多參數(shù)MRI 對(duì)T1 高信號(hào)間隔與非T1 高信號(hào)間隔的原發(fā)性鼻腔鼻竇黑色素瘤的鑒別價(jià)值

劉國(guó)順 李雯曦 劉 晶 謝安明 黎 蕾

1 廣州市第一人民醫(yī)院放射科（廣東廣州 510180）2 廣州市第一人民醫(yī)院老年病科（廣東廣州 510180）3 首都醫(yī)科大學(xué)附屬同仁醫(yī)院（北京 100000）4 中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第908 醫(yī)院（江西南昌 330000）

原發(fā)性鼻腔鼻竇黑色素瘤（primary sinonasal melanoma，PSM）是一種少見的惡性腫瘤，占鼻腔、鼻竇腫瘤性病變中不足4%［1］。早期患者預(yù)后較好，中晚期患者5年生存率不足5%［2-3］，早期發(fā)現(xiàn)并正確診斷是提高患者生存率的關(guān)鍵。

T1高信號(hào)間隔被認(rèn)為是黑色素瘤磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的特征性表現(xiàn)［4］。然而，大約1/3的黑色素瘤沒有或者只有很少的黑色素細(xì)胞，其在T1加權(quán)成像（T1weighted imaging，T1WI）上并不會(huì)表現(xiàn)為高信號(hào)間隔［5-7］。單純依靠T1高信號(hào)間隔去診斷黑色素瘤是不可靠的。多參數(shù)MRI能兼顧腫瘤的信號(hào)、形態(tài)及血流動(dòng)力學(xué)曲線特征，其作用在全身多個(gè)部位已被證實(shí)，尤其是被列入前列腺癌和乳腺癌的診斷指南中［8-9］，然而其在頭頸部腫瘤中診斷的價(jià)值卻存在一定的爭(zhēng)議。

因此，本研究探討T1高信號(hào)間隔與非T1高信號(hào)間隔PSM的多參數(shù)MRI特征差異，旨在提高其早期診斷率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2004年1月—2022年12月期間在聯(lián)勤保障部隊(duì)第908醫(yī)院（4例）、廣州市第一人民醫(yī)院（24例）和首都醫(yī)科大學(xué)附屬同仁醫(yī)院（16例）經(jīng)穿刺活組織檢查（8例）及手術(shù)病理正常（36例）的原發(fā)鼻腔鼻竇黑色瘤44例。本研究納入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）MRI顯示鼻腔或鼻竇區(qū)域有腫塊，經(jīng)組織病理學(xué)檢查證實(shí)為黑色素瘤；（2）術(shù)前常規(guī)、彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描（dynamic contrastenhanced，DCE）-MRI可用，術(shù)前MRI檢查＜30 d。排除標(biāo)準(zhǔn)為：（1）術(shù)后排除放射治療、化學(xué)治療及復(fù)發(fā)腫瘤；（2）病理切片不充分或不可供審查；（3）MRI檢查病變不可見；（4）MRI檢查不同時(shí)包括常規(guī)MRI、DWI和DCE。44例原發(fā)性鼻竇鼻腔黑色素瘤中，男18例，女26例，年齡39～79歲，平均年齡（58.25±1.54）歲。主要臨床癥狀為鼻塞、流涕、鼻出血和嗅覺喪失，少數(shù)患者合并眼干、流淚、眼痛、頭痛及面部麻木等癥狀。研究方案經(jīng)廣州市第一人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過（倫理批件號(hào)：K-2021-175-02）。

1.2 磁共振圖像采集

所有M R I 圖像來自3 臺(tái)3 T M R I 掃描儀（Siemens，Erlangen，Germany/GE Healthcare，Milwau-kee，Netherlands）和八通道相位陣列腦線圈采集。泡沫墊和耳機(jī)分別用于固定頭部降低噪音。

常規(guī)MRI序列，采用快速自旋回波序列。T1WI：TR/TE 400～500/10～15 ms，矩陣512×256，視野大小（Field of View，F(xiàn)OV 20 cm ×20 cm；層厚4～5 mm；層間距0.5 mm；T2WI：TR/TE 3 500～4 000/90～120 ms，矩陣512×256，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm；層厚4～5 mm；層間距0.5 mm。

