唐維， 周藝默， 任玲， 黃硯玲， 李松柏

·頭頸部影像學(xué)·

磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)對(duì)鼻腔鼻竇腫瘤良惡性鑒別診斷價(jià)值研究

唐維， 周藝默， 任玲， 黃硯玲， 李松柏

目的：探討磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)(DCE-MRI)時(shí)間-信號(hào)曲線(TIC)、半定量及定量參數(shù)在鼻腔鼻竇腫瘤良惡性鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法：由手術(shù)及病理證實(shí)的32例鼻腔鼻竇腫瘤患者(33個(gè)病灶)行MR平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描及常規(guī)增強(qiáng)掃描。經(jīng)后處理獲得時(shí)間-信號(hào)曲線(TIC)、半定量參數(shù)達(dá)峰時(shí)間(Tpeak)及最大上升斜率(Mxslp)、定量參數(shù)容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、反流速率常數(shù)(Kep)及血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)，比較TIC及各參數(shù)在良惡性腫瘤中的差異，并通過受試者操作特征曲線(ROC)及二分類Logistic回歸分析獲得各參數(shù)或聯(lián)合參數(shù)的曲線下面積(AUC)、良惡性鑒別診斷閾值及其對(duì)應(yīng)的診斷效能參數(shù)。結(jié)果：良性組表現(xiàn)為持續(xù)上升型(10/17)、平臺(tái)型(6/17)和流出型(1/17)，惡性組以流出型(8/16)、平臺(tái)型(7/16)為主，持續(xù)上升型僅1例(P<0.05)。良性組與惡性組半定量參數(shù)分別為Tpeak：(133.94±53.67)s、(74.81±17.40)s，Mxslp：10.88±5.25、18.58±7.42；Ktrans：(0.26±0.17)/min、(0.50±0.36)/min，Kep：(0.42±0.20)/min、(1.15±0.49)/min，Ve：0.62±0.27、0.41±0.15，各參數(shù)間差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中，Kep的AUC最大(0.89)，Ktrans及Kep的診斷效能較好，兩者的敏感度均為78.6%，Kep的特異度為88.2%。結(jié)論：TIC類型、各半定量及定量參數(shù)有助于鼻腔鼻竇腫瘤良惡性的鑒別診斷，參數(shù)聯(lián)合可有效提高診斷準(zhǔn)確性。

磁共振成像； 鼻腔，鼻竇； 鼻腫瘤

鼻腔鼻竇腫瘤屬臨床常見病，常用的檢查方法有CT 和MRI，CT可顯示病灶周圍骨質(zhì)改變，MRI軟組織分辨力高，并可多軸位成像，能更好地確定病變范圍。由于鼻腔鼻竇腫瘤的影像表現(xiàn)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)定性診斷仍相當(dāng)困難。磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)(dynamic contrast enhanced-MR imaging，DCE-MRI)描述對(duì)比劑進(jìn)入和排出腫瘤的血流動(dòng)力學(xué)過程，對(duì)病變微循環(huán)病理特征進(jìn)行影像學(xué)評(píng)價(jià)，本文旨在研究時(shí)間-信號(hào)曲線(time-signal intensity curve，TIC)、半定量及定量參數(shù)在鼻腔鼻竇腫瘤良惡性鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

搜集中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2014年10月-2016年4月收治的未行放化療的鼻腔鼻竇腫瘤患者32例(共33個(gè)病灶)，所有病例均由手術(shù)及病理證實(shí)。良性腫瘤17個(gè)，男7個(gè)，女10個(gè)，年齡19～72歲，平均(48.5±18.2)歲，包括內(nèi)翻性乳頭狀瘤8例，神經(jīng)鞘瘤2例，多形性腺瘤2例，血管瘤4例，良性骨瘤1例；惡性腫瘤16個(gè)，男7個(gè)，女9個(gè)，年齡9～70歲，平均(53.0±12.8)歲，鱗狀細(xì)胞癌6例，嗅神經(jīng)母細(xì)胞瘤4例，淋巴瘤3例，血管外皮細(xì)胞瘤2例，橫紋肌肉瘤1例。臨床表現(xiàn)為鼻塞、鼻塞伴鼻出血及涕中帶血，可為清水涕、膿血涕及膿黃涕，頭痛，面部脹痛。

