剪切波彈性成像及動態(tài)對比增強(qiáng)MRI鑒別診斷頸部良惡性淋巴結(jié)的對比研究

張維周 旸程娟

準(zhǔn)確判斷頸部淋巴結(jié)良惡性有助于惡性腫瘤患者的臨床管理，改善患者預(yù)后，還可為外科手術(shù)提供重要依據(jù)［1-2］，選擇性頸部淋巴結(jié)切除術(shù)可最大限度地保留患者頸部重要器官功能。剪切波彈性成像不僅可根據(jù)淋巴結(jié)形態(tài)、內(nèi)部回聲、血流情況鑒別其性質(zhì)，還可提供病灶的彈性信息，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值［3］。MRI是頸部影像學(xué)檢查的常用手段，具有無創(chuàng)、軟組織分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。近年，動態(tài)對比增強(qiáng)MRI（DCE-MRI）鑒別診斷頸部良惡性淋巴結(jié)的報(bào)道逐漸增多［4］，但剪切波彈性成像與DCE-MRI鑒別診斷頸部淋巴結(jié)良惡性的對比研究少見。基于此，本研究通過比較頸部淋巴結(jié)剪切波彈性成像參數(shù)及DCE-MRI定量參數(shù)，旨在為臨床提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年3月至2020年4月我院經(jīng)病理證實(shí)的淋巴結(jié)腫大患者86例，良性組32例（112枚淋巴結(jié)），男19例，女13例，年齡21～65歲，平均（54.46±6.42）歲，包括淋巴結(jié)結(jié)核17例（65枚）、反應(yīng)性淋巴結(jié)增生8例（26枚）、淋巴結(jié)炎7例（21枚）；惡性組54例（184枚淋巴結(jié)），男37例，女17例，年齡23～64歲，平均（53.91±7.11）歲，包括鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移33例（122枚）、淋巴瘤8例（29枚）、甲狀腺癌6例（15枚）、扁桃體癌4例（10枚）、喉癌3例（8枚）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無淋巴結(jié)病變外科治療史；②常規(guī)MRI、擴(kuò)散加權(quán)成像及DCE-MRI等檢查序列完整；③圖像清晰無偽影。排除因淋巴結(jié)中央大部分壞死而無法測量者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.剪切波彈性成像檢查：使用Supersonic Imagine Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭，頻率4～15 MHz，預(yù)設(shè)甲狀腺超聲檢查條件?；颊呷⊙雠P位，必要時可墊高背部，充分暴露頸部，先行二維超聲和彩色多普勒超聲檢查，根據(jù)頸部淋巴結(jié)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)［5］對目標(biāo)淋巴結(jié)進(jìn)行定位，記錄淋巴結(jié)分區(qū)大小、內(nèi)部回聲、鈣化及內(nèi)部血流情況。然后切換至剪切波彈性成像模式，待淋巴結(jié)顯示清晰后凍結(jié)圖像，測量楊氏模量值，直徑為2 cm。以彩色編碼圖為依據(jù)，選取淋巴結(jié)最硬區(qū)域，放置第一個Q-Box，選取淋巴結(jié)外周圍脂肪組織放置第二個Q-Box作為參照。記錄淋巴結(jié)與周圍脂肪組織彈性值比值（E-ratio）、平均彈性值（E-mean）、最大彈性值（E-max），測量3次取平均值。以上操作均由同一具有豐富經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師完成。

2.DCE-MRI檢查：使用西門子Skyra 3.0 T超導(dǎo)磁共振儀，DCE-MRI序列：三維容積內(nèi)插快速擾相梯度回波序列，TR、TE分別為5.08 ms、1.85 ms，翻轉(zhuǎn)角150°，視野范圍229 mm×229 mm，層厚5 mm，間距0.5 mm。以常規(guī)MRI平掃圖像為依據(jù)，圍繞目標(biāo)淋巴結(jié)進(jìn)行平掃，2序列后，通過高壓注射器經(jīng)肘靜脈團(tuán)注將Gd-DTPA對比劑（西安瑞禧生物科技有限公司）注入，尾隨20 ml生理鹽水沖管，然后行動態(tài)增強(qiáng)掃描，持續(xù)40個序列，對比劑劑量0.2 mmol/kg，注射流率2.0 ml/s，總時間5 min 15 s。應(yīng)用西門子Syngo MMWP工作站中Tissue 4D軟件包Tofts兩室模型進(jìn)行動態(tài)分析，觀察指標(biāo)包括容量轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）、速率常數(shù)（Kep）及血管外細(xì)胞外間隙容積比（Ve）。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