磁共振彌散加權(quán)成像DWI序列，采用自旋回波平面回波序列：TR/TE 4 000～4 200/60～75 ms，矩陣128×128，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，層厚4～5 mm，層間距0.5 mm，b值取0和1 000 s/mm2。使用b=0和1 000 sec/mm2的DWI構(gòu)建出表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）圖像。

DCE序列，采用使用三維快速擾相梯度回波（3D fast spoiled phase gradient echo，3D-FSPGE）。TR/TE 8～10/4～6 ms，翻轉(zhuǎn)角15°～30°，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，矩陣256×160～180，層厚2.5～3.0 mm，層間距0 mm，激發(fā)1次。共采集12個(gè)時(shí)相，每個(gè)時(shí)相掃描約12 s，總掃描時(shí)間約為5 min。按0.1 mmol/kg靜脈注射馬根維顯（Magnevist，Bayer Schering，Berlin，Germany），注射流速為2 mL/s，然后再用20 mL生理鹽水沖洗。

1.3 圖像分析

所有常規(guī)、DWI和DCE-MRI圖像由兩位有10年以上頭頸部診斷放射學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的專科醫(yī)師獨(dú)立分析，如有分歧，通過協(xié)商達(dá)成一致。

常規(guī)MRI（非增強(qiáng)和靜態(tài)對(duì)比增強(qiáng)）分析腫瘤部位、最大徑、累及結(jié)構(gòu)（包括鼻腔、上頜竇、篩竇、蝶竇、頜面軟組織、眼眶、鼻咽及顱內(nèi)受累）、T1高信號(hào)間隔、T2低信號(hào)間隔、強(qiáng)化類型及程度。

對(duì)于ADC值測(cè)量，對(duì)于T1高信號(hào)間隔黑色素瘤（圖1），比較T1WI平掃的明顯高信號(hào)區(qū)域（1A）和b=1 000 s/mm2的DWI圖像的高信號(hào)區(qū)域（1D），對(duì)應(yīng)ADC圖低信號(hào)區(qū)域（圖1C）；對(duì)于非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤（圖2），比較T1WI強(qiáng)化區(qū)域（2B）和b=1 000 s/mm2的DWI圖像的高信號(hào)區(qū)域（2D），對(duì)應(yīng)ADC圖低信號(hào)區(qū)域（圖2C），在ADC圖像上繪制感興趣區(qū)（region of interest，ROI），在含有腫瘤最大實(shí)體成分的軸切面上手動(dòng)勾畫，盡量避開囊性部分。同時(shí)，在橋小腦角中央水平測(cè)量橋小腦腳的ADC值，ROI面積為15 mm2，相對(duì)ADC值（relative ADC，rADC）等于腫瘤的ADC值除以橋小腦角的ADC值。