2.研究方法

使用GE Signa HDxT 3.0T磁共振儀，8通道正交頭顱線圈，常規(guī)SE序列平掃后行DCE序列掃描，最后行常規(guī)抑脂T1WI增強(qiáng)掃描。常規(guī)掃描序列：所有患者均行橫軸面T1WI、T2WI及抑脂T1WI增強(qiáng)掃描，部分加掃矢狀面T1WI、冠狀面T2WI及冠狀面、矢狀面抑脂T1WI 增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：T1WI(TR 1900～3300 ms，TE 3～27 ms)；T2WI(TR 2800～5900 ms，TE 80～102 ms)；增強(qiáng)掃描(TR 8～300 ms，TE 2～27 ms)，激勵(lì)次數(shù)1，視野22 cm×22 cm，層厚3.0～4.0 mm，間隔1 mm。DCE：采用三維快速擾相梯度回波(3D-FSPGR)序列：TR 5.1～5.2 ms，TE 0.9 ms，翻轉(zhuǎn)角12°，視野22 cm×22 cm，層厚4 mm，層間距0。經(jīng)高壓注射器以2 mL/s的流率團(tuán)注Gd-DTPA，劑量0.2 mL/kg，團(tuán)注結(jié)束后用20 mL生理鹽水沖洗。連續(xù)掃描75個(gè)時(shí)相，單個(gè)掃描時(shí)相4.13 s，經(jīng)第1～5次預(yù)掃描，于第5次掃描結(jié)束后注射對(duì)比劑，總掃描時(shí)間5分鐘10秒。

后處理采用GE AW 4.4工作站。采用Functool軟件生成TIC，根據(jù)廓清速率WR(WR=[(最大信號(hào)強(qiáng)度SImax-第75個(gè)期相信號(hào)強(qiáng)度SIphase75)/(最大信號(hào)強(qiáng)度SImax-增強(qiáng)前信號(hào)強(qiáng)度SIpre)]×100%)將TIC分為三型，持續(xù)強(qiáng)化型、平臺(tái)型和流出型，持續(xù)強(qiáng)化型Tpeak>120 s，平臺(tái)型Tpeak≤120 s且廓清比率(WR)<15%，廓清型Tpeak≤120 s且廓清比率(WR)≥15%[1]。然后用Cinetool軟件行kinetic分析，得到半定量參數(shù)Tpeak、Mxslp及定量參數(shù)Ktrans、Kep、Ve。選擇病灶顯示最佳的層面，將興趣區(qū)(ROI)置于強(qiáng)化最明顯的區(qū)域，并避開正?；驓埓娴谋羌捉Y(jié)構(gòu)及囊變壞死區(qū)，ROI面積控制在20 mm2左右。繪制3個(gè)ROI連續(xù)測(cè)量3次，然后計(jì)算其平均值作為最后參數(shù)值。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.常規(guī)MRI表現(xiàn)

良性組：17例良性腫瘤中，病灶起源于鼻腔9 例，上頜竇6例，篩竇2例，其中同時(shí)累及鼻腔上頜竇5例，鼻腔、上頜竇、篩竇及蝶竇1例，鼻腔、篩竇、額竇1例，篩竇及額竇1例，腫瘤最小徑1.1 cm，平均(2.63±0.91) cm；最大徑6.12 cm，平均(4.06±1.15) cm。腫瘤多表現(xiàn)為非侵襲性生長(zhǎng)，呈團(tuán)塊狀部分伴分葉，邊界清楚，多呈等或長(zhǎng)T1略不均勻長(zhǎng)T2信號(hào)影，增強(qiáng)掃描不同程度強(qiáng)化，內(nèi)翻性乳頭狀瘤于T2WI及增強(qiáng)掃描圖像上可見“卷曲腦回狀”征象，血管瘤增強(qiáng)掃描表現(xiàn)為“椒鹽征”(圖1)。

