鄭梅竹劉松湯若薇夏爽

1天津第三中心醫(yī)院放射科

2天津醫(yī)科大學(xué)一中心臨床學(xué)院放射科

3天津第一中心醫(yī)院放射科

近年來(lái)，許多臨床和臨床研究發(fā)現(xiàn)，從功能磁共振成像中提取的定量參數(shù)可以通過(guò)分析動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI（DCE-MRI）或者 DWI中的水分子的 Brownian運(yùn)動(dòng)對(duì)腫瘤缺氧進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性評(píng)估[1]。但是，DWI技術(shù)對(duì)于顱底腫瘤的檢查有局限性：受區(qū)域空間分辨率和信噪比（SNR）的影響而造成的圖像變形。DCE-MRI是直接定量評(píng)估腫瘤微循環(huán)特性和缺氧狀態(tài)的另一項(xiàng)主要技術(shù)。在臨床前腫瘤模型和臨床腫瘤學(xué)中的這種應(yīng)用已有報(bào)道[2]。DCE-MRI在鑒別良惡性腫瘤的領(lǐng)域，與腫瘤分級(jí)和分期、早期預(yù)測(cè)反應(yīng)、化療、放療和抗血管生成治療[3]的結(jié)果有關(guān)。然而，DCE-MRI在顳骨腫瘤中的價(jià)值尚不清楚。因此，本文就幾種生長(zhǎng)于顳骨的腫瘤的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR影像特征進(jìn)行定量MR分析及特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比及總結(jié)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料及分組

本研究收集2012年1月至2018年6月我院新診斷侵犯顳骨的腫瘤或腫瘤樣病變患者（不包括膽脂瘤）。納入及排除標(biāo)準(zhǔn)如圖1。最終納入21例侵犯顳骨腫瘤或腫瘤樣病變，男性7例，女性14例；年齡范圍32-70歲，平均53.4歲。經(jīng)病理證實(shí)13例惡性腫瘤，8例為良性腫瘤或腫瘤樣病變。按腫瘤或腫瘤樣病變良惡性將患者分為兩組。

1.2 MRI檢查參數(shù)及數(shù)據(jù)處理

在本研究中，所有數(shù)據(jù)均于西門子3T磁共振成像（Siemens Trio Tim 3.0T）和信號(hào)接收線圈8通道頭神經(jīng)血管線圈進(jìn)行采集，并用海綿固定頭部減少運(yùn)動(dòng)偽影。在手術(shù)前1周內(nèi)對(duì)患者進(jìn)行常規(guī)及DCE檢查。DCE-MRI掃描采用3D快速擾相梯度回波序列（3D TWIST），其空間分辨率：1.1×0.8×3.0 mm2，層厚：3.0mm；時(shí)間分辨率4.8 s。掃描參數(shù)：TR 4.9ms；TE 2 ms；翻轉(zhuǎn)角度：12°；FOV：240×202 mm2；掃描時(shí)間：5分23秒。用2 mL/kg（或0.1 mmol/kg）的對(duì)比劑Gd-DTPA以速率為2 mL/s，隨后在第6組動(dòng)態(tài)掃描期間用10毫升生理鹽水沖洗。常規(guī)掃描序列包括：T1WI冠狀，T1WI軸位，T2WI冠狀，脂肪抑制T2WI冠狀。掃描參數(shù)如下：

T1WI冠狀位：空間分辨率 0.8×0.8×3.0 mm2；TR 350 ms；TE 2.5 ms；層厚：；層數(shù)：25層；翻轉(zhuǎn)角度：70°；FOV：200×175 mm2；掃描時(shí)間：2分29秒。

T1WI軸位：空間分辨率 0.8×0.8×3.0 mm2。掃描參數(shù)：TR 350ms；TE 2.5 ms；層厚：3.0mm；層數(shù)：20；翻轉(zhuǎn)角度：70°；FOV：240×180 mm2；掃描時(shí)間：2分50秒。

T2WI冠狀位：空間分辨率 0.7×0.5×3.0 mm2。掃描參數(shù)：TR 6000ms；TE 96 ms；層厚：3.0mm；層數(shù)：25；翻轉(zhuǎn)角度：120°；FOV：200×200 mm2；掃描時(shí)間：1分44秒。

