孫俊旗,單菲菲,孟志華,陳振松,唐曉婷,謝靜,康藝
(汕頭大學附屬粵北人民醫(yī)院影像科,韶關(guān) 512026)
鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是一種在中國南方和東南亞很常見惡性腫瘤。使用美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(TNM)分期系統(tǒng)對鼻咽癌進行準確分期,對于治療計劃和患者預后的預測至關(guān)重要[1,2]。常規(guī)MRI是評估鼻咽癌分期的一種首選影像檢查技術(shù),可以顯示鼻咽癌及鼻咽癌侵犯周圍結(jié)構(gòu)的范圍。常規(guī)MRI是基于解剖影像學的成像,缺乏定量功能成像的信息。MRI定量動態(tài)增強成像(quantitative dynamic contrast enhanced imaging,QDCE)和T1WI灌注成像可以提供定量化的滲透性參數(shù)和灌注參數(shù),已經(jīng)開始應用于腫瘤的分期,治療評估,預后的預測等研究[3-5]。本研究旨在探討MRI定量動態(tài)增強成像的滲透性定量參數(shù)和T1WI灌注成像灌注參數(shù)在鼻咽癌總分期、T分期和N分期的應用價值。
1.1 病例資料 本研究已獲得粵北人民醫(yī)院機構(gòu)審查委員會的批準。納入了2018年3月-2019年1月間在粵北人民醫(yī)院影像科的所有連續(xù)新診斷的鼻咽癌患者。在進行MRI檢查之前,獲得每位患者的知情同意。在MRI檢查后1周內(nèi),進行鼻咽鏡檢查獲得組織病理學信息。腫瘤在任何方向上小于1.0 cm的患者均被排除,以避免部分容積效應。根據(jù)第8版美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)分期系統(tǒng)進行TNM分期。
1.2 MRI定量動脈增強成像檢查方法 MRI定量動脈增強成像檢查在3T MRI(discovery 750W,GE醫(yī)療,美國)完成,采用16通道頭頸聯(lián)合線圈,仰臥位。掃描序列分別為 T1WI,T2WI,DWI,QDCE,增強T1WI序列。
軸位T2W,采用FSE-fs序列,層厚:4 mm,層間 隔:0mm,TR:4750ms;TE:65.5ms, 矩 陣 :256×192,F(xiàn)OV:240× 240mm。
軸位T1WI平掃和增強序列 采用FSE序列,層厚:4 mm,層間隔:0mm,TR:691ms;TE:11.4ms,矩陣:256× 192,F(xiàn)OV:240× 240mm。
軸位 DWI,采用 EPI序列,層厚:4 mm,層間隔:0mm,TR:4000ms;TE:71.4ms,矩陣:256× 192,F(xiàn)OV:240× 240mm,b 值=0,800s/mm2。
平掃和增強矢狀T1W,采用LAVA序列,層厚:4 mm,層間隔:0mm,TR:652ms;TE:12.3ms,矩陣:256× 192,F(xiàn)OV:240× 240mm。
定量動態(tài)增強成像 采用LAVA序列,序列參數(shù):層厚:4mm,層間隔:0mm,TR:5.1ms,TE:1.7ms,翻轉(zhuǎn)角:15°,矩陣:192×160,F(xiàn)OV:220×220mm。掃描翻轉(zhuǎn)角為 5°,10°,15°平掃圖像用于計算 T1值。 掃描15°翻轉(zhuǎn)角定量動態(tài)增強成像序列,每期6s,先進行5期平掃,第6期注射對比劑同時連續(xù)掃描40期圖像,共掃描45期。對比劑注射方案:使用高壓注射器,經(jīng)肘靜脈注入藥物,釓雙胺注射液(GE藥業(yè),美國),用量 1mol/kg,流速 3ml/s。
1.3 MRI定量動態(tài)增強成像和T1WI灌注成像后處理方法 MRI圖像后處理采用GE醫(yī)療精準醫(yī)學研究院OmniKinetics(OK)圖像后處理軟件。MRI定量動態(tài)增強成像圖像,經(jīng)本軟件后處理,可同時得到定量滲透性參數(shù)和T1WI灌注成像的灌注參數(shù)。由2名研究者分別進行圖像后處理和參數(shù)測量,不一致時,經(jīng)協(xié)商決定。第一步MRI圖像定量增強成像圖像以DICM格式導入OK軟件。第二步進行圖像校準。第三步采用Extended Tofts雙室模型,在頸內(nèi)動脈上勾畫ROI,作為動脈輸入函數(shù)。第4步軟件自動生成MRI定量動態(tài)增強成像滲透性定量 參數(shù)(Ktrans,Kep ,Ve,Vp,)和 T1WI 灌注成像參數(shù)(BV,BF,MTT,TTP),手動勾畫鼻咽癌最大層面ROI,保存定量參數(shù)結(jié)果,如圖1。
1.4 鼻咽癌分期方法 依據(jù)AJCC 8th版和中國鼻咽癌分期2017版標準,進行TNM分期。根據(jù)T分期,將鼻咽癌分為2組,將Ⅰ/Ⅱ期歸入低分期組,Ⅲ/Ⅳ期歸入高分期組。根據(jù)N分期,將鼻咽癌分為N1/N2組,N3組。M分期,因為僅有3例M1,未做M分期的分組。
