IVIM-DWI序列掃描在鼻咽癌診治中應用的研究進展

黎 斌，王 燕，李元歌，陳武標★

（1.廣東醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院，廣東 湛江 524000 ；2.廣東醫(yī)科大學醫(yī)學技術學院，廣東 東莞 523000 ；3.廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院放射科，廣東 湛江 524000）

NPC 是一種起源于鼻咽黏膜上皮的頭頸部惡性腫瘤，具有明顯的地理和民族分布特征，且存在一定的家族聚集傾向性[1]。有研究指出，NPC 在中國南方地區(qū)尤其是廣東與廣西地區(qū)人群中多發(fā)[2]。NPC 的發(fā)病機制與EBV、飲食習慣、遺傳特點、被動吸煙和空氣污染等因素密切相關[3]。大部分NPC 患者的病情都是在進入中晚期后才被發(fā)現(xiàn)。NPC 的臨床表現(xiàn)復雜多變，不具有特異性，可表現(xiàn)為與原發(fā)癌浸潤相關的癥狀。臨床上常以放射治療作為NPC 的首選治療方法，這是因為NPC 的組織學特點使其對放射治療有一定的敏感性。但也是由于NPC 獨特的解剖學及組織學特點導致部分患者的相關治療效果不明顯。提高NPC的早期診斷率、準確評估NPC 的分期及進行相關藥物敏感性檢測對NPC 的臨床治療具有重要的指導意義。隨著MRI 設備和成像技術的飛速發(fā)展，MRI 越來越多地用于識別惡性腫瘤和相關療效評估。擴散加權成像是一種功能性MRI 技術，可基于測量組織體素內水分子的隨機布朗運動反映相關細胞水平構成的狀況，可以提供有關水分子擴散的定量信息，并以此區(qū)分良惡性病變（惡性腫瘤比正常組織或良性病變對水分子運動的限制更明顯）[4]。然而，由于細胞微循環(huán)，體內復雜生理病理變化的影響，常規(guī)單指數(shù)DWI 的ADC 不夠準確，無法反映實際擴散率。內伏克賽不相干運動的原理,IVIM 是另一種可以利用水分子提供組織的擴散以及微循環(huán)灌注信息的技術。根據(jù)IVIM 理論，可以評估兩個擴散室：與微灌注和血流速度相關的快彌散部分；與細胞和組織水分子擴散運動相關的慢彌散部分[5]。DWI 已被廣泛應用各種腫瘤性疾病的鑒別與療效評估，然而，IVIM-DWI 在臨床應用中的診斷準確性和優(yōu)越性尚不清楚，且其在鼻咽癌診治中應用的報道較少。本文對IVIM-DWI 在NPC 診治中應用的相關研究進展進行綜述，總結概括IVIM-DWI在腫瘤性疾病診治中應用的優(yōu)勢，探討IVIM-DWI 在NPC 診治中的應用前景。

1 IVIM-DWI 序列掃描的原理

人體內的分子運動分為兩種，一種是相干運動，其利用磁場梯度對相位的空間累積作用，導致凈相位積累、相位色散或兩者兼有，從而可量化分子運動的變換過程[6]。另一種是體素內非相干的運動，磁場梯度被干擾會導致相對信號損失[7]，在IVIM 中體素被認為是由微結構和血管內氫原子核兩個信號源組成，因此這兩個來源的橫向運動的規(guī)模是完全不同的。微結構位移受分子布朗運動以及血管網(wǎng)絡復雜性的影響，導致出現(xiàn)兩種截然不同的擴散系數(shù)，即b 值函數(shù)S(b)/S0=fe-bD*+(1-f)e-bD。在這個函數(shù)中，S0是無擴散的平衡磁化強度致敏梯度；f 是灌注分數(shù)，代表感興趣區(qū)內局部微循環(huán)所致的灌注效應占總體擴散效應的容積比率，大小介于0 ～1 之間；D 是純擴散系數(shù)，代表純的水分子擴散運動，D* 是與血液微循環(huán)相關的偽擴散系數(shù)，代表體素內微循環(huán)的不相干運動。為了得到這些參數(shù)值，至少要應用4 個不同的b 值來獲得信號，當b 值在0 ～200 s/mm2內變化時通過雙指數(shù)模型擬合算法即可得到灌注相關信息[8]。

