组织的定量固有特征，包括纵向和横向弛豫时间（T1和T2）和质子密度（PD），且不受MRI设备和协议设置的影响。SyMRI的可行性已经在鼻咽癌、直肠癌和前列腺癌中得到证实。据我们所知，组织的固有特征与鼻咽癌的预后因素是否有关系仍不明确。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了从SyMRI得出的直方图T1、T2和PD图与鼻咽癌患者预后因素之间的相关性，包括Ki-67和EGFR表达水平、组织学类型、血液相关指数和肿瘤分期。

本项研究前瞻性的纳入了49名连续的鼻咽癌患者。通过勾画所有病变的三维感兴趣区（VOI）获得定量参数（T1、T2和质子密度（PD））。然后，对这些定量参数进行直方图分析，并评估其与预后相关因素的关联性。通过选择适当的截断值将样本分为两组。采用独立样本t检验/Mann-Whitney U检验，并进一步处理ROC曲线分析。

T1、T2和PD图的直方图参数与Ki-67表达水平呈正相关，PD_mean是最具代表性的参数（AUC：0.861）。PD图在区分表皮生长因子受体（EGFR）表达水平（AUC：0.706~0.732）和组织学类型（AUC：0.650~0.660）方面表现良好。T2_minimum与Epstein-Barr病毒（EBV）DNA水平的相关性最高（r = - 0.419），PD_75th percentile在区分EBV DNA阳性和阴性组方面表现得最出色（AUC: 0.721）。T1_minimum与EA-IgA表达有统计学相关性（r = - 0.313）。此外，几个直方图参数与肿瘤分期呈负相关（T期：r = - 0.259 ~ - 0.301；N期：r = - 0.348 ~ - 0.456；临床期：r = - 0.419）。

 图 一个51岁的男性患者（T3N2M0，III期）的代表性MRI（a，d-f）和病理图像（b和c）。a 沿着SyMRI的T2WI上的肿瘤边界手动绘制ROI；T1图（d）、T2图（e）和PD图（f）。病理图像(放大200倍）显示Ki-67和EGFR的表达分别为40%（b）和1+（c）

本项研究表明，SyMRI的直方图参数可以反映肿瘤组织的内在特征，在评估Ki-67和EGFR表达水平、组织学类型、EBV DNA水平、EA-IgA和肿瘤分期方面显示出潜在的临床价值。

原文出处：

Fan Yang,Xiaolu Li,Yujie Li,et al.Histogram analysis of quantitative parameters from synthetic MRI: correlations with prognostic factors in nasopharyngeal carcinoma.DOI:10.1007/s00330-023-09553-9