惡性組：16例惡性腫瘤中，病灶起源于鼻腔8例，上頜竇4例，篩竇3例，蝶竇1例，其中1例顱骨骨質(zhì)破壞病灶侵入顱內(nèi)，同時(shí)累及鼻腔篩竇5例，鼻腔、篩竇、額竇2例，篩竇、額竇、上頜竇及鼻腔1例，腫瘤最小徑1.40 cm，平均(2.72±0.91) cm；最大徑6.41 cm，平均(3.90±1.19) cm。惡性腫瘤表現(xiàn)為鼻腔或鼻竇內(nèi)軟組織腫物，多伴鄰近竇壁的骨質(zhì)破壞，浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，形態(tài)不規(guī)則，4例信號(hào)較為均勻，余12例腫瘤T1WI 大多呈低、等信號(hào)，T2WI呈中、高信號(hào)，信號(hào)多較混雜，增強(qiáng)掃描不均勻強(qiáng)化(圖2)。

2.動(dòng)態(tài)增強(qiáng)表現(xiàn)

TIC類型：根據(jù)TIC分類，良性組表現(xiàn)為持續(xù)上升型(10/17，58.8%)、平臺(tái)型(6/17，35.3%)和流出型(1/17，5.9%)，惡性組以流出型(8/16，50%)、平臺(tái)型(7/16，43.8%)為主，1例低度惡性血管外皮細(xì)胞瘤的TIC表現(xiàn)為持續(xù)上升型(P<0.05)。

MRI-DCE半定量及定量參數(shù)(表1，圖3)：良性組Tpeak均值高于惡性組(P=0.021)，良性組Mxslp均值低于惡性組(P=0.014)，但是兩組的Tpeak、Mxslp數(shù)值范圍存在一定重疊。

圖1 男，57歲，內(nèi)翻性乳頭狀瘤。a) T2WI圖像(上)及增強(qiáng)掃描圖像(下)，左側(cè)上頜竇內(nèi)團(tuán)塊狀等-稍長(zhǎng)T2信號(hào)影(長(zhǎng)箭)，竇口區(qū)見不光滑結(jié)節(jié)，增強(qiáng)掃描強(qiáng)化明顯(短箭)； b) 病灶局部ROI的TIC呈持續(xù)上升型； c) Ktrans偽彩圖，Ktrans=0.15/min； d) Kep偽彩圖，Kep=0.45/min； e) Ve偽彩圖，Ve=0.32； f) 鏡下見上皮細(xì)胞呈內(nèi)翻性生長(zhǎng)(HE，×100)。

良性組Ktrans、Kep低于惡性組(P=0.009、0.000)，Ve則高于惡性組(P=0.002)。惡性腫瘤中1例低度惡性血管外皮細(xì)胞瘤的Ktrans(0.21/min)、Kep(0.28/min)、Ve(0.75)趨向于良性腫瘤的特點(diǎn)，而良性組中1例多形性腺瘤的Ktrans(0.65/min)明顯的高于其他類型的良性腫瘤。

3.MRI-DCE各參數(shù)及參數(shù)聯(lián)合診斷效能

通過行ROC分析，各參數(shù)AUC、最佳閾值及對(duì)應(yīng)的診斷效能參數(shù)見表2。5個(gè)參數(shù)中，AUC最大的是Kep，Ktrans和Kep的診斷效能較好，兩者的敏感度均為78.6%，Kep的特異度為88.2%(圖4)。

聯(lián)合Ktrans、Kep行二分類變量多元回歸分析，再對(duì)預(yù)測(cè)變量行ROC分析得到， AUC為0.92，診斷符合率為85.6%。

