劉 旭,王 曉,陳倩明,張曉紅
(1.重慶市第十三人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,重慶 400053;2.四川省德陽(yáng)市人民醫(yī)院放射科,四川 德陽(yáng) 832000)
鼻咽癌是我國(guó)高發(fā)惡性腫瘤,其發(fā)生是多方面因素綜合作用結(jié)果,主要與基因遺傳、病毒感染、飲食習(xí)慣、環(huán)境因素等相關(guān)[1,2]。鼻咽癌早期癥狀多不顯著,患者就診時(shí)多已發(fā)展至中晚期,錯(cuò)失最佳治療時(shí)機(jī)。磁共振(MRI)具有較高軟組織分辨率與空間分辨率,在鼻咽癌診斷與分期中具有重要應(yīng)用,但常規(guī)MRI僅能通過(guò)病灶形態(tài)改變判斷鼻咽癌,反映的腫瘤信息有限,存在一定漏診與誤診風(fēng)險(xiǎn)。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振(DCE-MRI)可以通過(guò)定量參數(shù)提供更多病灶組織的病理生理信息,提高鼻咽癌早期診斷準(zhǔn)確性[3]。彌散加權(quán)成像(DWI)是MRI重要功能,可以檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),反映鼻咽癌病理改變[4]。本研究采用DCE-MRI定量參數(shù)聯(lián)合DWI檢查,探討對(duì)鼻咽癌早期診斷的臨床價(jià)值。
1.1一般資料2014年6月至2017年6月重慶市第十三人民醫(yī)院105例鼻咽腫瘤患者,均經(jīng)鼻咽纖維鏡活檢證實(shí),接受MRI平掃、DWI掃描與DCE-MRI掃描,檢查前未接受任何相關(guān)治療,患者或家屬對(duì)本次研究知情同意,并簽署知情同意書(shū)。均排除以下情況:①M(fèi)RI檢查禁忌證;②口腔假牙偽影;③明顯運(yùn)動(dòng)偽影;④對(duì)比劑過(guò)敏者。根據(jù)病理結(jié)果分組,83例鼻咽部良性腫瘤患者納入良性組,22例鼻咽癌患者納入惡性組。良性組男63例,女20例,年齡29~66歲[(47.62±8.57)歲]。惡性組男17例,女5例,年齡30~64歲[(47.15±8.49)歲];臨床分期(鼻咽癌AJCC第7版):Ⅰ期8例,Ⅱ期14例。兩組年齡、性別比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)
1.2MRI掃描采用西門(mén)子WAGNETOM AVanto 1.5T MRI,頭頸聯(lián)合相控陣線圈?;颊呷⊙雠P位,囑患者平靜呼吸,減少眼球運(yùn)動(dòng)與吞咽動(dòng)作。先行MRI平掃,掃描層面包括橫斷位、矢狀面、冠狀面,采用快速自旋回波序列T1WI(TR 450 ms,TE 10 ms)與T2WI(TR 4200 ms,TE 98 ms),掃描參數(shù):層厚3 mm,層間距1 mm,視野240 mm×195 mm,激勵(lì)次數(shù)2次,矩陣384×256。平掃結(jié)束后,行多b值DWI掃描,采用自旋回波擴(kuò)散加權(quán)平面回波成像(TR 660 ms,TE 8 ms),層厚3 mm,層間距1 mm,視野240 mm×72 mm,矩陣384×256,激勵(lì)次數(shù)2次,擴(kuò)散梯度因子b值取0 s/mm2與1000 s/mm2。最后行DCE-MRI掃描,采用高壓注射器,經(jīng)肘靜脈團(tuán)注釓噴酸葡胺注射液(國(guó)藥準(zhǔn)字H20013088,生產(chǎn)單位:北京北陸藥業(yè)股份有限公司)0.1 mmol/kg,注射速率4 ml/s,注射完畢后以相同注射速率注射生理鹽水10 ml。采用局部橫斷面三維擾相梯度回波序列(TR 1.0 ms,TE 5.4 ms),層厚3 mm,視野240 mm×180 mm,矩陣320×256,每個(gè)周期掃描16層,每個(gè)掃描周期用時(shí)9 s,共掃描15個(gè)周期,總用時(shí)135 s。