圖1 分別為鼻咽癌病例的MRI定量動態(tài)增強成像的參數(shù)圖(Ktrans,Kep ,Ve,Vp,)和 T1WI灌注成像參數(shù)(TTP,BV,BF,MTT)
1.5 統(tǒng)計學方法 計算MRI定量動態(tài)增強成像滲透性定量參數(shù)(Ktrans,Ve,Vp,Kep)和T1WI灌注成像參數(shù)(BV,BF,MTT,TTP)均數(shù)±標準差。運用t檢驗,比較各定量參數(shù)在鼻咽癌T分期組間、N分期組間有無統(tǒng)計學差異。所有統(tǒng)計分析均使用SPSS 19進行,P<0.05被認為具有統(tǒng)計學意義。
2.1 病例資料結(jié)果 本研究最終77例納入本研究,男57例,女20例,平均年齡48.94歲(12-76歲)。病理學類型,75例為未分化未角化型,2例為低分化鱗癌。根據(jù)AJCC 8th版TNM分期,本研究鼻咽癌分期為T1期14例,T2期11例,T3期31例,T4期21例,N1期12例,N2期26例,N3期19例,M0期74例,M1期3例。根據(jù)T分期,低分期組(1/2期)25例,高分期組(3/4期)52例。根據(jù)N分期,N1/N2組58例,N3組19例。
2.2 MRI定量動態(tài)增強和T1WI灌注成像的定量參數(shù)結(jié)果 MRI定量動態(tài)增強和T1WI灌注成像的定量參數(shù)在T分期,N分期的分組的均數(shù)±標準差如表1。BV和TTP在鼻咽癌T分期不同分組中有統(tǒng)計學差異。Ve,BF,MTT在鼻咽癌N分期不同分組中有統(tǒng)計學差異。
表1 MRI定量動態(tài)增強和T1WI灌注成像的定量參數(shù)結(jié)果(均數(shù)±標準差)
鼻咽癌(NPC)的TNM分期對治療和預后至關(guān)重要[4]。MRI定量動態(tài)增強成像可顯示腫瘤的血管通透性,經(jīng)常用于研究腫瘤組織的微血管生成的變化,但鼻咽癌分期與DCE-MRI參數(shù)之間的相關(guān)性沒有被廣泛報道[5]。
本研究創(chuàng)新點在于應用MRI定量動態(tài)增強成像一次掃描,經(jīng)第三方軟件后處理,可同時得到MRI定量動脈增強成像的滲透性參數(shù)和T1WI灌注成像的灌注參數(shù),可以提供腫瘤微循環(huán)和血流灌注信息。
鼻咽癌T分期決定了鼻咽癌放療的范圍及治療效果[4]。本研究發(fā)現(xiàn),T1WI灌注成像的BV和TTP在鼻咽癌的T分期具有統(tǒng)計學差異,表明鼻咽癌病例隨著T分期的增加,血流量增大;血流達到的高峰的時間隨之延長。MRI定量動態(tài)增強成像的參數(shù)在鼻咽癌T分期未見明顯統(tǒng)計學差異,本研究顯示鼻咽癌病例的侵犯范圍與腫瘤的微循環(huán)滲透性沒有很強的關(guān)聯(lián),與部分文獻研究結(jié)果相似[6];有文獻顯示在T3/T4鼻咽癌腫瘤中,沒有觀察到比在T1/T2腫瘤中更高的Ktrans和kep,可能是由于腫瘤的異質(zhì)性:高T期腫瘤由于壞死而異質(zhì)性更高,因此對整個腫瘤的定量值取平均值可能會降低平均Ktrans或kep值[5]。
不論原發(fā)灶的狀態(tài)如何,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是生存的重要預后因素。因此,對轉(zhuǎn)移灶的準確檢測在鼻咽癌患者管理中至關(guān)重要。本研究發(fā)現(xiàn)MRI定量動態(tài)增強成像的Ve,BF,MTT在鼻咽癌病例的T分期具有統(tǒng)計學差異。Ve反映每單位體積組織血管外細胞外間隙的大小,反映了對比劑滲透性的可用空間。本研究結(jié)果表明鼻咽癌病例的原發(fā)灶的血管外細胞外間隙隨之擴大,間接影響了鼻咽癌病例淋巴結(jié)增大和轉(zhuǎn)移范圍的擴展,具有更多血管生成的淋巴結(jié)可促進癌細胞在淋巴結(jié)鏈中擴散,從而導致更高的N期,與大部分文獻結(jié)果相同[7,8]。但也與部分文獻結(jié)果不同,本研究更關(guān)注與淋巴結(jié)的大小和侵犯的范圍,而部分研究關(guān)注于有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[5]。隨著鼻咽癌病例的血流速度的增多和血流的平均通過時間的延長,更多的癌細胞有可能轉(zhuǎn)移到淋巴系統(tǒng),促使淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移范圍的擴大[9]。
我們的定量研究方法存在一些局限性。首先本研究樣本量偏小,具有選擇偏移的可能。其次,手動勾畫鼻咽癌病變的ROI具有不準確性,同時ROI中的平均值可能無法反映腫瘤組織的異質(zhì)性。發(fā)展自動勾畫病變的ROI,可能為進一步研究的方向。
總之,MRI定量動態(tài)增強成像和T1WI灌注成像顯示鼻咽癌病變的滲透性和灌注變化,在鼻咽癌病例T分期和N分期有一定的定量化鑒別意義,有必要進一步研究其在鼻咽癌治療評估和預后中的作用。