一、兩組剪切波彈性成像參數(shù)比較

與良性組比較，惡性組E-ratio、E-mean、E-max均增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1和圖1。

表1 兩組剪切波彈性成像參數(shù)比較（±s）

表1 兩組剪切波彈性成像參數(shù)比較（±s）

E-ratio：淋巴結(jié)與周圍脂肪組織彈性值比值；E-mean：平均彈性值；E-max：最大彈性值

組別良性組惡性組t值P E-ratio 1.62±0.74 2.93±1.09-11.236＜0.001 E-mean（kPa）16.51±6.84 30.13±11.08-11.717＜0.001 E-max（kPa）20.72±8.74 36.11±12.65-11.331＜0.001

二、兩組DCE-MRI定量參數(shù)比較

與良性組，惡性組Kep增高，Ve降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組Ktrans比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2和圖2。

三、ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示，剪切波彈性成像參數(shù)E-ratio、E-mean、E-max及其聯(lián)合應(yīng)用診斷頸部惡性淋巴結(jié)的AUC分別為0.841、0.859、0.846、0.881；DCE-MRI定量參數(shù)Kep、Ve及其聯(lián)合應(yīng)用診斷頸部惡性淋巴結(jié)的AUC分別為0.742、0.776、0.926，兩種方法聯(lián)合應(yīng)用的AUC均高于單項(xiàng)參數(shù)（均P＜0.05）。剪切波彈性成像參數(shù)與DCE-MRI定量參數(shù)對頸部惡性淋巴結(jié)的診斷效能見圖3和表3。

圖3 剪切波彈性成像參數(shù)與DCE-MRI定量參數(shù)診斷頸部惡性淋巴結(jié)的ROC曲線圖

表2 兩組DCE-MRI定量參數(shù)比較（±s）

表2 兩組DCE-MRI定量參數(shù)比較（±s）

Ktrans：容量轉(zhuǎn)移常數(shù)；Kep：速率常數(shù)；Ve：血管外細(xì)胞外間隙容積比

組別良性組惡性組t值P值Ktrans（min-1）0.492±0.213 0.519±0.235-0.993 0.322 Kep（min-1）0.721±0.308 1.153±0.537-7.768＜0.001 Ve 0.716±0.168 0.508±0.151 11.011＜0.001

圖1 兩組剪切波彈性成像圖

圖2 兩組DCE-MRI圖

討 論

剪切波彈性成像可直接提供目標(biāo)組織的彈性模量，定量分析靶組織。研究［6-8］表明，剪切波彈性成像在乳腺、甲狀腺及淋巴結(jié)良惡性鑒別診斷方面均有重要價(jià)值。DCE-MRI定量分析能夠?qū)崟r動態(tài)監(jiān)測目標(biāo)部位組織T1弛豫時間變化，同時以假定藥代動力學(xué)模型為基準(zhǔn)，計(jì)算感興趣區(qū)組織灌注或微循環(huán)滲透性的血流動力學(xué)參數(shù)，在細(xì)胞分子功能水平層面上反映組織血管分布、血流灌注等生理信息，其常用定量參數(shù)有Ktrans、Kep、Ve，三者關(guān)系為Kep=Ktrans/Ve［9］。本研究結(jié)果顯示，兩組剪切波彈性成像參數(shù)E-ratio、E-mean、E-max值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組DCE-MRI定量參數(shù)比較，Ktrans差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Kep和Ve差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。DCE-MRI早期，對比劑多在血管內(nèi)分布，其信號強(qiáng)度與腫瘤血管生成程度及結(jié)構(gòu)存在關(guān)聯(lián)，病變組織內(nèi)的新生血管壁發(fā)育不完善，導(dǎo)致間隙增寬，對比劑能更多地從血管內(nèi)進(jìn)入組織細(xì)胞外間隙，使Ktrans增高；本研究兩組Ktrans比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義或與樣本量偏少有關(guān)。DCE-MRI晚期，對比劑多分布在組織細(xì)胞外間隙，其信號強(qiáng)度與微血管通透性和密度存在關(guān)聯(lián)，微血管通透性和密度越高，單位時間內(nèi)回流進(jìn)入微血管的造影劑量越大，Kep越高。這或與惡性淋巴結(jié)感興趣區(qū)內(nèi)病變組織新生血管發(fā)育程度不完善、病變組織內(nèi)細(xì)胞密度高，以及血管外組織細(xì)胞外間隙小有關(guān)。

