European Radiology：ADC图纹理特征在预测浸润性膀胱癌放化疗反应中的作用

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European Radiology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^-3 mm²/s和0.53）明显低于未获得pCR的患者（分别为0.81×10-3 10^-3 mm²/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