劉芬,方向軍,劉書(shū)林
南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射科,湖南衡陽(yáng) 421001; *通訊作者 方向軍 fangxiangjun118@163.com
鼻咽癌是頭頸部常見(jiàn)的惡性腫瘤[1]。MRI檢查是鼻咽癌TNM分期的首選方法[2]。在鼻咽癌的N分期中,常規(guī)MRI 序列對(duì)頸部轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)(metastatic lymph node,MLN)的診斷主要基于淋巴結(jié)大小、壞死等形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn);然而,MLN 尤其是轉(zhuǎn)移性小淋巴結(jié)(small metastatic lymph node,SMLN)與頸部良性淋巴結(jié)(benign lymph node,BLN)在常規(guī)MRI 序列上的影像征象存在重疊[3]。因此,常規(guī)MRI 序列對(duì)鼻咽癌頸部MLN 的診斷具有一定的局限性。擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)可通過(guò)表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)(ADC)定量反映人體組織水分子的擴(kuò)散屬性。體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(introvoxel incoherent motion,IVIM)理論認(rèn)為人體內(nèi)水分子的微觀(guān)運(yùn)動(dòng)不僅包括水分子的真實(shí)擴(kuò)散,還受毛細(xì)血管微循環(huán)灌注的影響。因此,基于傳統(tǒng)單指數(shù)模型計(jì)算的ADC值無(wú)法完全真實(shí)地反映活體組織的擴(kuò)散屬性。IVIM-DWI 是一種基于IVIM 雙指數(shù)模型的DWI 新技術(shù),可通過(guò)IVIM 參數(shù)分別量化分析水分子的真實(shí)擴(kuò)散與毛細(xì)血管微循環(huán)灌注。本研究擬探討IVIM-DWI 在鼻咽癌頸部MLN,尤其是SMLN診斷中的價(jià)值。
1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2014年11月—2019年6月南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院收治的鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤患者70例,均有完整的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn);①以頸部淋巴結(jié)增大為首發(fā)癥狀;②經(jīng)頸部淋巴結(jié)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)為鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤;③均于穿刺及手術(shù)切除前行MRI檢查,且病理能與MRI 顯示淋巴結(jié)一一對(duì)應(yīng)。70例患者中,男51例,女19例;年齡16~70歲,中位年齡50歲;非角化型鱗癌53例,未分化癌10例,其他類(lèi)型7例,均為鼻咽部首次活檢陰性,經(jīng)頸部淋巴結(jié)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)為鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤。選取30名健康志愿者作為對(duì)照組,其中男18例,女12例;年齡18~72歲,中位年齡45歲。本研究經(jīng)醫(yī)院道德倫理委員會(huì)批準(zhǔn);所有納入受檢者檢查前均簽署知情同意書(shū)。
根據(jù)淋巴結(jié)短徑大小將鼻咽癌頸部MLN分為轉(zhuǎn)移性大淋巴結(jié)(large metastatic lymph node,LMLN)組(短徑>10 mm)及SMLN組(短徑≤10 mm)。健康志愿者BLN 納入標(biāo)準(zhǔn):①無(wú)惡性腫瘤及淋巴瘤等病史;②淋巴結(jié)信號(hào)均勻,隨訪(fǎng)6個(gè)月大小無(wú)變化;③淋巴結(jié)短徑3~15 mm。
1.2 儀器與方法 使用GE SignaHDxt 3.0T MR,8 通道頭頸聯(lián)合相控陣線(xiàn)圈,分別行MRI 常規(guī)序列及雙指數(shù)模型IVIM-DWI 掃描。所有受檢者依次行自旋回波橫斷位T1WI:TR 600 ms,TE 10.6 ms,層厚5 mm,層間距1 mm,F(xiàn)OV 20 cm,矩陣320×192;橫斷位抑脂T2WI:TR 5800 ms,TE 39.7 ms,層厚5 mm,層間距1 mm,視野(FOV)20 cm,矩陣288×192;冠狀位T1WI:TR 340 ms,TE 11.6 ms,層厚5 mm,層間距1 mm,F(xiàn)OV 26 cm,矩陣322×244;冠狀位抑脂T2WI:TR 4700 ms,TE 39.7 ms,層厚5 mm,層間距1 mm,F(xiàn)OV 206 cm,矩陣288×296。采用軸位掃描單次激發(fā)自旋平面回波序列,在X、Y、Z 3個(gè)方向上施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng);b值取0、10、20、30、50、80、100、150、200、300、400、600、800 s/mm2,TR 6300 ms,TE 72.6 ms,F(xiàn)OV 26 cm,矩陣160×160,層厚5 mm,層間距1 mm。
