IVIM-DWI相關參數在原發性鼻咽癌鑒別及療效評估中的價值

伍榕霞 馮妹妹 福建醫科大學附屬腫瘤醫院 福建省腫瘤醫院放射診斷科,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,近年來發病率呈現逐漸升高的趨勢[1]。早期患者臨床體征大多不明顯,頸部淋巴結(LN)腫大是大部分患者就醫的臨床癥狀。核磁共振檢查是臨床用于鼻咽癌分期的重要方法,但是以形態改變為基礎的影像學檢查技術可以呈現的腫瘤信息相對不足,不能用來分析病灶在活體狀態下的功能。擴散加權成像(DWI)能夠呈現體素中水分子的擴散受限狀況,能在細胞水平評估組織結構,可用于鼻咽癌早期療效的評估,但是傳統的DWI并未考慮組織的微循環灌注且基于水分子的各向同性運動理論[2]。近年來,體素內不相干運動擴散加權成象(IVIM-DWI)逐漸開展應用,在傳統DWI的基礎上,根據雙指數模型提出的IVIM-DWI能夠于體素水平實現“擴散”因素、“灌注”因素的有效分離,能夠反映出組織微觀環境的變化,不僅呈現出組織中水分子運動受限的真實程度,用真實擴散系數(D)表示,同時呈現出微循環灌注影響程度,用偽擴散系數(D*)及灌注分數(f)表示,但是目前臨床對于該方法在鼻咽癌治療后療效評價方面應用相對少見[3]。本研究分析了IVIM-DWI相關參數在原發性鼻咽癌鑒別及治療療效評估中的作用,以期為臨床診療提供指導和依據,現匯報如下。

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性鼻咽癌患者60例作為觀察組,同時選取鼻咽慢性增生性炎癥患者20例作為對照組,兩組一般資料未見明顯差異(P>0.05),見表1。納入標準:(1)均有明確的病理學診斷結果;(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。排除標準:(1)并發其他頭頸部病變或者腫瘤者;(2)影像圖像質量欠佳;(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個化療周期,接受2～4個周期化療;放療采取調強放療,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系方式,每周對實驗對象開展隨訪,隨訪途徑為電話、家訪等多種方法結合,及時記錄患者病情變化。

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

1.4 療效標準 參照RECIST1.1標準,將腫瘤完全緩解及部分緩解納入為有效,腫瘤進展或穩定納入無效;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 結果

2.1 兩組IVIM-DWI參數比較 觀察組ADC值、D值及D*值明顯低于對照組(P<0.05);兩組f值對比無統計學差異(P>0.05),見表2。

表2 兩組IVIM-DWI參數比較

2.2 IVIM-DWI參數鑒別原發性鼻咽癌的價值 ADC值、D值及D*值鑒別原發性鼻咽癌的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*值鑒別原發性鼻咽癌的ROC曲線圖

表3 ADC值、D值及D*值鑒別原發性鼻咽癌的ROC曲線參數

2.3 觀察組不同療效患者治療前IVIM-DWI參數比較 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值對比無統計學差異(P>0.05),見表4。

表4 觀察組不同療效患者治療前IVIM-DWI參數比較

2.4 治療前IVIM-DWI參數預測治療療效 ADC值、D值預測治療有效的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值預測原發性鼻咽癌治療療效的ROC曲線

