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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


              表现为大量纤维化，毛细血管结构被破坏，因此 K                      trans   SEM 通过高 b 值拟合反映了组织的复杂程度。但
              值下降的更加明显，而纹理分析的优势在于可以获                               DWI 衍生序列的参数计算依赖于 b 值的选择，提高 b
              取肿瘤异质性相关的定量参数，从而揭示肿瘤内部                               值可以提高病灶的检出率，但也同时会降低图像的
                                  [51]
              的异质性。但 YEO 等 发现 DCE-MRI 的直方图参                        SNR，影响病灶的准确勾画；增加 b 值的数目可以提
                                            [52]
              数与 nCRT 的疗效无关，PHAM 等 在 DWI基础上联                       高模型的拟合性能，所测的参数可重复性更佳，但同
              合 DCE-MRI 预测 LARC 对 nCRT 的疗效，结果显示                    时也延长了扫描时间，限制了其在临床中的应用，因
              DCE-MRI 并不能提高 DWI 识别 pCR 患者的诊断效                      此，未来的研究需要优化 b 值的选择。DCE-MRI 通
              能。上述研究结果表明 DCE-MRI 可通过定量分析                           过定量分析对比剂在组织中的分布，间接反映了肿
              微循环灌注水平来评估 LARC 患者 nCRT 的疗效，但                        瘤组织的血管生成和灌注水平，亦可用于评价肿瘤
              肿瘤的血管生成较为复杂，并且 K               trans 值易受到血压、         侵袭性及预测肿瘤对治疗的反应。上述 fMRI 提供
                                       [53]
              全身血流灌注等因素的影响 ，这使 K                trans 值的可重复        了组织中细胞密度、灌注水平及代谢状态等微观信
              性欠佳，并且使用对比剂有可能出现过敏反应以及                               息，有助于鉴别放疗导致的纤维化和残余的肿瘤细
              一定程度的肾功能损害，这也部分限制了 DCE-MRI                           胞，可为评价肿瘤治疗疗效提供定量依据。但目前
              的临床应用。                                               大多数研究属于回顾性研究，目前仍缺乏统一的成
                                                                   像标准和量化疗效的定量指标，未来的研究在提高
              6 基于功能磁共振成像的人工智能预测模型                                 病灶检出率的同时也要提高图像质量，规范扫描参
                  随着人工智能（artificial intelligence, AI）在医学           数，这有利于精确地勾画病灶，所测得的定量参数也
              领域的发展及广泛应用，基于医学图像的人工智能                               具备更好的可重复性。人工智能与 fMRI 的结合或
              模型在疾病诊断、预后评估及疗效预测等方面取得                               许可提高上述模型的预测效能及稳定性，但未来仍
                           [54]
              了巨大的进步 。目前建模常用的算法包括了逻辑                               需要大规模的、多中心性的、前瞻性的研究来泛化模
              回归、随机森林、支持向量机、决策树、核方法及神经                             型，提高模型的稳定性和可重复性。
              网络等，MRI 作为直肠癌早期诊断和疗效评价的主                                 作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。
              要影像学手段之一，基于 MRI 的 AI 算法在直肠癌领                             作者贡献声明：周鹏拟定本综述的思路和框架，
                                 [55]
              域的应用也逐渐增多 。                                          指导撰写稿件，并对重点内容进行修改，获得了四川
                            [56]
                  ZHANG 等 基于 T2WI 和 DKI 图像，利用深度                    省科技计划项目的资助；杨澳起草和撰写稿件，查阅
              学习建模来预测 pCR 的 LARC 患者，提高了影像科                         分析相关参考文献并进行归纳总结；全体作者都同
                                               [57]
              医生制订决策的准确性。SHIN 等 基于 T2WI 和                          意最后的修改稿发表，都同意对本研究的所有方面
              DWI 图像，利用影像组学建模筛查 pCR 的 LARC 患                       负责，确保本综述的准确性和诚信。
              者，模型的诊断效能优于影像科医生的诊断效能。
                             [58]
              在另一项研究中 ，作者基于多模态 MRI 影像数据                            参考文献[References]
              比较了五种机器学习方法（决策树、随机森林、支持                              [1]  SUNG  H,  FERLAY  J,  SIEGEL  R  L,  et  al.  Global  cancer  statistics
                                                                       2020:  GLOBOCAN  estimates  of  incidence  and  mortality  worldwide
              向量机、逻辑回归、自适应提升）建立的模型预测                                   for 36 cancers in 185 countries[J]. CA Cancer J Clin, 2021, 71(3): 209-249.
