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磁共振成像 2024年7月第15卷第7期 Chin J Magn Reson Imaging, Jul, 2024, Vol. 15, No. 7 综 述｜｜Reviews

膜切除术（total mesorectal excision, TME）后并不能 疗也更敏感。但传统 DWI 图像的空间分辨率有限，
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进一步改善预后，反而会出现泌尿生殖系紊乱及肠 不利于准确地勾画病灶。YANG 等 利用分段读出
道功能失调等并发症 [6-8] ，所以这类患者可以考虑“等 平面回波成像技术获得高分辨的 DWI 图像，显著提
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待观察”的治疗策略 。MRI 具有较好的软组织分辨 高了 ADC 值在术前筛查 pCR 患者的诊断性能。综
率和多参数成像等特点，可准确地评估直肠癌肿块 上，ADC值粗略地反映了肿瘤细胞密度，或可成为预
的大小、浸润的深度、邻近器官的受累情况及远处转 测 pCR 患者的可靠预测因子，未来的研究中可结合
[10]
移等 ，但 LARC 患者 nCRT 后肿瘤细胞密度的减低 其他信号激励或采集技术提高图像空间分辨率，以
早于形态学改变，换而言之，肿瘤形态学没有变化， 准确测量病灶详细的扩散特性 。
[24]
[2]
但并不意味着细胞学没有改变 。常规 MRI 仅能基
于形态学改变评估 LARC 患者对 nCRT 的疗效，未能 2 体素内不相干运动成像
从细胞学角度微观反映肿瘤对治疗的反应。功能 活体组织中水分子的运动包括了细胞内、细胞
磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, 外间隙水分子的运动，为了将活体组织中微循环灌
fMRI）可在细胞学水平反映肿瘤的生理和生物学特 注从水分子扩散中分离出来，准确地反映肿瘤内部
征 ，从而广泛应用于 LARC 患者 nCRT 后的疗效评 的 微 循 环 灌 注 和 水 分 子 真 实 的 组 织 扩 散 率 ，LE
[10]
价 。达到 pCR 的 LARC 患者除了发生肿瘤体积缩 BIHAN 等 [25] 提 出 了 体 素 内 不 相 干 运 动（intravoxel
小外，还存在肿瘤细胞活性及密度的减低。fMRI 通 incoherent motion, IVIM）成像原理，即采用多个 b 值
过定量参数来反映水分子的扩散，从而推测肿瘤组 拟合及双指数模型同时获得微循环灌注和水分子扩
织的密度、灌注等病理生理信息，但不同的 fMRI 序 散相关参数。绝大多数研究采用分段非线性最小二
列获取的定量参数不同，目前尚缺少较为可靠的定 乘法拟合，b 值阈值为 200 s/mm ，通过对多个 b 值进
2
*
[26]
量 指 标 在 nCRT 前 预 测 pCR 患 者 。 因 此 ，本 文 就 行拟合可得到 IVIM 定量参数 D、D 及 f 。D 表示真
LARC 患者 nCRT 前 fMRI 定量评估 pCR 研究进展予 扩散系数，是由水分子无规则的布朗运动引起的纯
*
以综合阐述。 扩散运动；D 表示伪扩散系数，是由微循环灌注导致
的假扩散运动；f 表示微血管容积分数，代表了微循
1 扩散加权成像 环灌注相关扩散所占比例。
*
扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI） 有研究显示与灌注相关参数（D 和 f）以及基于
是一种基于水分子的无规则布朗运动来评估活体组 单指数模型计算的 ADC 值相比，ΔD%值能更准确地
织中细胞外间隙水分子运动差异的功能成像手段， 筛查pCR的LARC患者，提示D值或可成为LARC患
肿瘤组织有着较高的细胞密度，导致细胞外间隙相 者 nCRT 前疗效预测的潜在因子 [27-30] 。HU 等 还发
[27]
[11]
对较窄，水分子扩散受限 。DWI 通过表观扩散系 现 pCR 组治疗前的灌注相关参数 D 和 f 高于非 pCR
*
数（apparent diffusion coefficient, ADC）来量化活体组 组，提示原发灶血管化程度及灌注水平较高的患者
织内水分子的运动状态。水分子扩散受限，DWI 图 更容易达到 pCR。灌注相关参数 D 和 f 反映了组织
*
像上呈高信号，ADC 值较低。在肿瘤诊断与疗效评 中微循环灌注所占的比例，较高的 D 和 f值暗示组织
*
估中，ADC 值可被近似认为与肿瘤细胞密度呈负相 的高灌注和高水平氧供，但 IVIM 灌注相关参数（D *
关而与细胞外间隙呈正相关 [12-15] 。对 nCRT 敏感的患 和 f）在既往研究中的可重复性欠佳 [31-33] ，原因可能肿
者在治疗后肿瘤首先发生局部微环境的改变，例如 瘤的血管生成较为复杂，并且 D 和 f值容易受到噪声
*
肿瘤细胞膜破裂，使得细胞外间隙相对增大，自由水 和组织 T2弛豫时间的影响。综上，IVIM 通过双指数
增 多 ，扩 散 加 快 ，导 致 ADC 值 升 高 ，因 此 可 通 过 模型及多 b 值拟合可同时定量描述组织的扩散和灌
测 量 nCRT 前 后 的 ADC 值（preADC 和 postADC） 注相关信息。其中 D 值排除了生理灌注效应，相对
及其变化值[ΔADC%=（postADC-preADC）/preADC× 真实地反映了组织内水分子的扩散状态，在反映细
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100%]对nCRT疗效作出早期评估 。 胞密度方面较 ADC 值更为准确 ，或可成为 LARC
[26]
有研究表明 ADC 值是 LARC 患者 nCRT 前疗效 患者 nCRT 前疗效预测的潜在因子，而灌注相关参数
预测的潜在因子 [17-20] ，CHEN等 在一项荟萃分析中进 （D 和 f）代表了肿瘤血管化程度及灌注水平等生物
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*
一步指出ΔADC%能够可靠筛地查出pCR的LARC患 学特点，也可在一定程度上反映肿瘤对 nCRT 的敏
者，原因可能是放化疗导致肿瘤细胞坏死在pCR组表 感性。
现更为彻底，因此 ΔADC%值更高。LIANG 等 基于
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肿瘤全容积的直方图分析发现，在 nCRT 前，pCR 组 3 拉伸指数模型
ADC值的平均值、中位数值均低于非 pCR组，这可能 为了描述活体组织体素内质子池中不同的扩散
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是因为在治疗前较高的细胞密度往往和较好的组织 指数，BENNETT 等 提出了拉伸指数模型（stretched
灌注有关，这更有利于化疗药物到达病灶，肿瘤对治 exponential model, SEM），即通过高 b 值（一般大于

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