IVIM-DWI相關(guān)參數(shù)在原發(fā)性鼻咽癌鑒別及療效評(píng)估中的價(jià)值

伍榕霞 馮妹妹 福建醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 福建省腫瘤醫(yī)院放射診斷科,福建省福州市 350011

鼻咽癌(NPC)是一類在鼻咽部黏膜上皮處發(fā)生的惡性腫瘤,是我國常見的頭頸部惡性腫瘤之一,近年來發(fā)病率呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢[1]。早期患者臨床體征大多不明顯,頸部淋巴結(jié)(LN)腫大是大部分患者就醫(yī)的臨床癥狀。核磁共振檢查是臨床用于鼻咽癌分期的重要方法,但是以形態(tài)改變?yōu)榛A(chǔ)的影像學(xué)檢查技術(shù)可以呈現(xiàn)的腫瘤信息相對(duì)不足,不能用來分析病灶在活體狀態(tài)下的功能。擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)能夠呈現(xiàn)體素中水分子的擴(kuò)散受限狀況,能在細(xì)胞水平評(píng)估組織結(jié)構(gòu),可用于鼻咽癌早期療效的評(píng)估,但是傳統(tǒng)的DWI并未考慮組織的微循環(huán)灌注且基于水分子的各向同性運(yùn)動(dòng)理論[2]。近年來,體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散加權(quán)成象(IVIM-DWI)逐漸開展應(yīng)用,在傳統(tǒng)DWI的基礎(chǔ)上,根據(jù)雙指數(shù)模型提出的IVIM-DWI能夠于體素水平實(shí)現(xiàn)“擴(kuò)散”因素、“灌注”因素的有效分離,能夠反映出組織微觀環(huán)境的變化,不僅呈現(xiàn)出組織中水分子運(yùn)動(dòng)受限的真實(shí)程度,用真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)(D)表示,同時(shí)呈現(xiàn)出微循環(huán)灌注影響程度,用偽擴(kuò)散系數(shù)(D*)及灌注分?jǐn)?shù)(f)表示,但是目前臨床對(duì)于該方法在鼻咽癌治療后療效評(píng)價(jià)方面應(yīng)用相對(duì)少見[3]。本研究分析了IVIM-DWI相關(guān)參數(shù)在原發(fā)性鼻咽癌鑒別及治療療效評(píng)估中的作用,以期為臨床診療提供指導(dǎo)和依據(jù),現(xiàn)匯報(bào)如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年6月—2022年12月在我院治療的原發(fā)性鼻咽癌患者60例作為觀察組,同時(shí)選取鼻咽慢性增生性炎癥患者20例作為對(duì)照組,兩組一般資料未見明顯差異(P>0.05),見表1。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)均有明確的病理學(xué)診斷結(jié)果;(2)在我院接受IVIM-DWI掃描;(3)入組前未接受過任何治療;(4)觀察組患者在我院接受放化療治療。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)并發(fā)其他頭頸部病變或者腫瘤者;(2)影像圖像質(zhì)量欠佳;(3)依從性低,不配合治療者。

表1 兩組臨床資料比較

1.2 方法 兩組患者開展同步放化療治療,化療方案為多西他賽(DTX)+順鉑(DDP)+5氟尿嘧啶(5-FU),21d為1個(gè)化療周期,接受2～4個(gè)周期化療;放療采取調(diào)強(qiáng)放療,2.12Gy/f×33F,5f/W,總劑量為70Gy。所有患者均在治療開始前留存聯(lián)系方式,每周對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象開展隨訪,隨訪途徑為電話、家訪等多種方法結(jié)合,及時(shí)記錄患者病情變化。

1.3 觀察指標(biāo) 所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象皆依次接受鼻咽部的常規(guī)MRI平掃、IVIM-DWI掃描和增強(qiáng)掃描,患者仰臥位,儀器為GE 3.0T DISCOVERY MR750w(美國)超導(dǎo)型磁共振成像儀,采用24通道頭頸聯(lián)合線圈,把掃描得到的IVIM-DWI原始圖像信息傳輸至后處理軟件上,于腫瘤最大截面進(jìn)行興趣區(qū)(ROI)的勾畫,避開影響測量結(jié)果區(qū)域如囊變、壞死、出血等,勾畫ROI最好選擇腫瘤實(shí)體最大面積。

