擴(kuò)散峰度成像在惡性淋巴瘤治療前后變化規(guī)律的研究

福建省腫瘤醫(yī)院 福建醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放診科，福建 福州 350014

引言

淋巴瘤起源于淋巴結(jié)或其他淋巴組織的惡性腫瘤，發(fā)病率逐年上升，位居十大惡性腫瘤之列[1]。臨床常表現(xiàn)為全身多發(fā)性、無(wú)痛性淋巴結(jié)腫大，可累及多系統(tǒng)及臟器，如扁桃體、鼻咽部、胃腸道、脾、骨骼或皮膚等[2]。本研究采用磁共振擴(kuò)散峰度成像（Diffusion Kurtosis Imaging，DKI）技術(shù)，對(duì)惡性淋巴瘤頸部多發(fā)轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)患者（頸部淋巴結(jié)大于1 cm以上）進(jìn)行磁共振新功能DKI技術(shù)成像掃描，檢測(cè)其各參數(shù)值的變化規(guī)律。依據(jù)病理學(xué)特點(diǎn)惡性淋巴瘤可分為：非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin Lymphoma，NHL）和霍奇金淋巴瘤（Hodgkin Lymphoma，HL）兩大類(lèi)。由于惡性淋巴瘤最有效的治療方法是化學(xué)療法，而其臨床表現(xiàn)缺乏特異性，觀(guān)察其化療過(guò)程中的療效評(píng)估，往往是通過(guò)常規(guī)的CT、磁共振、B超、SPECT、PET及血清學(xué)等檢查。這些常規(guī)的檢查用于患者化療初期（化療7 d后）療效的評(píng)估，因其病灶腫塊、淋巴結(jié)等均未有明顯的變化，故這些常規(guī)檢查并非有實(shí)質(zhì)性的價(jià)值。通過(guò)磁共振DKI對(duì)惡性淋巴瘤的檢測(cè)，可大幅提高惡性淋巴瘤療效的評(píng)估價(jià)值。且該檢查方案便捷、敏感、無(wú)輻射、可多次數(shù)相同檢查的對(duì)比等優(yōu)點(diǎn)，為臨床設(shè)計(jì)治療方案、療效評(píng)估、愈后復(fù)發(fā)的檢測(cè)提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2019年7月至2020年5月經(jīng)我院病理證實(shí)的全身性的惡性淋巴瘤頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者23例。男16例，女7例，年齡8～69歲，中位年齡47歲。多數(shù)原發(fā)于腹腔淋巴瘤18例（78.3%），原發(fā)于縱膈淋巴瘤5例（21.7%）。且大部分（21例）為NHL，（2例）HL。這23例都有頸部淋巴結(jié)（大于1 cm）轉(zhuǎn)移，均進(jìn)行化療前與化療7 d后的磁共振DKI檢查，其治療前后相應(yīng)各值的變化呈統(tǒng)一的變化趨勢(shì)，不同部位間的淋巴瘤未發(fā)現(xiàn)存在著不同的差異。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 治療前的磁共振檢查，是未行手術(shù)、化療等淋巴瘤相關(guān)性治療的患者；② 需在化療后7 d即刻進(jìn)行，并與治療前相同條件的磁共振檢查；③ 頸部淋巴結(jié)＞1 cm；④ 所有受檢者自愿簽署知情同意。

1.2 磁共振掃描技術(shù)

使用GE公司Discovery MR750w 3.0 T超導(dǎo)磁共振成像設(shè)備采用29單元頭頸聯(lián)合超微瞬切GEM線(xiàn)圈?；颊哐雠P位及頭先進(jìn)體位，肩部盡量緊貼頭頸聯(lián)合線(xiàn)圈，左右居中，頭部及頸部盡量不扭曲，用頭墊從兩側(cè)固定頭部。先做三平面定位掃描，常規(guī)序列掃描之后，選擇在Cor T2 Ideal的序列上，來(lái)確定頸部淋巴結(jié)的位置。以淋巴結(jié)為中心，準(zhǔn)確定位DKI序列掃描的位置與范圍，其 DKI軸位掃描序列參數(shù)為 ：TR 9000 ms，TE 最小值 (85.2～232 ms)，F(xiàn)OV 28，層厚3.6 mm，層間隙 0，層數(shù)34層，體素 64×96，NEX 2.5，帶寬默認(rèn)值 250，采用5個(gè)B值（b=0、500、1000、1500、2000 s/mm2），掃描時(shí)間9 min27 s。冠狀位T2 Ideal的掃描參數(shù)為：TR 4387 ms，TE 85 ms，回波鏈 26，F(xiàn)OV 26，層厚 5 mm，間隙 1 mm，層數(shù)16層，體素288×224，NEX 2，帶寬83.33。