2 IVIM-DWI 序列掃描在鼻咽癌診治中的應用

2.1 IVIM-DWI 序列掃描與鼻咽癌的分期及分級

Ai 等[9]對34 例早期鼻咽癌患者和30 例鼻咽良性增生患者行IVIM-DWI 檢查。計算所有受試者的平均ADC、f、D 和D*，并使用t檢驗對兩組間的數(shù)據(jù)進行比較。采用曲線下面積確定所有重要參數(shù)的最佳閾值，并計算出相應的診斷效能。該研究認為彌散加權成像可用于區(qū)分早期鼻咽癌和鼻咽良性增生，且D、D* 和ADC 是區(qū)分兩者的重要參數(shù)。D、ADC 可能是篩查研究中用于輔助檢測早期鼻咽癌最敏感的參數(shù)。充分利用IVIM-DWI 的各項參數(shù)，有助于判斷NPC的分期與分級。

2.2 IVIM-DWI 序列掃描與鼻咽癌的新輔助治療

IVIM-DWI 可以對NPC 患者放化療后的效果進行評估，更好地為下一步臨床治療方案的制定提供指導。Qin 等[10]通過研究IVIM-DWI 組織結構分析的相關效用來預測NPC 放化療的相關早期反應，設計了前瞻性嵌套病例對照研究，對81 名接受放化療的鼻咽癌患者進行了基線IVIM-DWI 序列掃描。根據(jù)放化療結束時是否有局部殘留病變將患者分為殘留組（n=11）和非殘留組（n=70）。比較兩組治療前的腫瘤體積和IVIM-DWI 參數(shù)。通過單變量、多變量邏輯回歸分析和ROC 曲線分析來確定治療反應的顯著指標。該研究認為IVIM-DWI 具有預測鼻咽癌放化療早期反應的潛力。Chen[11]對60 例診斷為T3 期或T4 期NPC 患者的IVIM-DWI 參數(shù)進行采集、統(tǒng)計，使用類內相關系數(shù)來評估觀察者內部和觀察者之間的一致性。最終得出結論，IVIM-DWI 可能有助于評估鼻咽癌的放射敏感性，較高的D 值與較高的D* 值相結合可表明鼻咽癌的放射敏感性較高，D* 升高可能反映NPC 中血管生成和實質灌注的增加。

2.3 IVIM-DWI 序列掃描與鼻咽癌的轉移擴散和遠期生存

NPC 因其高轉移率成為頭頸部腫瘤中預后較差的一種。So 等[12]在對30 例新診斷為轉移性鼻咽癌的患者和30 例EBV-DNA 升高且無鼻咽癌患者的研究中評估常規(guī)DWI 和IVIM-DWI 在鑒別良性和惡性轉移性咽后淋巴結中的應用價值。結果表明IVIM-DWI 在區(qū)分良性和惡性淋巴結方面沒有顯示出優(yōu)于常規(guī)DWI的應用價值。Lu 等[13]對122 例鼻咽癌轉移淋巴結患者進行兩次MRI 檢查，即治療前和治療后MRI 檢查，評估治療反應。其分析了部分應答和完全應答淋巴結之間初始IVIM-DWI 參數(shù)（f、D 和D*）的差異。該研究認為在鼻咽癌患者轉移性淋巴結放化療反應的早期預測中，初始f 可能比D、D* 的應用價值更高。

3 總結與展望

綜上所述，IVIM-DWI 與傳統(tǒng)的DWI 技術相比，具有許多優(yōu)點。它是灌注測量的無創(chuàng)替代方法，不需要靜脈注射外源性造影劑，并且可以同時成為灌注和彌散的重要信息來源。IVIM-DWI 的雙指數(shù)模型為組織中DW-MRI 信號衰減提供了合理的模型，能夠為NPC 分期與分級、治療反應、轉移擴散以及遠期生存的評估提供一定的指導意義。然而，IVIM-DWI 在參數(shù)收集、數(shù)據(jù)計算等各個方面仍存在許多挑戰(zhàn)。例如目前尚未研究出可用于估計IVIM-DWI 參數(shù)的標準化軟件以及IVIM-DWI 雙指數(shù)模型擬合參數(shù)計算的簡化方法，使得IVIM-DWI 在臨床中的應用存在一定的困難。因此，在未來的研究中，我們可以通過優(yōu)化IVIM-DWI 擴散數(shù)據(jù)的采集和處理來提高IVIM-DWI參數(shù)的可重復性，從而為患者提供更早期、更精準的診斷與治療策略，提高治療效果，改善患者的預后。