T2WI軸位：空間分辨率 0.6×0.6×3.0 mm2；掃描參數(shù)：TR 6000ms；TE 96 ms；層厚：3.0mm；層數(shù)：20；翻轉(zhuǎn)角度：120°；FOV：240×180 mm2；掃描時(shí)間：1分44秒。

脂肪抑制T2WI冠狀位：空間分辨率0.8×0.6×3.0 mm2。掃描參數(shù)：TR 7500ms；TE 81 ms；層厚：3.0mm；層數(shù)：25；翻轉(zhuǎn)角度：150°；FOV：200×177 mm2；掃描時(shí)間：3分24秒。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將獲得的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像傳至西門子工作站進(jìn)行后處理。它的主要原理如下：（1）計(jì)算對(duì)比劑注射前不同翻轉(zhuǎn)角度的T1圖各像素點(diǎn)T1值及其在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)后T1值的變化[4,5]；（2）對(duì)比劑（Gd-DTPA）濃度由信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算[6]：假設(shè)對(duì)比劑濃度與1/T1之間呈線性關(guān)系并已知釓（Gd）化合物弛豫率（本研究中使用的Gd-DTPA的縱向弛豫速率為4.95 L/mmol/s）；（3）藥代動(dòng)力學(xué)模型采用基于擴(kuò)展Tofts模型[7]和血管成分的雙室模型，并被應(yīng)用為線性化版本[8]。用動(dòng)脈輸入函數(shù)的處理方法[9]，在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像上手動(dòng)勾畫感興趣區(qū)域（ROI）基礎(chǔ)上對(duì)病變進(jìn)行分析。

由兩名工作7年及以上的醫(yī)師分別對(duì)所有患者在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像上手動(dòng)勾畫感興趣區(qū)域（ROI）基礎(chǔ)上對(duì)病變進(jìn)行分析。圖像ROI選?。哼x取腫瘤最大層面的實(shí)性部分，盡量避開(kāi)血管及腫物囊變、壞死、出血、鈣化區(qū)域（圖2c、圖3c、圖4c、圖5b）。經(jīng)工作站后處理，容積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans），反流速率常數(shù)（Kep），血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)（Ve）及初始曲線下面積（iAUC），后取平均值并分別對(duì)腫瘤的MR平掃及增強(qiáng)圖像的信號(hào)特征、骨質(zhì)侵犯及強(qiáng)化行為。若兩次數(shù)值相差較大或特征意見(jiàn)不同時(shí)，則由第三位高年資醫(yī)師重新勾畫ROI或進(jìn)行再次評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)用于比較顳骨惡性病變組及良性病變組間年齡及病變DCE各定量參數(shù)的差異。Fisher確切概率法用于比較性別。P＜0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。采用Tukey HSD事后多重比較法（Tukey’s method）評(píng)價(jià)不同參數(shù)在評(píng)價(jià)惡性病變組及良性病變組的敏感性和特異性。

2 結(jié)果

2.1 臨床與組織病理學(xué)結(jié)果

顳骨惡性腫瘤13/21例（包括外耳道/中耳鱗狀細(xì)胞癌、腺樣囊性癌、耵聹腺腺癌、高分化乳頭狀腺癌、多形性腺瘤惡變及侵襲性腦膜瘤）和良性病變8/21例（包括神經(jīng)鞘瘤、漿細(xì)胞肉芽腫及高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變）（表1）。臨床表現(xiàn)包括。臨床癥狀包括耳痛、耳鳴、耳流水（血）、耳堵，其中9例惡性腫物患者及5例良性病變患者聽(tīng)力有不同程度降低。惡性腫物組和良性病變組的年齡，性別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（表2）。

表1 良惡性顳骨病變病理組織分型Table 1 Pathologic Histology Type of Benign and Malignant Temporal Tumor

表2 兩組間臨床資料及DCE-MRI定量參數(shù)比較Table 2 Comparsion of Clinical Data and DCE-MRI Quantitative Parameters between Two Groups