1.3 圖像及數(shù)據(jù)處理

將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE公司Discovery MR750w 3.0T超導(dǎo)磁共振成像設(shè)備工作站Functool on GE AW4.5 Workstation進(jìn)行后處理分析和參數(shù)值的測(cè)量。為使得感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI）勾畫(huà)準(zhǔn)確，分別選取DKI圖像的最佳層面作為納入的淋巴結(jié)ROI的測(cè)量層面，并記錄其最大橫截層面序號(hào)。經(jīng)兩名分別具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的磁共振醫(yī)師，均為右利手觀(guān)察者（觀(guān)察者1及觀(guān)察者2），各自獨(dú)立，分別對(duì)同一受檢者治療前、治療7 d后的DKI圖像進(jìn)行值的測(cè)量，并取其平均值。測(cè)量條件要求：必須選擇相同的層面、相同的部位和測(cè)量點(diǎn)以及相同大小的感興區(qū)(ROI≥25 Pixels），進(jìn)行DKI參數(shù)值的測(cè)量，分別記錄平均擴(kuò)散系數(shù)（Mean Diffusivity，MD）、軸向擴(kuò)散系數(shù)（Axial Diffusivity，DA）、 徑 向 擴(kuò) 散 系 數(shù)（Radial Diffusivity，DR）、平均擴(kuò)散峰度系數(shù)（Mean Kurtosis，MK）、軸向擴(kuò)散峰度（Axial Kurtosis，KA）、徑向（Radial Kurtosis，KR）、各向異性擴(kuò)散峰度（Fractional Anisotropy，F(xiàn)A）、表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值。每名醫(yī)師分別測(cè)量2次，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)算資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。采用組間相關(guān)系數(shù)（Intra-Class Correlation Coefficient，ICC）評(píng)價(jià)兩名醫(yī)師圖像處理得到各參數(shù)的ICC值均＞0.8，一致性好；0.6～0.8，一致性較好；ICC值＜0.6，一致性較差。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，分別統(tǒng)計(jì)與計(jì)算惡性淋巴瘤頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的治療前與治療后7 d各參數(shù)值，評(píng)估其之間的一致性。P＜0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一致性分析

在一位13歲男性幼稚淋巴造血系統(tǒng)縱隔惡性T淋巴母細(xì)胞淋巴瘤,伴頸部多發(fā)淋巴結(jié)浸潤(rùn)患者所有DKI圖像均無(wú)明顯變形或信號(hào)缺損，并由兩名醫(yī)師對(duì)同一受檢者淋巴結(jié)的圖像處理測(cè)得各參數(shù)值（圖1），其ICC值均＞0.8，具有很好的一致性。

2.2 化療前后ADC值、MD值、DA值、DR值的比較

惡性淋巴瘤頸部轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)其ADC值由化療前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升到化療7 d后ADC值（0.972±0.083）×10-3mm2/s，呈明顯的上升趨勢(shì)；而MD值 由（0.941±0.126）×10-3mm2/s上 升到（1.45±0.161）×10-3mm2/s，與ADC值呈同步明顯的上升趨勢(shì)；DA、DR值分別由（1.384±0.163）×10-3mm2/s上升到（1.690±0.118）×10-3mm2/s和（0.721±0.114）×10-3mm2/s上升到（0.862±0.097）×10-3mm2/s，呈上升趨勢(shì)（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

圖1 患者治療前浸潤(rùn)淋巴結(jié)DKI各參數(shù)值

2.3 化療前后MK值、KA值、KR值、FA值的比較

MK 值由化療前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趨勢(shì)； KA 值由（1.293±0.210）下降到（1.074±0.113）；KR值由（1.042±0.037）降到（0.833±0.150）；FA值由（0.622±0.103）降到（0.534±0.115），呈下降趨勢(shì)（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 惡性淋巴瘤治療前、治療7 d后DKI參數(shù)值的對(duì)比

