姜虹, 王新艳, 鲜军舫
·头颈部MRI新技术临床应用专题·
3T DW-MRI鉴别鼻腔鼻窦腺样囊性癌与嗅神经母细胞瘤的价值
姜虹, 王新艳, 鲜军舫
目的:评价3T DW-MRI对鼻腔鼻窦腺样囊性癌(ACCs)和嗅神经母细胞瘤(ONBs)的鉴别诊断价值。方法:经病理证实的20例ACCs患者和15例ONBs患者均行3.0T DW-MRI扫描,采用周期性旋转重叠平行采集和增强后处理重建(Duo PROPELLER)加脂肪抑制技术,两组b值(b=0,700和b=0,1000 s/mm2)。采用独立样本t检验比较ACCs与ONBs的ADC值的差异,并通过ROC曲线分析获得ADC值的诊断效能。结果:鼻腔鼻窦ONBs的ADCb(0,700)=(1.132±0.269)×10-3mm2/s、ADCb(0,1000)=(0.927±0.222)×10-3mm2/s,ACCs的ADCb(0,700)=(1.531±0.338)×10-3mm2/s、ADCb(0,1000)=(1.340±0.331)×10-3mm2/s,鼻腔鼻窦ACCs的ADC值显著高于ONBs(P=0.000)。以ADCb(0,700)=1.106×10-3mm2/s为临界值,鉴别两类肿瘤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及符合率分别为90.5%、66.7%、73.3%、87.5%和78.6%;以ADCb(0,1000)=0.936×10-3mm2/s为临界值,鉴别两类肿瘤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及符合率分别为95.2%、66.7%、74.1%、93.3%、81.0%。ADCb(0,700)和ADCb(0,1000)对两类肿瘤的鉴别诊断效能的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:DW-MRI可以对鼻腔鼻窦腺样囊性癌与嗅神经母细胞瘤进行定量分析,能有效提高对这两类肿瘤的鉴别诊断准确性。
鼻腔; 鼻窦; 腺样囊性癌; 嗅神经母细胞; 磁共振成像; 扩散加权成像; 表观扩散系数
鼻腔鼻窦腺样囊性癌(adenoid cystic carcinomas,ACCs)、嗅神经母细胞瘤(olfactory neuroblastomas,ONBs)均为头颈部较少见的恶性肿瘤,两者的临床特征相似,CT、MRI表现虽具有一定特征,但特异性不强。鼻内镜下肿瘤活检可以明确诊断,但其为有创性检查,并且假阴性率较高。近年来,MR扩散加权成像(DW-MRI)已广泛应用于各系统肿瘤的诊断和鉴别诊断,并获得较理想的结果。本文通过分析DW-MRI对鼻腔鼻窦腺样囊性癌和嗅神经母细胞瘤的诊断和鉴别诊断价值,旨在提高诊断准确性。
1.病例资料
2009年10月-2014年12月在我院行鼻腔鼻窦MRI检查并经手术病理证实的35例患者,其中腺样囊性癌20例,男 8 例,女12例,年龄16~53岁,平均(36.95±10.56)岁;嗅神经母细胞瘤患者15例,男10例,女5例,年龄29~61岁,平均(45.23±16.30)岁。病例纳入标准:①均行常规MRI及DWI检查;②DWI图像伪影轻微,不影响诊断及分析;③肿瘤直径大于1 cm。肿瘤复发或接受过放化疗的患者被剔除。
2.检查方法
使用GE HDxt 3T MR扫描仪及8通道相控阵头线圈。常规MRI检查采用FSE序列,T1WI:TR 400~500 ms,TE 10 ms;T2WI:TR 3500~4000 ms,TE 190 ms;激励次数2,矩阵 256×256,扫描野18 cm×18 cm,层厚4~5 mm,层间距 0.5 mm。静脉注射对比剂后行T1WI增强扫描。
横轴面DWI采用周期性旋转重叠平行采集和增强后处理加脂肪抑制技术,TR 4000 ms,TE 75 ms,层厚4 mm,层间距0.5 mm,矩阵128×128,激励次数1,视野18 cm×18 cm,两组b值(0,700 s/mm2和0,1000 s/mm2)。
3.图像分析
将DWI原始图像传至GE AW 4.4工作站进行分析,利用Functiontool软件,在b=0,700 s/mm2和b=0,1000 s/mm2的2组DWI图像上分别测量ADC值。在b=0 s/mm2的DWI图像上选取肿瘤的最大层面,避开囊变、坏死区,绘制感兴趣区(region of interest,ROI)。