圖1 右側(cè)鼻腔T1 間隔高信號(hào)黑色瘤

圖2 左側(cè)鼻腔非T1 間隔高信號(hào)黑色瘤

對(duì)于DCE-MRI分析，對(duì)于T1高信號(hào)間隔黑色素瘤，比較T1WI平掃的明顯高信號(hào)區(qū)域（1A）和b=1 000 s/mm2的DWI圖像的高信號(hào)區(qū)域，對(duì)應(yīng)ADC圖低信號(hào)區(qū)域，手動(dòng)繪制同一ROI區(qū)域（1E）；對(duì)于非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤，比較T1WI強(qiáng)化區(qū)域和b=1 000 s/mm2的DWI圖像的高信號(hào)區(qū)域，對(duì)應(yīng)ADC圖的低信號(hào)區(qū)域，手動(dòng)繪制同一ROI區(qū)域（圖2E）；顯示動(dòng)態(tài)圖像上最活躍和早期增強(qiáng)的實(shí)體成分。分析DCE-MRI T1灌注半定量參數(shù)，包括相對(duì)增強(qiáng)率（relative enhancement ratio，rER）、到達(dá)時(shí)間（T0）、達(dá)峰時(shí)間（Tp）、最大增強(qiáng)（maximum enhancement，ME，T0和Tp強(qiáng)度之間的差異）、最大相對(duì)增強(qiáng)率（maximum relative enhancement ratio，MRER）、流入率（inflow rate，IR，到達(dá)時(shí)間和峰值強(qiáng)度時(shí)間之間的最大斜率）、流出率（outflow rate，OR，峰值強(qiáng)度時(shí)間和測(cè)量結(jié)束時(shí)間之間的最大斜率）、短期增強(qiáng)時(shí)間（short enhancement time，SET，最大流入速率點(diǎn)和最大流出速率點(diǎn)之間的時(shí)間）和峰值下面積（area under the signal intensity，AUP，曲線下所有強(qiáng)度信號(hào)的總和）。時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線（timeintensity curve，TIC）分為流入型（I型）、流出型（II型）或平臺(tái)型（III型）［7］。

所有ADC值和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)半定量參數(shù)均測(cè)量3次，結(jié)果取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Kolmogorov-Smirnov對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)。服從正態(tài)分布數(shù)據(jù)用（±s）表示，組間比較采用兩個(gè)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；偏態(tài)分布的用中位數(shù)［M（Q1，Q3）］表示，組間比較使用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)采用χ2檢驗(yàn)。在單變量和多變量模型中，通過Logistic回歸評(píng)估T1高信號(hào)間隔和非T1高信號(hào)間隔之間多參數(shù)MRI指標(biāo)的差異，并計(jì)算95%置信區(qū)間（confidence intervals，CI）的優(yōu)勢(shì)比（odds ratio，OR）。通過受試者操作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線預(yù)測(cè)ADC值的檢測(cè)效能。P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤常規(guī)MRI特征比較

由表1可見：在44例PSM中，在T1WI上出現(xiàn)T1高信號(hào)間隔PSM 25例（圖1），無T1高信號(hào)間隔PSM 19例（圖2）。兩者僅在T2低信號(hào)間隔中，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），在性別、年齡、邊界、部位、最大徑、受累結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化方式及程度上比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

表1 T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤常規(guī)MRI特征比較

2.2 T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤ADC值及DCE-MRI半定量參數(shù)比較

由表2可見：T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤兩者的ADC值及rADC比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。而在DCE-MRI中，兩者僅在MRER及Tp參數(shù)中比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），余半定量參數(shù)指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。兩者動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間信號(hào)強(qiáng)化曲線均以Ⅲ型多見，共占52.27%（23/44）。

表2 T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤ADC值及DCE半定量參數(shù)比較

2.2 T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤的多參數(shù)MRI單變量及多變量回歸分析

為了排除多個(gè)變量之間的交互效應(yīng)，對(duì)表1～2中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量進(jìn)行了Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果表明，ADC1與rADC之間差異存在相關(guān)（P＜0.001，r=0.961），其余變量沒有相關(guān)性或相關(guān)性較低。此外，從ROC曲線（圖3）可以看出，ADC1與rADC對(duì)T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤均有較好的區(qū)別（AUC=0.752，P＜0.001；AUC=0.745，P＜0.001）。當(dāng)腫瘤的ADC1值為0.718×103mm2/s 時(shí)，靈敏度為78.9%，特異度為64.0%（圖3）。由于ADC1值更能反映腫瘤本身的異質(zhì)性，因此，僅將ADC1作為變量納入后續(xù)Logistic回歸模型分析。

由表3可見：在單變量Logistic回歸分析中，T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤兩者ADC1值、MRER及Tp比較差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05），T2低信號(hào)間隔比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。而在多變量Logistic回歸分析中，T2低信號(hào)間隔、ADC1值、MRER及Tp差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