              LARC 患者对 nCRT 疗效的性能，结果显示支持向量                             DOI: 10.3322/caac.21660.
                                                                   [2]  中华人民共和国国家卫生健康委员会, 中华医学会肿瘤学分会 . 中
              机建立的模型诊断效能最优，证实了 AI 在帮助临床                                国结直肠癌诊疗规范(2023 年版)[J]. 中华外科杂志, 2023, 61(8):
                                                                       617-644. DOI: 10.3760/cma.j.cn112139-20230603-00222.
              指导决策制订方面的潜力。上述研究表明了 AI在识                                 National  Health  Commission  of  the  People′s  Republic  of  China,
              别 pCR 患者方面的价值，但目前大多数研究缺乏外                                Chinese  Society  of  Oncology.  Chinese  Protocol  of  Diagnosis  and
                                                                       Treatment of Colorectal Cancer (2023 edition)[J]. Chin J Surg, 2023,
              部验证，模型的稳定性和泛化能力有待进一步提高，                                  61(8): 617-644. DOI: 10.3760/cma.j.cn112139-20230603-00222.
                                                                   [3]  KASI A, ABBASI  S,  HANDA  S,  et  al. Total  neoadjuvant  therapy  vs
              未来还需要多中心、大样本的研究来提高模型的临                                   standard therapy in locally advanced rectal cancer: a systematic review
                                                                       and  meta-analysis[J/OL].  JAMA  Netw  Open,  2020,  3(12):  e2030097
              床价值。                                                     [2024-06-10]. http://pubumed.ncbi.nlm.nih.gov/33326026/. DOI: 10.1001/
                                                                       jamanetworkopen.2020.30097.
                                                                   [4]  KANG B H, SONG C, KANG S B, et al. Nomogram for predicting the
              7 总结与展望                                                  pathological tumor response from pre-treatment clinical characteristics
                                                                       in  rectal  cancer[J].  Anticancer  Res,  2020,  40(4):  2171-2177.  DOI:
                  由于不同患者对 nCRT 的敏感性不同，达到 pCR                           10.21873/anticanres.14177.
              的患者或可免于手术 ，避免手术相关并发症 ，对                              [5]  KOKAINE  L,  GARDOVSKIS  A,  GARDOVSKIS  J.  Evaluation  and
                                                                       predictive  factors  of  complete  response  in  rectal  cancer  after
              nCRT 抵抗的患者需及时调整治疗方案，所以及时识                                neoadjuvant  chemoradiation  therapy[J/OL].  Medicina,  2021,  57(10):
                                                                       1044 [2024-06-10]. http://pubumed.ncbi.nlm.nih.gov/34684080/. DOI:
              别 pCR患者尤为重要。常规 DWI通过单指数拟合可                               10.3390/medicina57101044.
                                                                   [6]  AL-RASHID F, ROBITAILLE S, LIBERMAN A S, et al. Trajectory of
              粗略反映水分子的扩散，而基于常规 DWI 的衍生序                                change of low anterior resection syndrome over time after restorative
              列则在一定程度上对 DWI 进行了补充和完善：IVIM                              proctectomy  for  rectal  adenocarcinoma[J].  Tech  Coloproctol,  2022,
                                                                       26(3): 195-203. DOI: 10.1007/s10151-021-02561-1.
              解决了低 b 值下水分子扩散受到灌注的影响，DKI解                           [7]  CELENTANO  V,  COHEN  R,  WARUSAVITARNE  J,  et  al.  Sexual
                                                                       dysfunction  following  rectal  cancer  surgery[J].  Int  J  Colorectal  Dis,
              决了高 b 值下水分子扩散不符合高斯分布的影响，                                 2017, 32(11): 1523-1530. DOI: 10.1007/s00384-017-2826-4.

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