据统计，结直肠癌的发病率在全球排名第三。大约三分之一的结直肠癌起源于直肠，70%的患者在诊断时已经是局部晚期直肠癌（LARC）。LARC的首选治疗方法是新辅助放化疗（nCRT），然后进行手术。在nCRT后，一些患者可以通过观察和等待策略获得完全的临床反应和器官保留，从而避免了立即手术干预的需要。然而，研究表明，只有少数患者（11-27%）在nCRT后达到病理完全缓解（pCR），而相当大比例的肿瘤没有反应。因此，早期预测LARC患者的nCRT反应对于定制治疗至关重要。

直肠磁共振成像（MRI）是评估和监测直肠癌治疗前后的必要手段。高分辨率T2加权成像（HR-T2WI）提供了肿瘤形态的详细视图，而通过表观扩散系数（ADC）量化的弥散加权成像（DWI）可以揭示肿瘤微环境的生理特征，有助于评估肿瘤对治疗的反应。最近的进展已经使用放射组学和深度学习算法来提高对新辅助治疗反应的预测准确性。然而，由于成像方案的可变性和对治疗终点的标准化定义的需要，仍然存在挑战，这可能导致结果不一致和可重复性受限。

基于内源性化学交换饱和转移，酰胺质子转移加权（APTw）成像提供内源性移动蛋白、肽浓度和细胞内pH的信息。APTw成像广泛应用于脑肿瘤、神经系统疾病、身体器官肿瘤等疾病。对于直肠癌，APTw成像显示了表征肿瘤特征的潜力，如组织学亚型、分化等级和肿瘤标志物表达。然而，使用APTw成像结果来评估对nCRT的反应仍然存在争议。

直方图表示表征体素强度分布的一阶放射组学特征。与传统的基于兴趣区域的分析方法相比，直方图分析在揭示组织微观结构方面更加敏感，能够提供更客观、全面的肿瘤生物学特性信息。目前，APTw成像的直方图分析主要用于胶质瘤的研究，尚未有研究利用该技术评价LARC患者对nCRT的治疗反应。

最近，发表在European Radiology 上的一篇文章探讨直方图分析应用于治疗前酰胺质子转移加权（APTw）成像预测局部晚期直肠癌（LARC）接受新辅助放化疗（nCRT）患者完全病理消退（pCR）的潜力及价值。

本项回顾性研究纳入术前接受直肠磁共振成像（MRI）检查的LARC患者。根据组织学评估，将患者分为病理完全缓解（pCR）组和非pCR组。分析APTw直方图特征、表观扩散系数（ADC）及临床参数。采用Mann-Whitney u检验、Spearman秩相关、单因素和多因素logistic回归进行统计分析。采用受试者工作特征曲线（ROC）评价不同模型的预测性能。

研究纳入145例患者(平均年龄：61.6岁±11.8 [SD]；87人)。与非pCR患者相比，pCR患者的ADC值较低，原发肿瘤的APTw-10%、APTw-90%、最小值、最大值、中位数、平均值、极差和均方根（RMS）均较高（p < 0.05）。APTw-10%、APTw-90%、最大值、平均值、中位数、最小值、范围和RMS与肿瘤回归等级（TRG）分类呈负相关(r范围为-0.457 ~ -0.173；p < 0.005)。偏度、峰度和熵与TRG类别呈正相关（r分别为0.278、0.319和0.324）；p < 0.05)。联合模型的AUC为0.930，敏感性为93.9%，特异性为83.9%。

表 与pCR相关参数的单变量分析

本项研究表明，治疗前APTw的直方图分析有望成为预测LARC患者对nCRT反应的新评估方法。

原始出处：

Wenjing Yuan,Xia Lv,Jiaxin Zhao,et al.Volumetric histogram analysis of amide proton transfer-weighted imaging for predicting complete tumor response to neoadjuvant chemoradiotherapy in locally advanced rectal adenocarcinoma.DOI:10.1007/s00330-024-11220-6