表2 DCE半定量及定量參數(shù)診斷效能比較

討 論

DCE-MRI可實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)比劑進(jìn)入和排出腫瘤的血流動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行全面的描述。目前關(guān)于DCE-MRI的研究多集中在肝臟、乳腺、前列腺、頭頸等部位[2-5]，涉及良惡性腫物鑒別診斷[6]、腫瘤放化療療效監(jiān)測(cè)[7]、血管生成狀態(tài)評(píng)價(jià)[8]，同時(shí)為本次研究提供了理論和現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于DCE-MRI對(duì)鼻腔鼻竇腫瘤良惡性鑒別診斷價(jià)值的研究較少，未見同時(shí)結(jié)合定性、半定量、定量分析的相關(guān)報(bào)道。

動(dòng)態(tài)增強(qiáng)過程由TIC表達(dá)，屬于定性分析，反應(yīng)的是信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化過程。Wang等[1]利用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)鑒別鼻腔內(nèi)翻性乳頭狀瘤(IP)與惡性腫瘤發(fā)現(xiàn)，TIC形態(tài)的差異是區(qū)別兩者的有效征象之一，IP與惡性腫瘤TIC持續(xù)強(qiáng)化型、平臺(tái)型、流出型所占比例分別為22%、43%、35%及11%、29%、60%。本研究良性組持續(xù)上升型、平臺(tái)型比例分別為58.8%及35.3%，惡性組50%表現(xiàn)為流出型，43.8%表現(xiàn)為平臺(tái)型，僅1例表現(xiàn)為持續(xù)上升型。許慶剛等[9]研究鼻腔及鼻竇惡性黑色素瘤的TIC特點(diǎn)得到，85.7%(12/14)表現(xiàn)為速升緩降型，速升速降型及持續(xù)上升型各占7.1%。Sumi等[10]研究結(jié)果顯示，92例頭頸部腫瘤中，良性組67.9% TIC為上升型(達(dá)峰時(shí)間≥120 s)，32.1%為平臺(tái)型及流出型類(達(dá)峰時(shí)間<120 s)，75%的惡性腫瘤為平臺(tái)型及流出型，上升型占25%。TIC形態(tài)的差異與病灶血管系統(tǒng)狀態(tài)有關(guān)，惡性腫瘤新生血管豐富，對(duì)比劑通過迅速，加之新生血管壁通透性強(qiáng)、腫物間質(zhì)成分少，使得其對(duì)比劑的滯留時(shí)間短于良性腫瘤，TIC呈現(xiàn)流出型。雖然本研究納入樣本量較少，并與相關(guān)研究結(jié)果的具體比例存在一定差異，但良惡性組間TIC類型分布總體趨勢(shì)相同，即持續(xù)上升型曲線提示良性可能，流出型曲線提示惡性可能，而平臺(tái)型曲線在兩組間存在重疊，同時(shí)為利用TIC輔助腫瘤良惡性鑒別的可行性提供了依據(jù)。

圖2 女，47歲，嗅神經(jīng)母細(xì)胞瘤。a) T2WI圖像(上)及增強(qiáng)掃描圖像(下)左側(cè)鼻腔及上頜竇見團(tuán)塊狀較均勻稍長(zhǎng)T2信號(hào)影(長(zhǎng)箭)，呈不均勻強(qiáng)化(短箭)； b) 病灶局部ROI的TIC呈流出型； c) Ktrans偽彩圖，Ktrans=0.40/min； d) Kep偽彩圖，Kep=1.55/min； e) Ve偽彩圖，Ve=0.29； f) 鏡下見小圓形瘤細(xì)胞團(tuán)塊分布，核深染，細(xì)胞形態(tài)類似(HE，×100)。

