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为解决乳腺癌新辅助化疗（NAC）疗效评估难题，梅奥诊所医学院的研究人员开展基于超声定量微血管成像（qHDMI）评估 NAC 疗效的研究。结果显示 qHDMI 能早期预测疗效。推荐科研读者阅读，助您了解该领域前沿进展。
在乳腺癌的治疗领域，新辅助化疗（Neoadjuvant chemotherapy，NAC）越来越受到重视。它就像是一场 “先遣战”，在手术之前进行，目的是消灭癌细胞，评估肿瘤对全身治疗的反应，进而指导后续的治疗方案。想象一下，癌细胞就像一群隐藏在身体里的 “小怪兽”，NAC 就是提前派出的 “侦察兵兼战斗员”，去摸摸这些 “小怪兽” 的底，看看它们对治疗的抵抗力如何，同时也能削弱它们的力量。
不过，这场 “战斗” 中存在一个关键问题：怎么及时知道 NAC 这场 “先遣战” 打得好不好呢？目前，临床上评估 NAC 的效果，主要靠体检，还会借助磁共振成像（MRI）、乳房 X 光检查和超声等影像学手段。但这些方法都有自己的 “小毛病”。比如超声，虽然它价格亲民、使用方便，还没有辐射，但用传统的 B 超、彩色多普勒超声来预测 NAC 的完全病理缓解（pathologic complete response，pCR）效果并不好，就像戴着一副有点模糊的眼镜去看东西，总是不太清楚。
另外，肿瘤的生长离不开血管，就像植物生长需要浇水一样。肿瘤会发展出复杂的血管网络，给癌细胞提供营养。而 NAC 会影响肿瘤的血管生成活动，所以监测肿瘤血管的变化，就有可能成为评估 NAC 效果的重要依据。这时候，一种基于无造影剂超声的定量高清微血管成像技术（quantitative high - definition microvasculature imaging，qHDMI）出现了，它能为医生们提供更清晰的 “视角”。
为了进一步探索 qHDMI 在评估乳腺癌患者 NAC 疗效方面的潜力，来自美国梅奥诊所医学院（Mayo Clinic College of Medicine and Science）的研究人员 Soroosh Sabeti 等人，在《Breast Cancer Research》期刊上发表了一篇名为 “Ultrasound - based quantitative microvasculature imaging for early prediction of response to neoadjuvant chemotherapy in patients with breast cancer” 的论文。他们发现，qHDMI 能观察到乳腺癌患者在接受 NAC 治疗时微血管的变化，这意味着 qHDMI 有可能成为一种有效的手段，来早期预测乳腺癌患者对 NAC 的反应。这一发现就像在黑暗中找到了一盏明灯，为乳腺癌的治疗带来了新的希望。
在这项研究中，研究人员用到了几个关键的技术方法。首先是数据采集，他们招募了 53 位经活检证实患有浸润性乳腺癌且推荐接受 NAC 治疗的患者。根据患者的意愿和时间安排，一部分患者进行 3 次数据采集，分别在 NAC 治疗前、治疗中期（大约 8 周后）和治疗结束（大约 24 周后）手术前；另一部分患者进行 5 次数据采集，除了上述 3 个时间点，还增加了 NAC 治疗开始后 2 周和 1 个月的时间点。采集数据时，用的是线性阵列换能器 L3 - 12H，中心频率 8.5MHz，连接到 Alpinion E - Cube 12R 超声系统，在平面波成像模式下采集超声同相和正交（IQ）数据。其次是微血管的可视化和量化，也就是 qHDMI 技术。他们把 IQ 数据帧处理成时空矩阵，通过奇异值分解、光谱滤波、顶帽滤波等一系列操作，去除组织杂波和背景噪声，再用基于 Hessian 的血管增强滤波器突出血管结构，最后手动分割病变区域并进行扩张，提取 12 个微血管形态特征的生物标志物。最后，通过手术病理结果的残余癌症负担（Residual Cancer Burden，RCB）指标，将患者分为反应者（RCB 0/I）和无反应者（RCB II/III），并利用统计分析方法研究生物标志物在两组间的差异和随时间的变化趋势。
下面来看看具体的研究结果：
患者基本情况 ：53 名患者中，32 名（60%）为反应者，21 名（40%）为无反应者。研究中存在部分数据缺失的情况，这是因为患者未按时就诊或数据采集系统故障。从患者的年龄和病理结果来看，两组在年龄、病理类型、病理分级、雌激素受体状态、孕激素受体状态和 HER2 状态等方面存在一定差异，但总体分布相对均衡。qHDMI 生物标志物分布 ：研究人员分析了不同时间点反应者和无反应者的 qHDMI 生物标志物分布。比如在治疗前（生物标志物变化趋势 ：通过对生物标志物随时间变化趋势的研究，研究人员发现，在反应者中，随着治疗的进行，肿瘤的微血管密度、结构组织和分支异常情况都有下降趋势；而无反应者则不同，他们的病变血管密度和复杂性可能保持不变甚至增加。以血管段数量（线性混合模型分析 ：经过线性混合模型分析，12 种生物标志物中有 6 种显示出时间和反应状态之间存在显著的相互作用（
从研究结论和讨论部分来看，这项研究意义重大。qHDMI 生物标志物能够捕捉到乳腺癌患者在接受 NAC 治疗过程中微血管的变化趋势，而且这些变化在治疗开始后的几周内就能被检测到。这对于乳腺癌的治疗来说，就像是给医生们配备了一个 “早期预警雷达”，可以提前知道治疗是否有效，以便及时调整治疗方案。
不过，研究也存在一些局限性。样本量比较小，这就像用一个小渔网去捕鱼，可能无法全面准确地了解所有 “鱼”（患者和肿瘤特征）的情况。而且不是所有患者都完成了所有的检查，这也影响了对生物标志物变化趋势的精确分析。另外，研究只针对肿瘤的二维微血管成像，没有考虑到肿瘤在治疗过程中形状和位置的变化。但这并不影响这项研究的价值，未来可以通过大规模的多中心研究，增加患者数量和检查时间点，采用三维微血管成像技术，进一步深入研究 qHDMI 在乳腺癌治疗中的应用。
总的来说，这项研究为乳腺癌的治疗开辟了新的方向，qHDMI 技术展现出了巨大的潜力，有望在未来成为乳腺癌治疗中评估 NAC 疗效的重要工具，帮助更多的患者战胜乳腺癌这一 “病魔”。