3 討論

惡性淋巴瘤治療策略和療效評(píng)估與化療方案關(guān)系密切，通常依靠血清學(xué)檢測(cè)或常規(guī)的CT、磁共振、B超、SPECT及PET等項(xiàng)目檢查，作為化療療效的評(píng)估。往往這些常規(guī)的檢查或檢測(cè)，針對(duì)初期的化療敏感性并不明顯。本研究通過(guò)無(wú)痛性、無(wú)需對(duì)比劑的磁共振功能成像DKI的檢測(cè)，對(duì)于惡性淋巴瘤的療效觀(guān)察有著參考價(jià)值的意義。DKI作為一項(xiàng)新的磁共振功能成像技術(shù)，分析水分子擴(kuò)散行為時(shí)是依據(jù)多項(xiàng)式模型的，可用于量化真實(shí)水分子擴(kuò)散與理想狀態(tài)下高斯分布擴(kuò)散位移偏離的大小，以表征水分子擴(kuò)散受限程度和擴(kuò)散的不均質(zhì)性，反映組織微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化[3-4]。許多研究認(rèn)為目前DKI廣泛應(yīng)用于多種腫瘤疾病的研究及臨床應(yīng)用[5-8]。如為肝癌、乳腺癌、腎癌、前列腺癌、直腸癌依據(jù)膠質(zhì)瘤的病理分級(jí)、鑒別診斷及療效評(píng)估提供參考信息[9-17]。由于DKI是利用DKI模型矯正后的擴(kuò)散值所得[18-19]?；诜歉咚狗植寄Ｐ?，可提供更多、更接近真實(shí)組織微觀(guān)結(jié)構(gòu)的信息。本研究從惡性淋巴瘤頸部轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)中，選取DKI檢測(cè)的各參數(shù)值進(jìn)行研究，尤其具有代表性的MD、MK參數(shù)值，對(duì)水分子擴(kuò)散受限信息的描述更具體更準(zhǔn)確。尋找新的評(píng)估惡性淋巴瘤化療療效的敏感指標(biāo)，為該技術(shù)的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

MD值是擴(kuò)散梯度場(chǎng)上體素內(nèi)水分子擴(kuò)散程度的平均值，反映水分子整體的擴(kuò)散情況，受細(xì)胞密度、細(xì)胞外間隙含水量、腫瘤對(duì)組織造成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變等多因素的影[20]。有研究表明，MD值的大小與腫瘤細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)[21]。是經(jīng)過(guò)非高斯分布矯正過(guò)的ADC值，MD值越小，代表組織越緊密。本研究中，惡性淋巴瘤化療前、化療7 d后各參數(shù)值的變化為：ADC值的變化趨勢(shì)與MD值變化較為一致。ADC值由化療前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升至化療7d后ADC值（0.972±0.083）×10-3mm2/s；MD值由（0.941±0.126）×10-3mm2/s上升至（1.45±0.161）×10-3mm2/s，均呈上升趨勢(shì)（P＜0.05）。認(rèn)為有效的化療使淋巴瘤細(xì)胞密度降低、細(xì)胞外間隙變大、瘤內(nèi)脈管分布更有序所致，本研究結(jié)果與上述所提到的理論是相一致。（其中：DA、DR值亦呈同步上升的趨勢(shì)，DA的上升趨勢(shì)比DR略強(qiáng)些。認(rèn)為可能由于擴(kuò)散系數(shù)水分子空間內(nèi)軸向擴(kuò)散最快的原因）。MK值是衡量組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的指標(biāo)，表示水分子偏離高斯分布的程度。無(wú)量綱、K值越大，表示偏離高斯分布越明顯，代表組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。本研究中，MK值的變化趨勢(shì)與ADC值、MD值呈負(fù)性關(guān)系。本組惡性淋巴瘤化療前與化療7 d天后MK值的變化趨勢(shì)是：由化療前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趨勢(shì)（P＜0.05）。認(rèn)為有效的化療使淋巴瘤細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)變有序、水分子偏離高斯分布的程度降低。（其中，KA、KR值亦呈同步下降趨勢(shì)，而KR的下降趨勢(shì)略比KA強(qiáng)，認(rèn)為可能由于徑向上的擴(kuò)散峰度受限較嚴(yán)重所致）。FA值是反映組織結(jié)構(gòu)的方向性、是無(wú)量綱、其值越大方向性越強(qiáng)。由于FA變化趨勢(shì)不明顯，不做詳細(xì)解析。總之，我們應(yīng)用一種非高斯模式DKI成像技術(shù)，對(duì)惡性淋巴瘤化療前后各參數(shù)的比較。認(rèn)為擴(kuò)散峰度ADC值和MD值升高，MK值降低是因?yàn)橛行У幕熓沽馨图?xì)胞密度下降，瘤內(nèi)脈管分布更有序所致。因此淋巴瘤化療后MD值變化與ADC值的變化呈正相關(guān)，MK值變化呈負(fù)相關(guān)的規(guī)律。尤其對(duì)化療初期的療效評(píng)估，具有便捷、敏感、無(wú)需對(duì)比劑、無(wú)痛性的精準(zhǔn)檢測(cè)，相對(duì)于傳統(tǒng)的檢查與檢測(cè)的療效評(píng)估，我們認(rèn)為這種模式更具有臨床指導(dǎo)意義。

本研究存在一定的局限性：采用的樣本量較少，僅23例，且大部分（21例）為NHL，HL僅有2例，無(wú)法進(jìn)行各種病理分型的淋巴瘤程度上的對(duì)比，需進(jìn)一步大樣本研究以驗(yàn)證DKI成像在惡性淋巴瘤療效中的做更全面的評(píng)估。