4.统计学分析
采用SPSS 17.0 (Chicago,Illinois,USA)统计分析软件包。腺样囊性癌及嗅神经母细胞瘤ADC值的比较采用独立样本t检验。通过ROC曲线分析获取鉴别腺样囊性癌及嗅神经母细胞瘤的ADC阈值,并计算其敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确性。P<0.05为差异有统计学意义。
1.腺样囊性癌与嗅神经母细胞瘤的ADC值比较
两类肿瘤的ADC值及统计分析结果见表1。
表1 两类肿瘤的ADC值 (×10-3mm2/s)
统计结果显示,鼻腔鼻窦腺样囊性癌的ADC值高于嗅神经母细胞瘤(图1、2),差异有统计学意义(P=0.000)。
2.ADC值鉴别腺样囊性癌与嗅神经母细胞瘤的效能
ADC值鉴别鼻腔鼻窦腺样囊性癌与嗅神经母细胞瘤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及符合率见表2。ROC曲线下面积分别为0.828和0.852,ADCb(0,700)和ADCb(0,1000)对鼻腔鼻窦腺样囊性癌及嗅神经母细胞瘤的鉴别效能的差异无统计学意义(Z=0.26,P>0.05)。
表2 ADC值鉴别鼻腔鼻窦腺样囊性癌、嗅神经母细胞瘤的效能
ONB是一种来源于鼻腔鼻窦嗅上皮的恶性神经外胚层肿瘤,约占鼻腔恶性肿瘤的13.2%[1]。ACC是一种来源于腺体导管的低度恶性肿瘤,最常发生于涎腺组织,头颈部ACC相对少见,约占鼻腔恶性肿瘤的5%[2]。临床上,ACC和ONB发病隐匿且大多数患者的症状多有重叠,包括单侧鼻塞、鼻出血,其他表现包括嗅觉缺失、头痛、过度流泪和视物不清等。当ACC或ONB局部侵犯鼻窦时,两者的临床鉴别更为困难。鼻腔鼻窦ONB和ACC的常规CT及MRI表现均为侵袭性生长的肿块伴骨质破坏。一些特征性的影像学征象,如肿块沿神经孔道生长多提示为ACC,鼻腔顶部肿块侵犯筛板则提示为ONB[3,4]。然而,这些形态学征象的敏感度和特异度不高,ONB和ACC仍易混淆,因此,需要进一步探寻敏感度和特异度均较高的影像学技术来提高鉴别诊断准确性。
随着MR功能成像的发展,DW-MRI及ADC值对疾病诊断及鉴别诊断的作用越来越大,尤其在各系统肿瘤的鉴别诊断方面取得了较理想的结果。有研究表明DW-MRI技术能够应用于头颈部肿瘤的诊断,并有助于鉴别头颈部肿瘤的良恶性,提高诊断准确性[5,6]。目前,DW-MRI技术在鼻腔鼻窦的应用仍存在一定的局限性,图像易产生运动伪影和磁敏感伪影,影响正常结构和病变的显示。最新研究表明,PROPELLER DWI技术采用辐射状“叶片”以螺旋的方式采集数据填充整个K空间,能够显著消除或减少图像的运动伪影和磁敏感伪影,改善图像质量,提高病灶检出率[7-9]。虽然PROPELLER DWI图像的信噪比略低,但并不影响对整体病变的观察及ADC值的测量[8]。目前,对鼻腔鼻窦肿瘤在DW-MRI上如何选取测量感兴趣区尚无统一标准[10]。王新艳等[11]的研究表明,在肿瘤的最大层面和肿瘤ADC值最小的层面上选择感兴趣区,其测量值在鉴别良、恶性肿瘤方面的能力无明显差异,故本研究选取肿瘤的最大层面进行测量和分析。
肿瘤细胞核浆比是决定ADC值的一个主要因素,因为高核浆比限制了细胞内成份的运动,ADC值反映肿瘤中水分子的扩散程度,与DWI信号呈负相关[12-14]。ACC的肿瘤细胞呈筛状或带状的腺体结构或类似基底细胞,间质中含有大量黏液及玻璃样变成分[15]。ONB的肿瘤细胞位于黏膜下层,呈境界清楚的分叶状、巢状或条索状,周围被增生的血管纤维间质呈筛网状环绕分隔[16]。本研究结果显示,ONB的ADC值显著低于ACC。推测原因可能为ONB间质中的大量血管纤维限制了水分子的扩散,故ADC值相对较低,而ACC的间质中含有大量黏液,水分子扩散相对自由,故ADC值相对较高。
本研究采用了两种b值条件,虽然结果显示不同b值(700 s/mm2或1000 s/mm2)所得的ADC值不同,但是两者鉴别腺样囊性癌和嗅神经母细胞瘤的能力无显著差异,推测这是由于在较低b值条件下(700 s/mm2)灌注对ADC值的影响较大[17],这与王新艳等[11]的研究结果相似。本研究通过绘制ROC曲线获得鉴别ACC和ONB的阈值为1.106和0.936,两组阈值均能获得较高的诊断准确性。