表5 ADC值、D值預測原發性鼻咽癌治療療效的ROC曲線參數

3 討論

鼻咽癌屬于臨床常見的頭面部惡性腫瘤之一,隨著人們對生物學和基因組織學研究的深入,對鼻咽癌認識也更為清晰,治療效果得到了很大的提升,但是仍有部分患者在經過初次治療后存在較高的局部區域復發與遠處轉移風險,雖然經過積極的治療大多數患者可以獲益,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一步研究[4]。鼻咽部處在頭顱正中央,周圍由堅硬骨質與軟組織包圍,同重要的器官和結構相鄰近,鼻咽癌放療后容易復發部位在鼻咽壁,而鼻咽腔內含有豐富的淋巴管,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(LN)轉移,放療后仍會有17%左右的失敗率,所以對于NPC放療后頸部LN復發患者的治療非常關鍵[5]。研究發現鼻咽癌對于放療和化療相對敏感,但是在發病年齡、腫瘤分化程度以及侵犯狀況方面均會對患者預后產生影響,近年來臨床通過腫瘤微血管密度、血管內皮生長因子等對患者轉移和預后進行評估,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節的結果,因此單純使用上述指標對患者轉移、復發等進行預測價值有限[6-7]。MR作為鼻咽癌分期的基本手段和依據,通過形態學改變對鼻咽癌進行T和N分期,尤其是擴散加權成像的使用,能夠呈現出水分子隨機熱運動狀況,可以在細胞水平上對組織結構以及病理改變做出一定評估,在評估腫瘤早期療效方面有著廣泛應用。然而,傳統DWI以單指數模型為基礎,忽略了組織微循環灌注及腫瘤異質性的影響,所以,這些年在常規DWI基礎上優化得到的體素內不相干運動DWI技術逐漸推行[8-9]。IVIM-DWI為雙指數模型,能夠由不同的定量參數對組織的擴散狀況以及組織微血管灌注做出更精準的評估,可同時計算出3個相關參數:D值呈現出真實的水分子擴散,f值以及D*值則和微循環灌注存在聯系。

有研究表明,絕大多數惡性腫瘤的ADC值相較良性腫瘤、腫瘤樣病變顯著偏低,同時腫瘤細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胞存在不典型性增殖現象,腫瘤侵襲性越強則代謝越快,有絲分裂加快細胞外間隙減小,會限制周邊水分子的擴散能力,表明ADC值負向相關于腫瘤細胞密度,低ADC值表明腫瘤細胞密度大、細胞增殖旺盛[10]。本研究發現放化療有效的患者的ADC值、D值明顯高于無效患者,這種變化的本質是因為放療的電離效應以及化療的細胞毒性反應,干預后腫瘤細胞數量減少,密度下降,細胞外間隙增寬,水分子自由擴散增加,從而導致在核磁共振檢查中發生了變化[11]。相關研究表明,D值與腫瘤細胞/間質比呈負相關,也就是腫瘤細胞量大但間質成分少,呈現出較低的水分子擴散速率。腫瘤間質成分對腫瘤迅速增殖、浸潤具有促進作用,同時產生屏障,對化療藥物的運輸不利,使得療效下降,同本文結果相似,此外對ROI進行勾畫時即便注意規避肉眼能夠發現的壞死區,但不易避免微小壞死灶,此類微小壞死灶會導致ROI的D值增大,腫瘤壞死周邊則通常合并缺氧現象,缺氧可使水分子擴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]。

本文結果顯示,觀察組ADC值、D值及D*值明顯低于對照組,提示鼻咽癌患者開展IVIM-DWI檢查表現為ADC值、D值及D*值顯著降低。通過繪制ROC曲線發現,ADC值、D值及D*值鑒別原發性鼻咽癌的AUC各為0.682、0.770和0.677(P<0.05),提示IVIM-DWI檢查對于鑒別鼻咽癌具有一定的診斷價值。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檢查對患者評估放化療效果具有參考價值。預測鼻咽癌患者治療效果發現,ADC值、D值預測治療有效的AUC分別為0.777、0.725(P<0.05),提示IVIM-DWI檢查對于鼻咽癌放化療治療效果評價具有一定的參考價值。本文結果發現IVIM-DWI檢查對于鑒別鼻咽癌并評估治療效果具有一定的價值,為臨床選擇檢查手段提供了一定的依據,但是此項研究尚有部分缺陷,諸如病例數量有限,同時通過手動方式繪制ROI,可能導致結果存在一定偏倚,還應在后續實驗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IVIM-DWI相關參數在原發性鼻咽癌鑒別中有一定價值,此外ADC值和D值在預測治療療效中有一定應用價值。