1.3圖像處理將原始圖像導(dǎo)入工作站,勾畫(huà)整個(gè)病灶范圍,確定感興趣區(qū)域(region of interest,ROI),注意避開(kāi)囊變、壞死、出血區(qū)及大血管,獲取定量參數(shù),包括容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)、血管外細(xì)胞外間隙容積比(Ve)。將多b值彌散加權(quán)成像掃描的0 s/mm2與1000 s/mm2圖像處理得到相應(yīng)ADC值,重復(fù)測(cè)量3次,取均值。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料比較采用卡方檢驗(yàn);計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn);以鼻咽纖維鏡活檢結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),繪制Ktrans、Kep、Ve及ADC值診斷鼻咽癌的ROC曲線,計(jì)算ROC曲線下面積、最大約登指數(shù)、最佳閾值、靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確性。P< 0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1兩組DCE-MRI定量參數(shù)比較良性組Ktrans、Kep、Ve低于惡性組,ADC值高于惡性組(P< 0.05),見(jiàn)表1,圖1~圖5。
圖1 鼻咽癌Ktrans圖
圖2 鼻咽癌 Kep圖
圖3 鼻咽癌 Ve圖
圖4 鼻咽癌MRI平掃圖
圖5 鼻咽癌DWI對(duì)應(yīng)ADC圖
組別例數(shù)Ktrans(min-1)Kep(min-1)VeADC值(×10-3mm2/s)良性組830.136±0.0300.482±0.1050.289±0.0641.163±0.254惡性組220.209±0.0460.655±0.1430.412±0.0910.710±0.158t8.9856.3417.29110.395P<0.05<0.05<0.05<0.05
2.2Ktrans、Kep、Ve及ADC值的ROC曲線分析
以鼻咽纖維鏡活檢結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),繪制Ktrans、Kep、Ve及ADC值診斷鼻咽癌的ROC曲線,ROC曲線下面積>0.7,診斷準(zhǔn)確性較高。以最大約登指數(shù)為參考值,獲得Ktrans、Kep、Ve及ADC值的最佳閾值、靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、總符合率。見(jiàn)表2。
表2 Ktrans、Kep、Ve及ADC值的ROC曲線分析
2.3DCE-MRI定量參數(shù)與DWI對(duì)鼻咽癌的診斷效能以DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Kep、Ve高于最佳閾值為標(biāo)準(zhǔn)診斷鼻咽癌,正確診斷87例,誤診13例,漏診5例;以ADC值低于最佳閾值為標(biāo)準(zhǔn)診斷鼻咽癌,正確診斷84例,誤診14例,漏診7例。DCE-MRI聯(lián)合DWI診斷鼻咽癌,正確診斷97例,誤診6例,漏診2例。DCE-MRI與DWI單獨(dú)診斷鼻咽癌的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、總符合率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。DCE-MRI聯(lián)合DWI診斷鼻咽癌的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值與DCE-MRI、DWI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05),總符合率高于DCE-MRI與DWI(P< 0.05)。見(jiàn)表3。
表3 DCE-MRI定量參數(shù)與DWI對(duì)鼻咽癌的診斷效能[%(n)]
常規(guī)MRI檢查主要通過(guò)觀察鼻咽癌形態(tài)與信號(hào)改變,判斷早期腫瘤生長(zhǎng)、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移情況,相關(guān)研究顯示,鼻咽癌病灶形態(tài)不規(guī)則,邊界模糊,在T1WI上呈不均勻低信號(hào)或稍低信號(hào),T2WI上呈不均勻高信號(hào)或稍高信號(hào)[5,6]。但常規(guī)MRI檢查僅通過(guò)醫(yī)師肉眼觀察結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)估,可能導(dǎo)致診斷結(jié)果存在一定偏差。