圖3 a) DCE半定量參數(shù)箱式圖； b) DCE定量參數(shù)箱式圖。

圖4 a) DCE半定量參數(shù)ROC； b) DCE定量參數(shù)ROC。

Tpeak及Mxslp相當(dāng)于TIC的半定量描述，均可量化表示病變組織的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，主要取決于病灶血管密度以及進(jìn)入血管外間隙對(duì)比劑的多少。本研究良性組Tpeak高于惡性組，而Mxslp低于惡性組。國(guó)內(nèi)有學(xué)者研究顯示[1]，43例鼻腔內(nèi)翻性乳頭狀瘤中，59%的Tpeak>80 s，惡性腫瘤中，76%的Tpeak<80 s。Matsuzaki等[11]研究DCE-MRI在32例口腔小唾液腺腫瘤的診斷價(jià)值發(fā)現(xiàn)，良、惡性腫瘤的Tpeak平均值分別為185 s、113 s，可以將160 s作為良惡性腫瘤的鑒別診斷閾值；一項(xiàng)13例眼眶淋巴瘤動(dòng)態(tài)增強(qiáng)特點(diǎn)的研究結(jié)果顯示，Tpeak平均值為(58.7±8.5) s[12]。結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與既往相關(guān)研究，Tpeak有助于腫物的良惡性鑒別診斷，但尚無關(guān)于Mxslp在鼻腔或鼻竇腫物診斷應(yīng)用的類似報(bào)道。

DCE-MRI常用的定量分析參數(shù)包括容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)，描述對(duì)比劑經(jīng)血管擴(kuò)散至腫瘤間隙的轉(zhuǎn)運(yùn)參數(shù)；反流速率常數(shù)(Kep)，其方向與Ktrans相反，以描述對(duì)比劑經(jīng)腫瘤間隙流回至血管；血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)則表示單位體積的組織內(nèi)血管外細(xì)胞外間隙所占的比例。

本研究行定量分析，良性組Ktrans值及Kep值低于惡性組(P=0.009，0.000)，這取決于惡性腫瘤新生血管豐富、內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)育不完善，導(dǎo)致血管壁通透性強(qiáng)、腫瘤血管對(duì)大分子對(duì)比劑通透性增加；良性組Ve值高于惡性組，筆者分析與惡性腫瘤細(xì)胞數(shù)量增多、擁擠，加之新生血管豐富使得細(xì)胞外間隙減少。Langer等[13]發(fā)現(xiàn)，前列腺癌組織的Ktrans、Kep高于正常的組織，Ve在兩組間差異不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Ktrans及Kep與筆者得出的結(jié)果相符，Ve代表血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)，屬不穩(wěn)定因素，與細(xì)胞密度、血管密度、缺氧部分及間隙內(nèi)液體壓力有關(guān)[14]，Tofts等[15]認(rèn)為Ve易受病灶周圍水腫的影響，另有學(xué)者認(rèn)為Ve與組織壞死及組織細(xì)胞化程度相關(guān)[16]，綜合導(dǎo)致Ve易變。有學(xué)者研究DCE-MRI定量參數(shù)在乳腺癌及其良性病變中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)[17]，乳腺癌的Ktrans值大于良性病變，Kep具有同樣趨勢(shì)，但由于惡性組織細(xì)胞分布密集且排列紊亂，導(dǎo)致其Ve值小于良性病變。

Xian等[18]分析了DCE-MRI定量參數(shù)在鼻腔鼻竇腫瘤診斷應(yīng)用中的可行性及價(jià)值，鼻腔鼻竇良惡性腫瘤的三個(gè)參數(shù)具有顯著的差異：惡性組的三個(gè)參數(shù)值分別為(0.72±0.22)/min、(3.47±1.03)/min、0.21±0.10，良性組的三個(gè)參數(shù)值分別為(0.52±0.24)/min、(2.13±1.13)/min、0.28±0.12，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上良性組與惡性組間各定量參數(shù)的比較趨勢(shì)與本研究結(jié)果相符，但具體數(shù)值范圍差異較大，可歸因于本研究入組病例數(shù)太少、病理類型組成不同、參數(shù)設(shè)定、后處理軟件及規(guī)范未能得到統(tǒng)一所致。Ng等[19]則認(rèn)為除非動(dòng)態(tài)增強(qiáng)分析方法標(biāo)準(zhǔn)化，否則各個(gè)研究中動(dòng)態(tài)增強(qiáng)參數(shù)的絕對(duì)值難以進(jìn)行對(duì)比。