1.3 數(shù)據(jù)測(cè)量及計(jì)算 由2名主治以上放射科醫(yī)師獨(dú)立閱片及測(cè)量。在GE AW后處理工作站上,通過(guò)FuncTool 軟件包中的MADC 軟件對(duì)雙指數(shù)模型IVIM-DWI 圖像進(jìn)行后處理。避開(kāi)淋巴結(jié)囊變、出血、壞死等區(qū)域,手動(dòng)繪制ROI。ROI 選擇淋巴結(jié)最大層面,盡可能包含病灶的主體。通過(guò)MADC 軟件雙指數(shù)非線(xiàn)性模型計(jì)算得到真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)(D)、灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)(D*)、灌注分?jǐn)?shù)(f)值。取2 人測(cè)量結(jié)果的平均值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 25.0 軟件,正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。雙指數(shù)模型DWI 參數(shù)D、D*及f值組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD 法。繪制IVIM-DWI 各參數(shù)鑒別鼻咽癌SMLN與BLN 的受試者工作特征(ROC)曲線(xiàn),通過(guò)曲線(xiàn)下面積分析各參數(shù)鑒別鼻咽癌頸部SMLN 與頸部BLN 的效能;根據(jù)約登指數(shù)確定各參數(shù)診斷鼻咽癌SMLN 的閾值,并計(jì)算敏感度和特異度。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般資料 最終納入鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤患者68例,其中非角化型鱗癌51例,未分化癌10例,其他類(lèi)型7例;68例共68枚頸部MLN,其中LMLN 40枚,SMLN 28枚;對(duì)照組30例共納入BLN 30枚。
2.2 各組IVIM-DWI 參數(shù)比較 LMLN組、SMLN組與BLN組間D值(F=35.971,P=0.000)、D*值(F=7.906,P=0.001)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,各組間f值(F=1.303,P=0.279)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。LMLN組D值低于BLN組(P=0.000),D*值高于BLN組(P=0.032);SMLN組D值低于BLN組(P=0.000),D*值高于BLN組(P=0.001);LMLN組與SMLN組D值、D*值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。兩組IVIM-DWI 各參數(shù)圖見(jiàn)圖1、2。
2.3 IVIM-DWI 參數(shù)鑒別鼻咽癌SMLN 與頸部BLN的ROC曲線(xiàn) D、D*值鑒別SMLN 與BLN 的ROC曲線(xiàn)下面積分別為0.839 和0.724;D、D*值的診斷閾值分別為0.690×10-3mm2/s 和21.370×10-3mm2/s,敏感度為81.8%、72.7%,特異度為76.0%、88.0%。D值、D*值診斷鼻咽癌SMLN 的ROC曲線(xiàn)見(jiàn)圖3。
表1 各組IVIM-DWI 參數(shù)比較(±s)
表1 各組IVIM-DWI 參數(shù)比較(±s)
注:與LMLN 比較,*P<0.05;與SMLN 比較,#P<0.05。D 為真實(shí)擴(kuò)散系數(shù),D*為灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù),f 為灌注分?jǐn)?shù)
參數(shù)LMLN組SMLN組BLN組D值(×10-3 mm2/s) 0.670±0.062 0.663±0.056 0.765±0.043*#D*值(×10-3 mm2/s)26.099 30.158 19.678±7.643*#f值 0.129±0.033±7.432±11.366 0.135±0.042 0.148±0.030
圖1 女,46歲,鼻咽癌并頸部雙側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(T3N2M0)。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在抑脂T2WI 呈稍高信號(hào)(箭,A);在IVIM-DWI呈明顯高信號(hào),與周?chē)M織具有較好的對(duì)比度(B);D圖(C)、D*圖(D)、f圖(E)示納入的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)D、D*及f值分別為0.683×10-3 mm2/s、21.6×10-3 mm2/s、0.151