1.4 療效標(biāo)準(zhǔn) 參照RECIST1.1標(biāo)準(zhǔn),將腫瘤完全緩解及部分緩解納入為有效,腫瘤進(jìn)展或穩(wěn)定納入無效;有效即為腫瘤最長徑縮小≥30%,無效為腫瘤最長徑縮小<30%或增長。

2 結(jié)果

2.1 兩組IVIM-DWI參數(shù)比較 觀察組ADC值、D值及D*值明顯低于對(duì)照組(P<0.05);兩組f值對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),見表2。

表2 兩組IVIM-DWI參數(shù)比較

2.2 IVIM-DWI參數(shù)鑒別原發(fā)性鼻咽癌的價(jià)值 ADC值、D值及D*值鑒別原發(fā)性鼻咽癌的ROC曲線下面積分別為0.682、0.770和0.677(P<0.05),其中D值ROC曲線下面積最大(P<0.05),見表3、圖1。

圖1 ADC值、D值及D*值鑒別原發(fā)性鼻咽癌的ROC曲線圖

表3 ADC值、D值及D*值鑒別原發(fā)性鼻咽癌的ROC曲線參數(shù)

2.3 觀察組不同療效患者治療前IVIM-DWI參數(shù)比較 觀察組有效患者ADC值、D值明顯高于無效患者(P<0.05);而D*、f值對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),見表4。

表4 觀察組不同療效患者治療前IVIM-DWI參數(shù)比較

2.4 治療前IVIM-DWI參數(shù)預(yù)測治療療效 ADC值、D值預(yù)測治療有效的ROC曲線下面積(AUC)分別是0.777、0.725(P<0.05),見表5、圖2。

圖2 ADC值、D值預(yù)測原發(fā)性鼻咽癌治療療效的ROC曲線

表5 ADC值、D值預(yù)測原發(fā)性鼻咽癌治療療效的ROC曲線參數(shù)

3 討論

鼻咽癌屬于臨床常見的頭面部惡性腫瘤之一,隨著人們對(duì)生物學(xué)和基因組織學(xué)研究的深入,對(duì)鼻咽癌認(rèn)識(shí)也更為清晰,治療效果得到了很大的提升,但是仍有部分患者在經(jīng)過初次治療后存在較高的局部區(qū)域復(fù)發(fā)與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),雖然經(jīng)過積極的治療大多數(shù)患者可以獲益,但是僅有部分患者可以獲得長期生存,因此探討最佳的治療模式值得進(jìn)一步研究[4]。鼻咽部處在頭顱正中央,周圍由堅(jiān)硬骨質(zhì)與軟組織包圍,同重要的器官和結(jié)構(gòu)相鄰近,鼻咽癌放療后容易復(fù)發(fā)部位在鼻咽壁,而鼻咽腔內(nèi)含有豐富的淋巴管,因此首次診斷鼻咽癌的患者中有近4/5均伴有頸部淋巴結(jié)(LN)轉(zhuǎn)移,放療后仍會(huì)有17%左右的失敗率,所以對(duì)于NPC放療后頸部LN復(fù)發(fā)患者的治療非常關(guān)鍵[5]。研究發(fā)現(xiàn)鼻咽癌對(duì)于放療和化療相對(duì)敏感,但是在發(fā)病年齡、腫瘤分化程度以及侵犯狀況方面均會(huì)對(duì)患者預(yù)后產(chǎn)生影響,近年來臨床通過腫瘤微血管密度、血管內(nèi)皮生長因子等對(duì)患者轉(zhuǎn)移和預(yù)后進(jìn)行評(píng)估,但是腫瘤微血管形成并非由單一因素起作用,而且多種血管因子共同參與調(diào)節(jié)的結(jié)果,因此單純使用上述指標(biāo)對(duì)患者轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)等進(jìn)行預(yù)測價(jià)值有限[6-7]。MR作為鼻咽癌分期的基本手段和依據(jù),通過形態(tài)學(xué)改變對(duì)鼻咽癌進(jìn)行T和N分期,尤其是擴(kuò)散加權(quán)成像的使用,能夠呈現(xiàn)出水分子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)狀況,可以在細(xì)胞水平上對(duì)組織結(jié)構(gòu)以及病理改變做出一定評(píng)估,在評(píng)估腫瘤早期療效方面有著廣泛應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)DWI以單指數(shù)模型為基礎(chǔ),忽略了組織微循環(huán)灌注及腫瘤異質(zhì)性的影響,所以,這些年在常規(guī)DWI基礎(chǔ)上優(yōu)化得到的體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)DWI技術(shù)逐漸推行[8-9]。IVIM-DWI為雙指數(shù)模型,能夠由不同的定量參數(shù)對(duì)組織的擴(kuò)散狀況以及組織微血管灌注做出更精準(zhǔn)的評(píng)估,可同時(shí)計(jì)算出3個(gè)相關(guān)參數(shù):D值呈現(xiàn)出真實(shí)的水分子擴(kuò)散,f值以及D*值則和微循環(huán)灌注存在聯(lián)系。