表3 多參數(shù)MRI對(duì)T1間隔高信號(hào)與非T1高信號(hào)間隔黑色瘤的Logistic回歸分析

3 討 論

PSM是起源為鼻腔黏膜異位中樞神經(jīng)嵴黑色素細(xì)胞，其發(fā)病率低，且臨床癥狀不典型，經(jīng)常被誤診為慢性鼻炎、鼻竇炎及鼻息肉而延誤治療。如能早期診斷并進(jìn)行積極治療，則可改善其預(yù)后［8］。目前PSM確診主要依靠組織病理學(xué)活檢，然而這一操作會(huì)加重黑色素瘤細(xì)胞的擴(kuò)散而影響患者預(yù)后［9］。

MRI作為一種非侵入性成像方法，越來越多地應(yīng)用于頭頸部腫瘤的早期診斷，能夠很好地評(píng)價(jià)腫瘤的異質(zhì)性、分期和療效［10-11］。目前關(guān)于PSM的MRI報(bào)道較少，先前研究一致認(rèn)為T1高信號(hào)間隔是MRI診斷黑色素瘤的關(guān)鍵，雖然具有較高的特異度（87%），但是靈敏度較低（57%）［5，12］。本研究希望通過多參數(shù)MRI研究T1高信號(hào)間隔與非T1高信號(hào)間隔PSM的差異，以期提高對(duì)黑色瘤的診斷，尤其是對(duì)非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤的早期診斷水平，同時(shí)為臨床制定治療方案和評(píng)估預(yù)后提供更準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)。

本研究發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性鼻竇鼻腔黑色素瘤中，非T1高信號(hào)間隔黑色瘤占比43.18%（19/44），高于文獻(xiàn)報(bào)道，其原因可能與樣本選擇的隨機(jī)性有關(guān)［13-15］。相比較非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤，T1高信號(hào)間隔黑色素瘤具有相對(duì)更低的ADC值，考慮與T1高信號(hào)間隔黑色素瘤含有更多黑色素細(xì)胞、核漿比高，而非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤含纖維基質(zhì)多、核漿比低有關(guān)［16-18］。研究還表明，在DCE-MRI中，相比較非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤，T1高信號(hào)間隔黑色素瘤具有更低的最大相對(duì)增強(qiáng)率及更短的達(dá)峰時(shí)間，其原因考慮與T1高信號(hào)間隔黑色素瘤含有更多黑色素細(xì)胞及容易出血，可顯著縮短T1弛豫時(shí)間，其在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)本底信號(hào)較高，而非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤含有較少的或無黑色素細(xì)胞，對(duì)T1弛豫時(shí)間影響較小，其在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)本底信號(hào)較低有關(guān)；另外，非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤具有更為豐富的纖維基質(zhì)成分，纖維基質(zhì)在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)表現(xiàn)為持續(xù)漸進(jìn)性強(qiáng)化，因此，其達(dá)峰時(shí)間較T1高信號(hào)間隔黑色素瘤延長(zhǎng)［19-20］。盡管ADC值、最大相對(duì)增強(qiáng)率、達(dá)峰時(shí)間對(duì)鑒別T1高信號(hào)間隔黑色素瘤與非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤具有一定的鑒別價(jià)值，然而在多因素回歸分析中發(fā)現(xiàn)，其并不可以作為區(qū)分兩者的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。

本研究的局限性：第一，沒有將T1高信號(hào)間隔黑色素瘤與非T1高信號(hào)間隔黑色素瘤與病理指標(biāo)密切結(jié)合，從病理學(xué)角度揭示和驗(yàn)證兩者影像表現(xiàn)差異的原因。第二，ADC值和DCE半定量參數(shù)測(cè)量也可能受到3臺(tái)不同的MR掃描儀和ROI放置方法的影響。在某種程度上，這些因素也可能影響分析結(jié)果和我們研究結(jié)果的再現(xiàn)性。第三，DCE僅停留在半定量參數(shù)的評(píng)價(jià)上，沒有定量評(píng)價(jià)Ktrans、Ve、Kep和Vp指標(biāo)。

綜上所述，多參數(shù)MRI對(duì)區(qū)分T1高信號(hào)間隔與否的PSM具有一定的指導(dǎo)價(jià)值，但并不能作為區(qū)分兩者的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。