2.2 顳骨腫瘤的MR特征及DCE-MR參數(shù)

本研究納入的21例患者，均為腫物直徑均大于9mm。其中侵犯外耳道骨壁16例；累及中耳7例；累及腮腺4例。腫物與鄰近腦灰質(zhì)相比于平掃核磁均為等或稍短T1等或混雜T2信號(hào)影，于增強(qiáng)后均為明顯或不均勻明顯強(qiáng)化。（圖2-5）

顳骨惡性腫瘤組和顳骨良性腫瘤及腫瘤樣病變組的Ktrans值分別為0.382±0.153(min-1)，0.228±0.096(min-1)，兩組之間具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（P=0.020）（表2）（圖6）。當(dāng)Ktrans為0.214min-1 ，敏感度為100%，當(dāng)Ktrans為0.332min-1，特異性為100%（圖7）。

顳骨惡性腫瘤組和顳骨良性腫瘤及腫瘤樣病變組的Kep值分別為0.552±0.221(min-1)，0.277±0.072(min-1)，兩組間Kep值差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.003）（表2）（圖8）。當(dāng)Kep為0.297 ，敏感度為100%；當(dāng)Kep為0.372，特異性為100%（圖9）。兩組的Ve，iAUC值無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（P＞0.05）。（表2）

圖1 納入及排除篩選流程圖Fig.1 Flow chart of inclusion and exclusion

圖2 女性，69歲，左耳間斷流水半年，耳痛1月；聽(tīng)力下降。術(shù)后病理為外耳道鱗狀細(xì)胞癌。a，b為T2WI及T1WI，腫瘤為等T1稍長(zhǎng)T2信號(hào)影（白箭頭），累及左側(cè)腮腺（白星）。c圖為DCE-MRI定量參數(shù)及ROI。Fig.2 Female,69-year-old,fluid outflow in left ear intermittently for a half year,earache for 1 month and hearing loss.Squamous cell carcinoma of the external auditory canal was identified by pathology.Tumor shows isointensity in T1WI(b)and slightly hyperintensity in T2WI(a)(white arrow),and involve left parotid gland(star).Figure c is quantitative parameters and ROI in DCE-MRI.

圖3 女性，41歲，右外耳道腫脹疼痛2個(gè)月，聽(tīng)力下降。術(shù)后病理為腺樣囊性癌。a，b為T2WI及T1WI右側(cè)外側(cè)耳道可見(jiàn)團(tuán)狀等T1稍長(zhǎng)T2信號(hào)影。c圖為DCE-MRI定量參數(shù)及ROI。Fig.3 Female,41-year-old,swelling pain in left external auditory canal for 2 months and hearing loss.Adenoid cystic carcinoma was identified by pathology.Tumor shows crumby-like isointensity in T1WI(b)and slightly hyperintensity in T2WI(a).Figure c is quantitative parameters and ROI in DCE-MRI.

圖4 女性，52歲，右耳隱疼痛8年，近2月加重。術(shù)后病理為神經(jīng)鞘瘤。a，b為T2WI及抑脂T2WI,右側(cè)外耳道內(nèi)可見(jiàn)團(tuán)狀稍長(zhǎng)T2信號(hào)影，其內(nèi)信號(hào)不均勻。c圖為DCE-MRI定量參數(shù)及ROI。Fig.4 Female,52-year-old,dull pain in right ear for 8 years,and aggravate in recnet 2 months.Schwannoma was identified by pathology.Tumor shows crumby-like heterogeneous slightly hyperintensity in T2WI(a),and b is fat-supression sequence.Figure c is quantitative parameters and ROI in DCE-MRI.

圖5 男性，62歲，左耳流水悶堵5年。術(shù)后病理為漿細(xì)胞肉芽腫。圖a為T2WI，左側(cè)外耳道內(nèi)可見(jiàn)等T2信號(hào)影（白箭頭）。b圖為DCE-MRI定量參數(shù)及ROI。Fig.5 Male,62-year-old,fluid outflow and stifling in left ear for 5 years.Plasma cell granuloma was identified by pathology.Tumor shows isointensity in T2WI(a)(white arrows).Figure b is quantitative parameters and ROI in DCE-MRI.