总之,DW-MRI能对鼻腔鼻窦腺样囊性癌和嗅神经母细胞瘤进行定量分析,且有助于两者的诊断并提高鉴别诊断的准确率。
[1]Bhattacharyya N.Cancer of the nasal cavity:survival and factor influencing prognosis[J].Arch Otolaryngol Head Neck Surg,2002,128(9):1079-1083.
[2]Lupinetti AD,Roberts DB,Williams MD,et al.Sinonasal adenoid cystic carcinoma:the M.D. anderson cancer center experience[J].Cancer,2007,110(12):2726-2731.
[3]陈晓丽,杨本涛,王振常.鼻、眶及耳部腺样囊性癌CT和MRI表现[J].中国肿瘤影像学,2009,2(4):115-117.
[4]毛永征,王振常,杨本涛,等.嗅神经母细胞瘤的CT和MRI表现[J].临床放射学杂志,2007,26(3):251-254.
[5]Verhappen MH,Pouwels PJ,Ljumanovic R,et al.Diffusion-weighted MR imaging in head and neck cancer:comparison between half-fourier acquired single-shot turbo spin-echo and EPI techniques[J].AJNR,2012,33(7):1239-1246.
[6]Razek AA,Sieza S,Maha B.Assessment of nasal and paranasal sinus masses by diffusion-weighted MR imaging[J].J Neuroradiol,2009,36(4):206-211.
[7]Chen X,Xian J,Wang X,et al.Role of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction diffusion-weighted imaging in correcting distortion and evaluating head and neck masses using 3T MRI[J].Clin Radiol,2014,69(4):403-409.
[8]Juan CJ,Chang HC,Hsueh CJ,et al.Salivary glands:echo-planar versus PROPELLER diffusion-weighted MR imaging for assessment of ADCs[J].Radiology,2009,253(1):144-152.
[9]Pipe JG,Farthing VG,Forbes KP.Multishot diffusion-weighted FSE using PROPELLER MRI[J].Magn Reson Med,2002,47(1):42-52.
[10]Thoeny HC,De Keyzer F,King AD.Diffusion-weighted MR imaging in the head and neck[J].Radiology,2012,263(1):19-32.
[11]Wang X,Zhang ZQ,Chen ??,et al.Effectiveness of 3T PROPELLER DUO diffusion-weighted MRI in differentiating sinonasal lymphomas and carcinomas[J].Clin Radiol,2014,69(11):1149-1156.
[12]Le Bihan D.Molecular diffusion nuclear resonance imaging[J].Magn Reson Q,1991,7(1):1-30.
