3.0 TMR ADC值與T2值定量測量在頸部淋巴瘤診斷價值的研究

龔紅霞，路 青，朱 炯，范 瑜，許建榮

淋巴瘤是血液系統較為常見的惡性腫瘤之一，臨床以無痛性淋巴結腫大最常見，影像檢查是淋巴瘤診斷的重要依據之一。在全世界，非霍奇金淋巴瘤(Non-Hodgkin lymphoma, NHL)的發病率在不斷上升，美國以每年3%遞增[1]。現代影像檢查方法對淋巴結的良、惡性鑒別仍然存在困難。單光子發射計算機斷層成像(SPECT)和正電子發射斷層成像(PET)可以幫助區分淋巴結的良、惡性[2]，但是這些檢查價格昂貴、耗時長、空間分辨率低。用超微型順磁性氧化鐵(USPIOs)作為MRI對比劑有利于淋巴結的性質判定和分期[3]，但除了上面所述缺點外還存在對比劑副作用的風險[4]。磁共振擴散加權成像(diffusionweighted MR imaging, DWI)是目前惟一能觀察活體水分子微觀運動的成像方法，它從分子水平反映了人體各組織水分子的功能變化，可以檢測出與組織含水量改變有關的形態學和生理學的早期改變。DWI最早使用于中樞神經系統檢查，但越來越多的研究[5-6]開始關注顱外臟器的應用，尤其是在腫瘤中的應用。橫向弛豫時間T2值對生物系統中氫質子的分子動力學以及氫質子的化學和物理環境非常敏感[7]。有學者報道通過T2WI 掃描進行精確的T2值測量可以發現腫瘤進展及治療反應[8]。

本研究中筆者探索和比較ADC值和T2值定量測量對頸部淋巴瘤的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

搜集仁濟醫院2009年7月至2011年10月間頸部淋巴瘤初發病例24例(初發組)，所有患者均有單發或多發頸部淋巴結腫大。其中男15例，女9例 年齡22～79歲，平均(51±16)歲。最終診斷通過淋巴結活檢證實。病變病理分型：彌漫大B細胞淋巴瘤12例，外周T細胞淋巴瘤6例，濾泡性淋巴瘤3例，小淋巴細胞淋巴瘤1例，套細胞淋巴瘤1例，邊緣B細胞1例。收集正常對照24例(正常對照組)，其中女10例，男14例，年齡22～62歲，平均年齡(48±13)歲。所有初發病例在治療前進行MR掃描，治療后3個月(治療后)再次進行MR掃描。本組淋巴瘤病例使用環磷酰胺＋多柔比星＋長春新堿＋潑尼松(CHOP)方案治療3個月后臨床評估淋巴瘤均緩解。正常對照組也用相同方法進行MR掃描，且對MRI檢查知情同意，并填寫知情同意書。

1.2 MRI檢查

使用Philips Intera Archieve 3.0 T雙梯度超導型MR掃描儀(Philips)及配備的相應軟件。DWI掃描參數：b＝600 s/mm2：TR 1 1453 ms，TE 48 ms，層厚4.0 mm，層間距0 mm，FOV 325 mm×325 mm，平面回波成像加速因子EPI factor為35，快速因子Turbo factor為35，信號平均次數NSA為4，矩陣159×224，行預飽和反轉恢復脂肪抑制(SAT SPIR)，掃描時間6min 52 s。T2值測量掃描參數：TR 2600 ms，8回波(20～160ms，間隔20 ms)，層厚5.0 mm，層間距0 mm，FOV 250 mm×250 mm，平面回波成像加速因子(EPI factor)為1，快速因子(turbo factor)為8，信號平均次數NSA為1， 矩陣203×320，掃描時間10 min 37 s。

1.3 圖像分析

ADC值及T2值測量在Philips Intera Archieva 3.0 T雙梯度超導MR掃描儀主機上進行。ADC值及T2值分別從ADC圖及T2圖上直接獲得。在淋巴瘤患者頸部多發腫大的淋巴結中選取3個病變最明顯的淋巴結放置感興趣區(ROI)，獲得ADC值和T2值，每個ROI不小于7 mm×7 mm 。在放置ROI時應包括盡可能多的淋巴結皮質，選擇時盡量避免發生壞死和囊變的區域，取3個淋巴結的平均值作為該淋巴瘤患者的ADC值和T2值。治療后淋巴瘤患者和正常志愿者淋巴結ADC值測量方法與淋巴瘤患者相似。由于治療后緩解期淋巴瘤患者和正常志愿者的淋巴結較小且較少，所取ROI面積根據顯示淋巴結的大小作相應調整，確保所取的每個ROI都在淋巴結范圍之內。

1.4 統計分析

采用SPSS 11.5 for windows統計軟件包進行統計分析，用受試者工作特性曲線(receiver operating characteristic, ROC)來找出ADC值及T2值最佳診斷界值，并根據ROC曲線下面積來判斷診斷準確性。用單因素方差分析進行淋巴瘤初發組、治療后組及正常對照組之間頸部相關測量指標的比較。用LSD檢驗進行均數間兩兩比較。P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