通過行ROC分析，得到各參數(shù)鑒別診斷閾值：Tpeak 90.91 s，Mxslp 13.14 s，Ktrans 0.28/min，Kep 0.65/min，Ve 0.48，其中，AUC最大的是Kep(0.89)，Ktrans和Kep的診斷效能較好，兩者的敏感度均為78.6%，Kep的特異度為88.2%。將定量參數(shù)Ktrans和Kep聯(lián)合高于單個(gè)參數(shù)的診斷效能，其AUC為0.92，診斷符合率為85.6%。

本次研究結(jié)合了DCE-MRI的TIC、各半定量及定量參數(shù)，結(jié)果顯示均有助于鼻腔鼻竇腫瘤良惡性的鑒別診斷，但仍存在不足之處，最大的問題是樣本量不足，腫瘤病理類型多樣，仍需后續(xù)擴(kuò)大樣本量加以證實(shí)。綜上所述，DCE-MRI能夠反映病灶局部的血液循環(huán)情況，有助于鼻腔鼻竇腫瘤良惡性的鑒別診斷，參數(shù)聯(lián)合可提高診斷準(zhǔn)確性。

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Value of dynamic contrast enhanced-MR imaging for differentiating benign and malignant sinonasal tumors

TANG Wei,ZHOU Yi-mo,REN Ling,et al.

Department of Radiology,the First Affiliated Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China

Objective:To assess the value of dynamic contrast enhanced-MR imaging (DCE-MRI) for differentiating benign and malignant sinonasal tumors.Methods:32 patients (with 33 neoplasms) with sinonasal tumors confirmed by surgery or pathology all underwent DCE-MRI scan.By data post-processing we got time-signal intensity curve (TIC),semi-quantitative parameters time to peak (Tpeak) and maximum slope of increase (Mxslp),quantitative parameters endothelial transfer constant (Ktrans),contrast agent reflux rate constant (Kep) and extracellular extravascular space volume fraction (Ve).Statistical tests were conducted to determine whether TIC and each parameter of benign lesions differed significantly from those of malignancies.ROC analysis and Binary logistic analysis were conducted obtaining area under the curve (AUC),suitable threshold value,and their corresponding single or combined diagnostic efficiency parameters.Results:Persistent type (10/17),platform type (6/17) and washout type (1/17) were seen in benign group,while malignant tumors mostly performed as washout type (8/16) and platform type (7/13),only 1 case was persistent type (P<0.05).Semi-quantitative parameters of benign and malignant group were Tpeak:(133.94±53.67)s,(74.81±17.40)s,Mxslp:10.88±5.25,18.58±7.42;quantitative parameters Ktrans: (0.26±0.17)/min,(0.50±0.36)/min,Kep:(0.42±0.20)/min,(1.15±0.49)/min,Ve:0.62±0.27,0.41±0.15.Each parameter showed statistically significant difference between benign and malignant tumors.Among which,AUC of Kep reached to 0.89.Diagnostic capacity of Ktrans and Kep was better with sensitivity of 78.6%.Kep's diagnostic specificity reached to 88.2%.Conclusion:TIC type,semi-quantitative and quantitative parameters contribute to differential diagnosis of benign and malignant sinonasal tumors.Applications of combined parameters can effectively increase diagnostic accuracy.

Magnetic resonance imaging; Nasal cavity,paranasal sinus; Nose neoplasms

110001 沈陽，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科

唐維(1988-)，女，山東臨沂人，碩士研究生，主要從事頭頸部影像診斷工作。

李松柏，E-mail：songbaili001@163.com

遼寧省自然基金面上項(xiàng)目(2015020533)。

R445.2； R739.62

A

1000-0313(2017)03-0227-06

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.03.005

2016-04-26)