表3 剪切波彈性成像參數(shù)與DCE-MRI定量參數(shù)對頸部惡性淋巴結(jié)的診斷效能

本研究ROC曲線分析顯示，剪切波彈性成像參數(shù)E-ratio、E-mean、E-max及其聯(lián)合應(yīng)用診斷頸部惡性淋巴結(jié)的AUC分別為0.841、0.859、0.846、0.881，DCEMRI定量參數(shù)Kep、Ve及其聯(lián)合應(yīng)用診斷頸部惡性淋巴結(jié)的AUC分別為0.742、0.776、0.926，表明兩種方法均有較高的診斷價(jià)值，且聯(lián)合應(yīng)用診斷價(jià)值均高于單項(xiàng)參數(shù)。DCE-MRI定量參數(shù)單獨(dú)應(yīng)用的診斷價(jià)值低于剪切彈性成像參數(shù)單獨(dú)應(yīng)用，但前者兩項(xiàng)參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用的診斷價(jià)值高于后者三項(xiàng)參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用。剪切波彈性成像三項(xiàng)參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用的診斷敏感性、特異性分別為89.7%、88.4%，DCE-MRI兩項(xiàng)參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用的診斷敏感性、特異性分別為91.5%、88.4%。分析原因?yàn)椋孩偌羟胁◤椥猿上裰貜?fù)性好，能明顯降低操作者主觀偏差，而E-ratio、E-mean、E-max為不同類別的彈性比值，具有一定趨同性，故其單項(xiàng)參數(shù)診斷價(jià)值均較高，但聯(lián)合應(yīng)用的診斷價(jià)值未明顯增加；②DCEMRI定量分析中，Ktrans與微血管生成及血管通透性相關(guān)，Kep反映單位時間內(nèi)對比劑進(jìn)入微血管回流量，Ve與微血管外-細(xì)胞外間隙大小相關(guān)，或因某種抗原引發(fā)反應(yīng)性淋巴結(jié)增生，使增生濾泡間小血管增多，血供變得豐富，而此時淋巴結(jié)結(jié)核增殖區(qū)內(nèi)可出現(xiàn)血管閉塞性脈管炎、管腔狹窄甚至消失，使良性淋巴結(jié)內(nèi)Ktrans和Kep發(fā)生改變，若僅計(jì)算病灶平均參數(shù)無法準(zhǔn)確反映病灶病理生理學(xué)信息［10］。因此，DCE-MRI定量參數(shù)單獨(dú)應(yīng)用診斷效能偏低，而聯(lián)合應(yīng)用各參數(shù)可相互補(bǔ)充，提高診斷敏感性。

本研究的局限性：①樣本量較少，未根據(jù)淋巴結(jié)大小及原發(fā)灶的不同病理類型進(jìn)行亞組分析；②良惡性淋巴結(jié)病理類型多樣，病例的不均衡影響平均值的變化，今后有待進(jìn)一步對某一類型良惡性淋巴結(jié)進(jìn)行大樣本量的統(tǒng)計(jì)分析。

綜上所述，剪切波彈性成像與DCE-MRI定量參數(shù)對頸部良惡性淋巴結(jié)均有較高診斷價(jià)值；其中剪切波彈性成像參數(shù)單獨(dú)應(yīng)用價(jià)值更高，DCE-MRI參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用價(jià)值更高。