無論在24例頸部淋巴瘤患者還是正常志愿者，DWI偽影均較小，可進行ADC值的定量測量。在DWI上，無論是淋巴瘤患者或正常志愿者，淋巴結均呈高信號，在ADC圖上淋巴結呈低信號(圖1)。在T2掃描序列，在不同的T2回波時間淋巴結呈高信號，在T2圖上淋巴結呈等信號(圖2)。

淋巴瘤初發組、治療后組及正常對照組ADC值及T2值見表1。ADC值和T2值在淋巴瘤初發組、治療后組及正常對照組三組間差異均存在統計學意義(F值分別為57.970和4.343，P值分別為0.000和0.016)。各組間兩兩比較，ADC值在淋巴瘤初發組與治療后組、正常對照組及治療后組與正常對照組間差異均有統計學意義(P值均＜0.05)；T2值在淋巴瘤初發組與治療后組、正常對照組間差異均有統計學意義(P值均＜0.05)，在治療后組與正常對照組間差異無統計學意義(P＞0.05)。

本研究中，淋巴瘤患者淋巴結ADC值和T2值低于正常對照組，根據ROC曲線，選取敏感度(sensitivity)最高，而特異度(specificity)最小的數值作為診斷界值。ADC值的最佳診斷界值是1003.065×10-6mm2/s，此時敏感度為100%，特異度為91.7%；ADC值曲線下面積為0.993 (P=0.009)；說明ADC值診斷淋巴瘤的準確度高，且具有統計學意義。T2值的最佳診斷界值為90.92 ms時，敏感度為62.5%，特異度為91.7%；T2值曲線下面積為0.799(P=0.004)；說明T2的異常診斷淋巴瘤的準確度中等(曲線下面積0.7～0.9為中等，低于下限為差，高于上限為高)。ADC值與T2值比較，ADC值對淋巴瘤的準確性更高 (圖3)。

3 討論

淋巴瘤是血液系統的一種惡性腫瘤，以無痛性淋巴結腫大為特征。影像檢查是淋巴瘤診斷的重要依據之一。過去淋巴瘤的診斷及隨訪主要依賴于CT檢查，但隨著MRI普及，尤其是3.0 T MRI的應用，MRI越來越多的用于淋巴瘤的診斷及隨訪中。

淋巴結的大小、形狀等形態學的改變對區分正常淋巴結或是惡性淋巴結存在困難。本研究中，重點探索MRI定量測量在淋巴結病變鑒別中的作用。DWI是目前少數能觀察活體水分子微觀運動的成像方法，從分子水平反映了人體各組織水分子的功能變化，可以檢測出與組織含水量改變有關的形態學和生理學的早期改變。越來越多的研究開始關注DWI，尤其是在腫瘤診斷中的應用[9-11]。報道顯示惡性腫瘤由于細胞直徑大、密度高，其ADC值較正常組織降低，ADC值與腫瘤細胞的分布密度和組織結構有關[12-14]。ADC值的降低反映了細胞密度高、細胞增殖快以及組織中細胞的腫脹引起的水分子活動受限[15]。ADC值的測量為淋巴瘤的診斷提供了量化的指標。ADC值高低反映了淋巴瘤細胞在淋巴結內的分布和密度。通過觀察ADC值的變化，可以間接反應腫瘤在體內的變化(圖4)。

表1 淋巴瘤初發組、治療后組及正常對照組ADC值及T2值統計結果Tab.1 The statistical result of ADC value and T2 value among incipient lymphoma patients,posttreatment patients and normal controls

圖3 ADC值與T2值ROC曲線。ADC值曲線下面積大于T2值面積，ADC值診斷準確性高于T2值Fig.3 The ROC curve of ADC value and T2 value.The area of ADC value under the curve is larger than T2 value.The diagnostic accuracy is higher in ADC value than T2 value.

T2弛豫是用于觀察組織微結構和生理狀況的MRI對比方法。隨著病灶內水分含量的變化，T2值也會發生相應的變化。有報道顯示通過T2WI進行精確的T2值測量可以發現腫瘤進展及對治療的反應[11]。本研究中頸部T2值的掃描結果顯示，淋巴瘤初發組、治療后組和正常對照組間差異有統計學意義，兩兩比較顯示，初發組與治療后組、初發組與正常對照組均間差異有統計學意義，而治療后組與正常對照組間則無統計學意義。在一定的場強下，人體各組織均有特定的T1、T2值范圍，不同病變組織或病變不同狀態的T1、T2值也必然有一定的差異。治療前后淋巴結腫瘤細胞狀態及周圍環境的變化必然會導致組織內水分含量的變化，如化療引起腫瘤組織壞死，那么這些變化在T2值上應該能顯示出來。