[13]Le Bihan D,Breton E,Lallemand D,et al.Separation of diffusion and perfusion in intravoxel incoherent motion MR imaging[J].Radiology,1988,168(2):497-505.
[14]Le Bihan D,Breton E,Lallemand D,et al.MR imaging of intravoxel incoherent motions:application to diffusion and perfusion in neurologic disorders[J].Radioplogy,1986,161(2):402-407.
[15]孙冉,赵晓丽,韩一丁,等.鼻腔和鼻窦涎腺型肿瘤94例临床病理分析[J].诊断病理学杂志,2008,15(5):360- 364.
[16]孙健,崔全才.嗅神经母细胞瘤的临床病理特征及研究进展[J].临床与实验病理学杂志,2008,24(5):600-603.
[17]Thoeny HC,de Keyzer F,Boesch C,et al.Diffusion-weighted imaging of the parotid gland:influence of the choice of b-values on the apparent diffusion coefficient value[J].J Magn Reson Imaging,2004,20(5):786-790.
Effectiveness of 3T diffusion-weighted MRI in differentiating sinonasal adenoid cystic carcinomas and olfactory neuroblastomas
JIANG Hong,WANG Xin-yan,XIAN Jun-fang.Department of Radiology,Beijing Tongren Hospital,Capital Medical University,Beijing 100730,China
Objective:To assess the value of 3T diffusion-weighted MRI (DW-MRI) in differentiating adenoid cystic carcinomas (ACCs) from olfactory neuroblastomas (ONBs) of sinonasal tract.Methods:Periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction (PROPELLER) DUO DW-MRI with fat suppression technique at 3T MR scanner was performed in 20 patients with sinonasal ACCs and 15 patients with ONBs.All the cases were confirmed histologically.Apparent diffusion coefficients (ADCs) were obtained with two sets of b-values (b=0 and 700s/mm2,b=0 and 1000s/mm2).Difference in ADCs between sinonasal ACCs and ONBs was analyzed using 2-independent samplest-test.Diagnostic efficacy of ADCs for discriminating between the two diseases was evaluated and compared using receiver operating characteristic curve analysis.Results:The ADCb(0,700)and ADCb(0,1000)of sinonasal ONBs were (1.132±0.269)×10-3and (0.927±0.222)×10-3mm2/s,and those of ACCs were (1.531±0.338)×10-3and (1.340±0.331)×10-3mm2/s,the ADCs of ACCs were higher than those of ONBs with significantly statistical difference (P=0.000).Using ADCb(0,700)value of 1.106×10-3mm2/s as the threshold value,the sensitivity,specificity,positive predictive value,negative predictive value and accuracy for differentiating sinonasal ONBs and ACCs were 90.5%,66.7%,73.3%,87.5% and 78.6%,respectively.Setting ADCb(0,1000)value of 0.936×10-3mm2/s as the threshold value,the sensitivity,specificity,positive predictive value,negative predictive value and accuracy for differentiating sinonasal ONBs and ACCs was 95.2%,66.7%,74.1%,93.3% and 81.0%,respectively.There was no significant difference in diagnostic efficacy between the two b-values settings (P>0.05).Conclusion:PROPELLER Duo DW-MRI can make quantitative analysis on sinonasal adenoid cystic carcinomas (ACCs) and olfactory neuroblastomas (ONBs),thus can effectively improve the accuracy of differential diagnosis.
Nasal cavity; Paranasal sinus; Adenoid cystic carcinomas; Olfactory neuroblastomas; Magnetic resonance imaging; Diffusion-weighted imaging; Apparent diffusion coefficient
100730北京,首都医科大学附属北京同仁医院放射科
姜虹(1984-),女,北京人,博士,住院医师,主要从事头颈部影像学诊断工作。
鲜军舫,E-mail:cjr.xianjunfang@vip.163.com
国家自然科学基金(81571649);北京市卫生系统高层次卫生技术人才学科带头人项目(2014-2-005);北京市百千万人才工程(2014001)。
R445.2; R739.62
A
1000-0313(2016)08-0681-04
10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.08.002
2016-07-02
2016-07-20)