圖6 顳骨惡性腫瘤組和顳骨良性腫瘤及腫瘤樣病變組的Ktrans值分別為 0.382±0.153(min-1)，0.228±0.096(min-1)，兩組之間具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（*）。當(dāng)Ktrans為0.332min-1，特異性為100%（*1）；當(dāng)Ktrans為0.214min-1，敏感度為100%（*2）。Fig.6 The Ktrans values of malignant group and benign tumor or tumor-like lesion group were 0.382±0.153(min-1)and 0.228±0.096(min-1),respectively.There was significant difference between the two groups(*).The specificity for Ktrans=0.332 min-1was 100%(*1),and sensitivity for Ktrans=0.214 min-1was 100%(*2).

圖7 惡性腫瘤組和良性病變組的Ktrans的值ROC曲線分析Fig.7 ROC curve for the Ktrans values of malignant group and benign lesion group

圖8 顳骨惡性腫瘤組和顳骨良性腫瘤及腫瘤樣病變組的Kep值分別為0.552±0.221(min-1)，0.277±0.072(min-1)，兩組間Kep值差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（*）。當(dāng)Kep為0.372，特異性為100%（*1）；當(dāng)Kep為0.297，敏感度為100%（*2）。Fig.8 The Kep values of malignant group and benign tumor or tumor-like lesion group were 0.552±0.221(min-1)and 0.277±0.072(min-1),respectively.There was significant difference between the two groups(*).The specificity for Kep=0.372 min-1was 100%(*1),and sensitivity for Ktrans=0.297 min-1was 100%(*2).

圖9 惡性腫瘤組和良性病變組的Kep的值ROC曲線分析Fig.9 ROC curve for the Kep values of malignant group and benign lesion group

3 討論

本研究采用常規(guī)MRI和DCE-MRI檢查試圖鑒別侵犯顳骨腫物的良惡性。研究發(fā)現(xiàn)，體積較大的顳骨腫瘤的強(qiáng)化行為多為明顯強(qiáng)化或不均勻明顯強(qiáng)化。而而DCE-MRI檢查中的Ktrans值和Kep值在顳骨良惡性腫瘤的鑒別中均具有很高的敏感性和特異性。

顳骨可分為六個(gè)部分，外耳道，中耳-乳突，內(nèi)耳道，巖尖，面神經(jīng)及血管（頸內(nèi)動(dòng)脈管，頸靜脈孔。生長(zhǎng)于顳骨的腫瘤可以是起源于這六個(gè)部分的任何組織。顳骨的結(jié)構(gòu)精細(xì)、復(fù)雜。由于病變生長(zhǎng)的位置不同，有的患者病變生長(zhǎng)體積較大后，引起了聽(tīng)力的下降才來(lái)就診。對(duì)于體積較小的腫瘤，我們可以根據(jù)其生長(zhǎng)部位，組織密度及信號(hào)的特點(diǎn)，強(qiáng)化方式等及各種影像學(xué)檢查對(duì)其進(jìn)行定位及進(jìn)行鑒別診斷[10]。而這些體積較大的顳骨病變?cè)鰪?qiáng)后多表現(xiàn)為明顯強(qiáng)化，如鱗狀細(xì)胞癌、腺樣囊性癌、耵聹腺癌，也包括一些良性腫瘤，如神經(jīng)鞘瘤、漿細(xì)胞肉芽腫等也可以明顯強(qiáng)化。普通的增強(qiáng)MR檢查就很難判斷其性質(zhì)[11,12]。這就需要DCE-MRI的定量參數(shù)分析來(lái)幫助鑒別診斷。

近幾年DCE-MRI已經(jīng)應(yīng)用于顱內(nèi)及頭頸部腫瘤的鑒別診斷中[13,14]。DCE-MRI能夠定量評(píng)估腫瘤微循環(huán)特性，包括血管大小和分布、高通透性、血流異質(zhì)性及其空間分布[15]。本研究中，顳骨惡性腫瘤的Ktrans值及Kep值顯著高于良性腫瘤，而且在鑒別二者中具有很高的敏感性和特異性。