ADC值及T2值都是能反應腫瘤微環境變化的有效MRI測量指標。ADC值在淋巴瘤的生長過程中及治療前后都會發生變化，可以很好的反應腫瘤生長、治療的變化。本組淋巴瘤初發組淋巴結的ADC值和T2值與正常對照組和治療后組間存在著顯著性差異，初發淋巴瘤病例腫大淋巴結的ADC值明顯低于正常對照及經過治療后的緩解病例。惡性腫瘤細胞繁殖旺盛、細胞密度高，細胞外容積減少，同時細胞生物膜的限制和大分子物質(如蛋白質)對水分子的吸附作用也增強，這些因素綜合的作用阻止了惡性腫瘤內水分子的有效運動，限制了其擴散，導致ADC值降低。而治療后緩解病例和正常對照組淋巴結內細胞的不同及淋巴結內微環境的改變，使其ADC值明顯較初發病例增高；正常淋巴結和病變淋巴結內水分含量的不同導致T2值的差異；本組淋巴瘤初發病例淋巴結的T2值低于治療后組和正常對照組。可以看出ADC值和T2值測量的結果是直接反應腫瘤本身及其周圍微環境的變化，這2個指標哪個對淋巴瘤的診斷準確性更高？這些測量指標的診斷界值到底是多少？為了很好解決這些問題，筆者采用ROC來評價其對淋巴瘤診斷的價值及進行診斷界值的確定。

在ROC曲線中，筆者選取圖像中最靠近左上角的點所對應的值作為診斷的界值，這時診斷的敏感度和特異度最好。根據ROC曲線，ADC值的最佳診斷界值是1003.065×10-6mm2/s，此時敏感度為100%，特異度為91.7%。T2值的最佳診斷界值為90.92 ms，此時敏感度為62.5%，特異度為91.7%。同時根據ROC曲線也可以得到峰下面積，曲線下面積越大，診斷的準確度越高。ADC值曲線下面積為0.993，T2值曲線下面積為0.799。ADC值曲線下面積大于T2值曲線下面積，因此ADC值對淋巴瘤診斷的準確性更高。

總之，ADC值及T2值都是用于淋巴瘤診斷的重要MRI測量指標，能反應腫瘤微環境變化及細胞膜的完整性。兩者相比較，ADC值的診斷敏感度及特異度優于T2值。

[Refereences]

[1]American Cancer Society.Cancer Facts & Figures 2006.Atlanta: American Cancer Society, 2006: 15.

[2]Veit P, Ruehm S, Kuehl H, et al.Lymph node staging with dual-modality PET/CT: enhancing the diagnostic accuracy in oncology.Eur J Radiol, 2006, 583(3): 383-389.

[3]Mack MG, Balzer JO, Straub R, et al.Superparamagnetic iron oxide- enhanced MR imaging of head and neck lymph nodes.Radiology, 2002, 222(1): 239-244.

[4]Anzai Y, Piccoli CW, Outwater EK, et al.Evaluation of neck and body metastases to nodes with ferumoxtran 10-enhanced MR imaging: phase III safety and effi cacy study.Radiology, 2003, 228(3): 777-788.

[5]Wang J, Takashima S, Takayama F, et al.Head and neck lesions:characterization with diffusion-weighted echoplanar MR imaging.Radiology, 2001, 220(3) :621-630.

[6]Sumi M, Sakihama N, Sumi T, et al.Discrimination of metastatic cervical lymph nodes with diffusion-weighted MR imaging in patients with head and neck cancer.AJNR Am J Neuroradiol, 2003, 24(8): 1627-1634.

[7]Stanisz GJ, Odrobina EE, Pun J, et al.T1, T2 relaxation and magnetization transfer in tissue at 3T.Magn Reson Med, 2005, 54(5): 507-512.

[8]Gambarota G, Veltien A, van Laarhoven H, et al.Measurements of T1 and T2 relaxation times of colon cancer metastases in rat liver at 7 T.MAGMA, 2004,17(3-6): 281-287.

[9]Perrone A, Guerrisi P, Izzo L,et al.Diffusion-weighted MRI in cervical lymph nodes: differentiation between benign and malignant lesions.Eur J Radiol, 2011, 77(2):281-286.

[10]Koh DM, Scurr E, Collins DJ, et al.Colorectal hepatic metastases: quantitative measurements using single-shot echoplanar diffusion-weighted MR imaging.Eur Radiol,2006, 16(9): 1898-1905.

[11]Kozlowski P, Chang SD, Jones EC, et al.Combined diffusion-weighted and dynamic contrast-enhanced MRI for prostate cancer diagnosis-correlation with biopsy and histopathology.J Magn Reson Imaging, 2006, 24(1):108-113.

[12]Squillaci E, Manenti G, Cova M, et al.Correlation of diffusionweighted MR imaging with cellularity of renal tumours.Anticancer Res, 2004, 24(6): 4175-4179.

[13]Kim T, Murakami T, Takahashi S, et al.Diffusion-weighted single-shot echoplanar MR imaging for liver disease.AJR Am J Roentgenol, 1999, 173(2): 393-398.

[14]Issa B.In vivo measurement of the apparent diffusion coeffi cient in normal and malignant prostatic tissues using echo-planar imaging.J Magn Reson Imaging, 2002, 16(2):196-200.

[15]Pickles MD, Gibbs P, Sreenivas M, et al.Diffusionweighted imaging of normal and malignant prostate tissue at 3.0 T.J Magn Reson Imaging, 2006, 23(2): 130-134.