河南人民医院团队研究成果登国际权威期刊
基于PET/MR多模态成像预测非小细胞肺癌无进展生存期
近日，河南省人民医院王梅云教授团队（孟楠博士为第一作者）在国际权威期刊《Journal of Magnetic Resonance Imaging》发表题为《Amide Proton Transfer-Weighted Imaging and Multiple Models Intravoxel Incoherent Motion-Based 18F-FDG PET/MRI for Predicting Progression-Free Survival in Non-Small Cell Lung Cancer》的研究成果，并获编辑特别评论。
该研究依托联影医疗时空一体超清TOF PET/MR uPMR790影像平台，整合酰胺质子转移加权成像（APTWI）、体素内非相干运动（IVIM）及18F-FDG PET等多种成像技术，构建非小细胞肺癌（NSCLC）患者无进展生存期（PFS）的预测模型。通过评估肿瘤代谢活性、微循环灌注、细胞结构与蛋白组成等多维度生物标志物，实现对疾病进展的全面分析和个体化风险分层，助力精准治疗策略制定。
研究发表于国际权威期刊 Journal of Magnetic Resonance Imaging（左）并获得编辑特别评论（右）
研究背景
非小细胞肺癌（NSCLC）具有高侵袭性、高复发率和高转移率，预后评估对个性化治疗至关重要。肿瘤微环境的变化往往早于形态学改变，因此基于代谢、灌注和分子特征的影像生物标志物在预测疾病进展方面具有重要价值。
APTWI可无创评估组织中游离蛋白与多肽含量，无需外源性造影剂；IVIM能反映组织扩散、灌注及异质性信息；18F-FDG PET则定量分析葡萄糖代谢水平。本研究结合上述三种技术，利用一体化PET/MR同步采集数据，探索其在NSCLC患者PFS预测中的应用潜力。
研究方法
研究纳入77例NSCLC患者，在18F-FDG PET扫描时同步获取T2WI图像，并将其参数复制至IVIM和APTWI序列进行扫描。采用联影后处理工作站自动提取感兴趣体积，计算SUVmax，并以40% SUVmax为阈值量化代谢肿瘤体积（MTV）和总病变糖酵解（TLG）。
IVIM通过10个b值拟合，生成标准表观扩散系数（ADCstand）、真扩散系数（D）、伪扩散系数（D*）、灌注分数（f）、分布扩散系数（DDC）及扩散不均匀指数（α）。APTWI采用高斯脉冲激发，B1 = 2.5 T与1.3 T条件下各重复10次，Z谱在±4.5 ppm范围内设置31步采样，计算3.5 ppm处的MTRasym值并归一化。
临床因素包括年龄、性别、吸烟史、病灶最大直径、TNM分期、组织学亚型及治疗方式等。
图1. 一名65岁男性右肺中叶腺癌患者的多模态成像及病理结果（箭头指示病灶，最大直径39 mm，IV期，未手术，PFS 21.5个月）：(a) T2WI；(b) 18F-FDG PET；(c) DWI（b=600 s/mm²）；(d–i) IVIM参数伪彩图；(j) APTWI；(k) MTRasym(3.5 ppm)伪彩图；(l) 病理图像（×100）
研究结果
单变量Cox回归分析显示，TNM分期、组织学亚型、治疗方法、MTV、TLG、D*、DDC及MTRasym(3.5 ppm)均与PFS显著相关。多变量分析进一步确认TNM分期、组织学亚型、MTV、D*和MTRasym(3.5 ppm)为独立预后因素。
基于上述五个独立因子构建的列线图模型C-index达0.895，显著优于任一单一参数（C-index范围0.558–0.707），表明该模型具有优异的预测效能。
表1. 单变量与多变量Cox回归分析结果
图2. 基于五项独立预后因素的PFS预测列线图
根据模型预测概率将患者分为高、低风险组，Kaplan-Meier曲线显示两组PFS差异显著（log-rank检验，P < 0.001），验证了模型良好的风险分层能力。
表2. 不同参数的预测性能比较
图3. 预测模型与各独立因子的C-index对比
图4. 高、低风险组Kaplan-Meier生存曲线
Bootstrap校准曲线（1000次重采样）显示模型预测概率与实际观察结果高度一致，决策曲线分析（DCA）证实其具备良好临床实用性。
图5. 模型校准曲线：(a) 1年PFS；(b) 2年PFS
图6. 决策曲线分析：(a) 1年PFS；(b) 2年PFS
研究展望
本研究证实，融合APTWI、多模型IVIM与18F-FDG PET的一体化PET/MR成像方案，结合临床病理特征构建的预测模型，在NSCLC患者无进展生存期评估中表现出色，具备高准确性、稳定性和临床应用前景。未来有望为个体化治疗决策提供有力支持，推动肺癌精准诊疗发展。
[1] Nan Meng, Han Jiang, Jing Sun, Lei Shen, Xinhui Wang, Yihang Zhou, Yaping Wu, Fangfang Fu, Jianmin Yuan, Yang Yang, Zhe Wang, Meiyun Wang. Amide Proton Transfer-Weighted Imaging and Multiple Models Intravoxel Incoherent Motion-Based 18F-FDG PET/MRI for Predicting Progression-Free Survival in Non-Small Cell Lung Cancer. J Magn Reson Imaging (2023).