MRI定量動態(tài)對比增強成像和T1WI灌注成像在鼻咽癌臨床分期的應用*

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 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)腫瘤淋巴結轉移（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，可以顯示鼻咽癌及鼻咽癌侵犯周圍結構的范圍。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和灌注參數，已經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和T1WI灌注成像灌注參數在鼻咽癌總分期、T分期和N分期的應用價值。

1 材料與方法

1.1 病例資料 本研究已獲得粵北人民醫(yī)院機構審查委員會的批準。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，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，FOV：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，FOV：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，FOV：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，FOV：240× 240mm。

定量動態(tài)增強成像 采用LAVA序列，序列參數：層厚:4mm，層間隔:0mm，TR:5.1ms，TE:1.7ms，翻轉角:15°，矩陣:192×160，FOV:220×220mm。掃描翻轉角為 5°，10°，15°平掃圖像用于計算 T1值。 掃描15°翻轉角定量動態(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，經本軟件后處理，可同時得到定量滲透性參數和T1WI灌注成像的灌注參數。由2名研究者分別進行圖像后處理和參數測量，不一致時，經協(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，在頸內動脈上勾畫ROI，作為動脈輸入函數。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（Ktrans，Kep ，Ve，Vp，）和 T1WI 灌注成像參數（BV,BF,MTT,TTP），手動勾畫鼻咽癌最大層面ROI，保存定量參數結果，如圖1。

1.4 鼻咽癌分期方法 依據AJCC 8th版和中國鼻咽癌分期2017版標準，進行TNM分期。根據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)增強成像的參數圖(Ktrans，Kep ，Ve，Vp，)和 T1WI灌注成像參數(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（Ktrans,Ve,Vp,Kep）和T1WI灌注成像參數（BV,BF,MTT,TTP）均數±標準差。運用t檢驗，比較各定量參數在鼻咽癌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 結果

2.1 病例資料結果 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T分期，低分期組（1/2期）25例，高分期組（3/4期）52例。根據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結果 MRI定量動態(tài)增強和T1WI灌注成像的定量參數在T分期，N分期的分組的均數±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結果（均數±標準差）

3 討論

鼻咽癌（NPC）的TNM分期對治療和預后至關重要[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參數之間的相關性沒有被廣泛報道[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和T1WI灌注成像的灌注參數，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,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聯(lián)，與部分文獻研究結果相似[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性：高T期腫瘤由于壞死而異質性更高，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,淋巴結轉移是生存的重要預后因素。因此，對轉移灶的準確檢測在鼻咽癌患者管理中至關重要。本研究發(fā)現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增大和轉移范圍的擴展,具有更多血管生成的淋巴結可促進癌細胞在淋巴結鏈中擴散，從而導致更高的N期，與大部分文獻結果相同[7,8]。但也與部分文獻結果不同,本研究更關注與淋巴結的大小和侵犯的范圍,而部分研究關注于有無淋巴結轉移[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移到淋巴系統(tǒng)，促使淋巴結轉移范圍的擴大[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。