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磁共振成像扩散峰度成像在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用
磁共振成像扩散峰度成像在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用
摘要
直肠癌是一种常见的恶性肿瘤，病理类型和分级对治疗和预后影响重大。磁共振成像扩散峰度成像（DiffusionKurtosisImaging，DKI）是一种新兴的磁共振成像技术，可以更准确的反映不同组织的微观结构信息。本文将探讨DKI在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用，并探讨其优缺点及未来发展方向。
关键词：磁共振成像，扩散峰度成像，直肠癌，组织学类型，病理分级
引言
直肠癌是一种严重威胁人类健康的恶性肿瘤，其发病率和死亡率一直位列恶性肿瘤患者前列。根据统计数据，全球每年有超过140万人被诊断为直肠癌，其中死亡率高达50%以上（Siegeletal.,2017）。因此，如何有效的早期诊断、准确判断病理类型和分级，对于直肠癌的治疗和预后有着至关重要的作用。
磁共振成像（MagneticResonanceImaging，MRI）作为一种无创、无放射性的成像技术，具有分辨率高、对软组织对比度强等优势，已广泛应用于直肠癌的临床诊断中。在接受治疗前，MRI可以准确显示肿瘤的位置和大小、周围神经管和血管的状况，为治疗方案的选择和手术前的评估提供重要依据。然而，常用的MRI成像技术（如T1WI和T2WI）对于检测微小的病灶及其组织学类型和分级等问题有一定的局限性。
磁共振成像扩散峰度成像（DiffusionKurtosisImaging，DKI）是一种新兴的MRI成像技术，它可以更准确反映组织的微观结构信息，如细胞密度、形态、纤维方向和组织的分子运动状态等。因此，DKI技术成为了研究直肠癌组织学类型和病理分级的新手段。
本文将探讨DKI在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用，并对其优缺点及未来发展方向进行讨论。
DKI技术的基本原理和应用优势
磁共振扩散成像（DiffusionWeightedImaging，DWI）是一种基于水分子运动的成像技术。在正常组织和瘤组织中，不同类型的细胞和分子运动状态不同，因此，DWI成像可以通过测量水分子在组织中的自由扩散来反映不同组织的微观结构信息。然而，DWI成像只能提供限制度（ADC）等传统扩散参数，而无法反映更为复杂的组织结构信息。
DKI成像技术是在DWI成像的基础上加入高阶动力学参数的计算，实现了更为准确的组织结构定量分析。DKI模型假定扩散过程符合高斯分布模型，即扩散系数在水分子周围呈正态分布。扩散峰度是一种反映高斯分布的参数，它可以反映组织微观结构的复杂性、非高斯分布约束等信息，从而更全面地反映组织微观结构的信息。
DKI技术的优势主要体现在以下两个方面：
1.可以更准确的反映组织微观结构的信息
DKI技术可以反映组织的非高斯分布，包括血管、神经纤维、细胞排列和形态等信息，从而更全面地反映组织的微观结构信息。这些信息可以为病理学分析提供敏感性和特异性，如从DWI的限制度ADC（Apparentdiffusioncoefficient）到DKI的多个参数，包括扩散系数（Kapp）、峰度（Ku）和轴向峰度（AK）
2.可以区分正常和病变组织
由于病理组织的构成、变形和代谢情况等因素的影响，其DKI参数值通常与正常组织不同。通过对比正常组织和癌组织的DKI参数值，可以有效的区分正常和病变组织，并对病变组织的病理类型和分级进行评估。
DKI技术在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用
DKI技术在直肠癌组织学类型及病理分级中的应用主要集中在以下两个方面。
1.病理学类型
直肠癌可以分为腺癌、粘液腺癌、乳头状腺癌、鳞癌和未分化癌等多个亚型。由于不同亚型的诊治原则和预后有很大差异，因此病理学类型的准确鉴定非常重要。针对不同亚型的DKI参数值可以有所不同。
一项研究(Gourtsoyiannietal.,2016)对41例直肠癌患者进行研究，结果发现在DKI图像上，不同亚型直肠癌的DKI参数有着显著的差异，腺癌和乳头状腺癌的AK值较高，粘液腺癌的AK值较低，而鳞癌和未分化癌在AK值方面差异不显著。因此，该研究认为DKI技术对于直肠癌的病理学类型诊断具有一定的意义。
2.病理分级
直肠癌的病理分级是肿瘤预后的重要影响因素。在常规MRI成像技术中，病理分级主要通过肿瘤的大小、形态和增强程度等来进行判断。但这些指标很容易受到不同限定标准的影响。由于病理分级主要依赖于肿瘤的组织学特征，因此，DKI技术可以为其提供更加直接的定量分析。
一项研究(Nougaretetal.,2016)采用DKI技术，对55例直肠癌患者的肿瘤进行了评估。结果发现，DKI技术可以对肿瘤的分级及其分界面的诊断起到很好的辅助作用。此外，该研究还发现Kapp和Ku值与病理分级呈正相关关系。
DKI技术的优缺点及未来发展方向
优点