有研究表明,絕大多數(shù)惡性腫瘤的ADC值相較良性腫瘤、腫瘤樣病變顯著偏低,同時(shí)腫瘤細(xì)胞分化水平愈低與惡性程度愈高,其ADC值愈小,原因主要在于惡性組織細(xì)胞存在不典型性增殖現(xiàn)象,腫瘤侵襲性越強(qiáng)則代謝越快,有絲分裂加快細(xì)胞外間隙減小,會(huì)限制周邊水分子的擴(kuò)散能力,表明ADC值負(fù)向相關(guān)于腫瘤細(xì)胞密度,低ADC值表明腫瘤細(xì)胞密度大、細(xì)胞增殖旺盛[10]。本研究發(fā)現(xiàn)放化療有效的患者的ADC值、D值明顯高于無效患者,這種變化的本質(zhì)是因?yàn)榉暖煹碾婋x效應(yīng)以及化療的細(xì)胞毒性反應(yīng),干預(yù)后腫瘤細(xì)胞數(shù)量減少,密度下降,細(xì)胞外間隙增寬,水分子自由擴(kuò)散增加,從而導(dǎo)致在核磁共振檢查中發(fā)生了變化[11]。相關(guān)研究表明,D值與腫瘤細(xì)胞/間質(zhì)比呈負(fù)相關(guān),也就是腫瘤細(xì)胞量大但間質(zhì)成分少,呈現(xiàn)出較低的水分子擴(kuò)散速率。腫瘤間質(zhì)成分對(duì)腫瘤迅速增殖、浸潤具有促進(jìn)作用,同時(shí)產(chǎn)生屏障,對(duì)化療藥物的運(yùn)輸不利,使得療效下降,同本文結(jié)果相似,此外對(duì)ROI進(jìn)行勾畫時(shí)即便注意規(guī)避肉眼能夠發(fā)現(xiàn)的壞死區(qū),但不易避免微小壞死灶,此類微小壞死灶會(huì)導(dǎo)致ROI的D值增大,腫瘤壞死周邊則通常合并缺氧現(xiàn)象,缺氧可使水分子擴(kuò)散加快從而降低放化療療效,所以,放化療前存在較高D值者通常無法得到較好的療效[12]。

本文結(jié)果顯示,觀察組ADC值、D值及D*值明顯低于對(duì)照組,提示鼻咽癌患者開展IVIM-DWI檢查表現(xiàn)為ADC值、D值及D*值顯著降低。通過繪制ROC曲線發(fā)現(xiàn),ADC值、D值及D*值鑒別原發(fā)性鼻咽癌的AUC各為0.682、0.770和0.677(P<0.05),提示IVIM-DWI檢查對(duì)于鑒別鼻咽癌具有一定的診斷價(jià)值。觀察組有效患者ADC值、D值明顯高于無效患者,提示鼻咽癌患者開展IVIM-DWI檢查對(duì)患者評(píng)估放化療效果具有參考價(jià)值。預(yù)測鼻咽癌患者治療效果發(fā)現(xiàn),ADC值、D值預(yù)測治療有效的AUC分別為0.777、0.725(P<0.05),提示IVIM-DWI檢查對(duì)于鼻咽癌放化療治療效果評(píng)價(jià)具有一定的參考價(jià)值。本文結(jié)果發(fā)現(xiàn)IVIM-DWI檢查對(duì)于鑒別鼻咽癌并評(píng)估治療效果具有一定的價(jià)值,為臨床選擇檢查手段提供了一定的依據(jù),但是此項(xiàng)研究尚有部分缺陷,諸如病例數(shù)量有限,同時(shí)通過手動(dòng)方式繪制ROI,可能導(dǎo)致結(jié)果存在一定偏倚,還應(yīng)在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中更為深入地探索研究,以便深入論證。

綜上所述,ADC、D及D*3項(xiàng)IVIM-DWI相關(guān)參數(shù)在原發(fā)性鼻咽癌鑒別中有一定價(jià)值,此外ADC值和D值在預(yù)測治療療效中有一定應(yīng)用價(jià)值。