DCE-MRI可以利用對(duì)比劑注入后不同組織間微血管特征,無(wú)創(chuàng)性獲取腫瘤血管微循環(huán)、血管滲透性等信息,評(píng)估腫瘤生物學(xué)行為[7]。目前DCE-MRI分析方法主要包括定性、半定量與定量分析等,其中定量分析法依靠藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算分析ROI對(duì)比劑濃度變化,獲取Ktrans、Kep、Ve等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。Ktrans指對(duì)比劑由血管內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到血管外的速率,取決于單位體積的流量、滲透性及毛細(xì)血管的表面積,Ktrans與血管通透性、血漿流量呈正相關(guān)[8]。Kep指對(duì)比劑由血管外細(xì)胞外間隙回流到血管的速率,當(dāng)癌組織區(qū)域內(nèi)微血管通透性增高,對(duì)比劑返流至血管速度提高,病灶內(nèi)Kep增高[9]。本研究顯示,良性組Ktrans、Kep低于對(duì)照組,提示不同鼻咽病變,血管生成與通透性存在一定差異。主要由于鼻咽癌是一種血管依賴性腫瘤,通過(guò)新生血管支持腫瘤生長(zhǎng),其大小不一、粗細(xì)不等、走行紊亂,呈不規(guī)則分布,加之腫瘤新生血管基底膜發(fā)育不成熟,導(dǎo)致血管通透性較高。Ve代表血管外細(xì)胞間隙百分?jǐn)?shù),與Ktrans、Kep存在一定關(guān)聯(lián)性,可用來(lái)Ve=Ktrans/Kep表示[10,11]。本研究顯示良性組Ve低于惡性組,提示鼻咽癌組織內(nèi)間質(zhì)成分變化明顯,具有與其他鼻咽良性病變不同的生物學(xué)特性。本研究利用ROC曲線分析DCE-MRI定量參數(shù)診斷鼻咽癌的效能,分別以0.174、0.590、0.363為Ktrans、Kep、Ve的診斷閾值,DCE-MRI定量參數(shù)診斷鼻咽癌的靈敏度、特異度、總符合率分別為77.3%、84.3%、82.9%,證實(shí)DCE-MRI定量參數(shù)可以根據(jù)腫瘤血管相關(guān)信息,為鼻咽癌早期診斷提供一定依據(jù)。DWI是是近年來(lái)興起的MRI新型成像技術(shù),通過(guò)檢測(cè)活體組織中水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),間接反映組織內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu),為鼻咽癌診斷無(wú)創(chuàng)提供病理生理學(xué)信息。ADC值即表觀彌散系數(shù),反映水分子在組織內(nèi)的擴(kuò)散速率與范圍[12,13]。當(dāng)組織內(nèi)水分子擴(kuò)散速度較快時(shí),DWI上對(duì)應(yīng)的ADC值呈較高水平,反之ADC值較低。相關(guān)研究顯示,鼻咽癌腫瘤區(qū)ADC值顯著高于健側(cè)翼外肌,可以有效鑒別腫瘤組織與周?chē)<∪饨M織,對(duì)鼻咽癌侵犯程度具有一定提示作用[14]。本研究顯示,良性組ADC值高于惡性組,與以往研究相符[15,16],可能與鼻咽癌腫瘤細(xì)胞增殖導(dǎo)致周?chē)肿訑U(kuò)散受限相關(guān)。本研究利用ROC曲線分析DWI診斷鼻咽癌的效果,以ADC值低于0.842為標(biāo)準(zhǔn),DWI診斷鼻咽癌的靈敏度、特異度、總符合率分別為68.2%、83.1%、80.0%,提示DWI可以為臨床醫(yī)師診斷鼻咽癌提供一定參考價(jià)值。本研究將二者聯(lián)合使用,結(jié)果顯示,DCE-MRI定量參數(shù)聯(lián)合DWI診斷鼻咽癌的總符合率顯著高于單獨(dú)使用DCE-MRI定量參數(shù)或DWI,證實(shí)DCE-MRI定量參數(shù)聯(lián)合DWI可以進(jìn)一步提高鼻咽癌診斷效能。本研究也存在一定局限性,由于納入樣本量較小,未能比較DCE-MRI定量參數(shù)與DWI診斷不同類型鼻咽癌的差異,可能對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生一定影響,需進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)完善研究。
綜上,DCE-MRI定量參數(shù)聯(lián)合DWI對(duì)鼻咽癌的早期診斷準(zhǔn)確性相較于單獨(dú)使用DCE-MRI定量參數(shù)或DWI有所提高。