原發(fā)顳骨惡性腫瘤是一種罕見(jiàn)的惡性腫瘤，每年發(fā)病率為每一百萬(wàn)人一例，占所有頭頸部癌的0.2%[16]。而最常見(jiàn)的惡性腫瘤為鱗狀細(xì)胞癌，其次是腺樣囊性癌[17]。本研究納入13例顳骨惡性腫瘤患者中，4例為鱗狀細(xì)胞癌，5例為腺樣囊性癌。雖然這些惡性腫瘤的病理類型不同，但都具有同樣惡性的生物學(xué)行為及腫瘤血管的生成。與正常組織相比，腫瘤需要更苛刻的營(yíng)養(yǎng)和氧氣供應(yīng)，以及增大的清除代謝廢物和二氧化碳的能力[18]。在滿足這些需要時(shí)，腫瘤形成更活躍的血管生成過(guò)程以促進(jìn)腫瘤相關(guān)的新生血管[13]。而惡性腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移依賴于血管生成。動(dòng)態(tài)MRI增強(qiáng)檢查能夠提供定量的信息，尤其是Ktrans，可綜合反應(yīng)組織血流灌注量和血管滲透性的高低，值越大，血流灌注越豐富，血管滲透性越高，提示內(nèi)皮細(xì)胞越不完整[13,19,20]。顳骨惡性腫瘤的生長(zhǎng)伴有大量的內(nèi)皮血管增生，腫瘤新生血管不成熟，微血管密度較高，對(duì)比劑從血管外組織外間隙（extravascualar extracellular space,EES）回滲快，Kep值增大。本研究納入的良性病變（6例神經(jīng)鞘瘤、1例漿細(xì)胞肉芽腫及1例高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變）也有豐富的血供，但血管壁及內(nèi)皮細(xì)胞相對(duì)完整，Ktrans值相對(duì)低一些。而神經(jīng)鞘瘤，在許多血管周圍有一層厚的膠原纖維鞘[12]，也影響了對(duì)比劑從血管外組織外間隙回滲入血管腔內(nèi)的速度，Kep值也相應(yīng)的低于惡性腫瘤。對(duì)于漿細(xì)胞性肉芽腫，屬于特發(fā)性的炎性假瘤，由于其炎性反應(yīng)的性質(zhì)，血管通透性增加，Ktrans值也相應(yīng)增大。上皮內(nèi)瘤變的病理特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)上及細(xì)胞極性的喪失，高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變相當(dāng)于癌變的前一階段，具有一定的惡性的細(xì)胞學(xué)和結(jié)構(gòu)特征，其新生血管數(shù)目較少，血流并沒(méi)有達(dá)到惡性腫瘤的水平，Ktrans值也相對(duì)較低。因而DCE-MRI定量參數(shù)能夠較敏感的鑒別顳骨腫瘤的良惡性。

4 結(jié)論

顳骨惡性腫瘤及一部分顳骨良性腫瘤及腫瘤樣病變的MRI增強(qiáng)表現(xiàn)均可為明顯強(qiáng)化。測(cè)量Ktrans值和Kep值可以估計(jì)顳骨腫瘤的腫瘤血管生成和增殖，而DCE-MRI參數(shù)可以作為成像生物標(biāo)志物來(lái)預(yù)測(cè)腫瘤的生物學(xué)侵襲性。

5 局限性

臨床工作中，體積較小的腫瘤的良惡性鑒別更加有意義，但是圖像的層厚為3mm，小于3mm的腫瘤由于存在部分容積效應(yīng)，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估。

不同病理類型的外耳道惡性腫瘤確實(shí)會(huì)存在差別，比如囊腺癌和鱗癌，由于生物學(xué)行為的不同，會(huì)存在差別。不同病理分級(jí)的腫瘤也會(huì)影響DCE的結(jié)果，將來(lái)會(huì)繼續(xù)收集病例分析。由于病例數(shù)目少，不滿足具體分組、分級(jí)分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，也是本研究下一步的努力方向。