圖2 男,26歲,健康志愿者。良性淋巴結(jié)在抑脂T2WI 呈稍高信號(hào)(箭,A);在IVIM-DWI 呈高信號(hào)(箭,B);D圖(C)、D*圖(D)、f圖(E)納入的良性淋巴結(jié)D、D*及f值分別為0.768×10-3 mm2/s、14.7×10-3 mm/s、0.113
圖3 D、D*值鑒別鼻咽癌與頸部BLN 的ROC曲線(xiàn)
近年來(lái),IVIM-DWI 在鼻咽癌中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。既往研究主要基于鼻咽癌原發(fā)灶的診斷、療效評(píng)估及預(yù)測(cè)[4-7]。本研究將IVIM-DWI 運(yùn)用于鼻咽癌MLN的診斷,結(jié)果顯示鼻咽癌LMLN、SMLN組D值均顯著低于BLN組(P<0.05),推測(cè)其原因?yàn)镸LN 內(nèi)癌細(xì)胞增殖快,細(xì)胞密度高、排列緊密,造成細(xì)胞外間隙縮小,導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限,D值降低,與既往研究結(jié)論[6-7]類(lèi)似。
D*值為毛細(xì)血管隨機(jī)血流微循環(huán)灌注,與組織的微血管密度、平均毛細(xì)血管長(zhǎng)度、平均血流速度密切相關(guān)[8]。Chandarana 等[9]研究發(fā)現(xiàn)腎臟強(qiáng)化病變的D*值高于非強(qiáng)化病變,提示D*值可反映組織的血流灌注情況。本研究中,鼻咽癌LMLN組及SMLN組微循環(huán)灌注D*值均高于BLN組,推測(cè)其病理學(xué)基礎(chǔ)為MLN的毛細(xì)血管密度高于BLN,且由于MLN 內(nèi)部含有大量新生毛細(xì)血管,其內(nèi)皮細(xì)胞連接松散,基底膜發(fā)育不完善,導(dǎo)致血管通透性增加、血流速度加快[10]。
灌注分?jǐn)?shù)f值為灌注占總擴(kuò)散的比例,其與病變組織中的微循環(huán)灌注及強(qiáng)化程度具有較高的相關(guān)性[11],在一定程度上反映了組織內(nèi)毛細(xì)血管的豐富程度,f值越大,毛細(xì)血管分布越密集[12]。在惡性腫瘤中,高f值常提示腫瘤中有較多的新生血管[13]。然而,Lemke 等[14]認(rèn)為f值可能與TE 有關(guān),TE 越長(zhǎng),在低b值時(shí)信號(hào)衰減越明顯,所得f值越大。Pang 等[15]研究發(fā)現(xiàn)f值與b值密切相關(guān),在一定范圍內(nèi)隨b值增加而增加,超過(guò)一定范圍則降低。因此,不同研究采用的b值不同,可能造成f值有所差異。本研究中,轉(zhuǎn)移性大、小淋巴結(jié)組的D*值均顯著高于BLN組,但各組淋巴結(jié)的f值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,故本研究中f值對(duì)鑒別鼻咽癌MLN 與BLN 無(wú)明顯價(jià)值,表明f值可能并非鑒別鼻咽癌MLN 與BLN 的敏感指標(biāo)。但這是否與所選b值有關(guān)尚需后續(xù)研究進(jìn)一步證實(shí)。
放射治療是鼻咽癌的首選治療方法,在制訂放射治療計(jì)劃時(shí),部分假陰性淋巴結(jié)(主要是SMLN)被劃入中劑量區(qū)或低劑量區(qū),是鼻咽癌放療后淋巴結(jié)復(fù)發(fā)的主要原因[16]。因此,放療前對(duì)SMLN 的準(zhǔn)確診斷是提高腫瘤療效的關(guān)鍵。鼻咽癌SMLN 由于與頸部BLN 在常規(guī)MRI 序列上的表現(xiàn)相似,僅依據(jù)常規(guī)MRI 的形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)鑒別鼻咽癌SMLN 與頸部BLN 較為困難。本研究通過(guò)繪制IVIM-DWI 參數(shù)D 及D*值鑒別鼻咽癌SMLN 與正常志愿者BLN 的ROC曲線(xiàn),探討各參數(shù)對(duì)鼻咽癌SMLN 的診斷效能,試圖尋找新的方法彌補(bǔ)常規(guī)MRI 診斷鼻咽癌SMLN 的不足。本研究發(fā)現(xiàn)D值及D*值對(duì)鼻咽癌SMLN 均具有一定的診斷效能,D、D*值分別為0.690×10-3mm2/s、21.37×10-3mm2/s 時(shí)診斷鼻咽癌SMLN 的敏感度分別為81.8%、72.7%,特異度分別為76.0%、88.0%。
本研究的不足之處:①健康志愿者納入的BLN僅通過(guò)影像、臨床及隨訪(fǎng)證實(shí),未經(jīng)病理證實(shí);②本研究樣本量相對(duì)較小,尤其是SMLN組,且SMLN組淋巴結(jié)短徑均在6 mm 以上,未能對(duì)6 mm 以下的淋巴結(jié)進(jìn)行研究,有待后續(xù)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步探討。
總之,IVIM-DWI 可為鼻咽癌頸部SMLN 的診斷提供定量信息,一定程度上彌補(bǔ)常規(guī)MRI 序列的不足,提高鼻咽癌N分期的準(zhǔn)確性,且無(wú)需使用對(duì)比劑即可同時(shí)反映組織的擴(kuò)散和灌注信息,為鼻咽癌MLN 的準(zhǔn)確診斷提供了一種有效、無(wú)創(chuàng)的方法。