体素内不相干运动扩散加权成像定量评价鼻咽癌同步放化疗疗效的初步研究*

莫静姿

湖南师范大学第二附属医院(解放军第九二一医院)，湖南省长沙市 410003

鼻咽癌是常见的恶性肿瘤[1]，目前临床上对晚期鼻咽癌治疗的标准方案为同步放化疗[2-3]，其中早期的监测以及疗效评估是临床治疗过程中的关注重点。一般而言，临床疗效是通过对肿瘤的大小变化进行评价，但这一方法的结果往往晚于肿瘤内部变化。体素内不相干运动扩散加权成像系列(Intra-voxel incoherent motion diffusion weighted imaging，IVIM-DWI)能反映组织微观环境的变化,对鼻咽癌的临床分期有指导意义[4]。本文旨在通过动态观测同步放化疗的鼻咽癌患者IVIM-DWI相关参数变化，探讨IVIM-DWI对鼻咽癌放化疗疗效的评价价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 随机择选2015年2月—2016年12月在我院耳鼻喉科进行治疗的30例鼻咽癌患者。年龄30～70岁，平均年龄为(55.0±3.6)岁；男22例，女8例；临床分期中Ⅱ期10例，Ⅲ期18例，Ⅳa期2例。经临床比较，30例患者在年龄、性别、病症分期、临床表现等基本病历资料方面的数据差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 选择标准 纳入标准：(1)患者经过病理活检均确诊为鼻咽鳞状细胞癌；(2)患者入院前未接受任何治疗；(3)患者均实施同步放化疗；(4)患者能够进行放疗前、放疗后1个月以及疗程后1个月的MRI随访复查。排除标准：不符合诊断标准和纳入标准者。

1.3 放化疗 患者均实施同步放化疗治疗，具体为：放射治疗，予以患者70Gy，2Gy/d，5次/周。同时，进行顺铂化疗，每次100mg/m2，1次/周，间隔1周，共6周。

1.4 MR扫描 基线磁共振成像检查和后续检查(放疗前、放疗开始后1个月及放疗完成后1个月)采用相同扫描方案。受检者仰卧位，行颅底至锁骨上区MRI常规平扫(T2WI冠状位、T2WI横断位、T1WI横断位)、DWI及IVIM扫描、GD-DTPA增强扫描。DWI扫描采用单次回波平面成像(SE-EPI)脉冲序列，参数如下：自由呼吸、带宽2 442Hz/pixel、TR/TE 7 600/70ms，矩阵128×1 160，FOV 22cm× 22cm，层厚5mm，层间距0.5mm，NEX= 2，b值取10个(0、50、100、150、200、250、300、500、800、1 000s/mm2)。

1.5 图像与数据分析 两名中级以上职称头颈部亚专业的放疗医师独立分析影像资料，采用单指数模型获得表观扩散系数图，ADC反映组织内水分子的总体扩散信号。采用双指数模型，生成D图、f图及D*图。D:纯扩散系数，为组织内真实水分子扩散；D*:伪扩散系数，为微循环灌注相关的扩散系数；f:灌注分数伪彩图，为微循环灌注在DWI信号衰减中所占的比重，取值范围在0～1之间。按照放疗时间分为1组(放疗前)、2组(放疗后1个月)、3组(完成后1个月)。具体测量步骤如下：在b=800s/mm2IVIM图像选取肿瘤最大横断面，手工勾画病灶感兴趣区(Region of interest，ROI)，生成不同参数值(ADC值及D、f、D*值)伪彩图和相同ROI，并记录肿瘤最大直径及治疗前、治疗中、治疗后的ADC、D、D*和f值。若放化疗后病变消失，最大直径记为0。

1.6 疗效评估 参照RECIST 1.1标准，将疗效分为4组：完全缓解(CR)组；部分缓解(PR)组；疾病稳定(SD)组；疾病进展(PD)组。将CR和PR归为治疗敏感组，SD和PD归为治疗不敏感组。

2 结果

治疗结束后1个月，CR组16例，PR组14例。如表1所示，CR组与PR组治疗前的D值差异有统计学意义(P<0.05)，其他参数差异无统计学意义。ADC及D值在治疗中逐渐升高，f值先上升后下降，D*先下降后升高，如表2所示。3组每组间ADC与D值均有较好相关性， 1组与2组间f值也有较好相关性，而三组间D*值无明显统计学差异(P>0.05)，如表3所示。

表1 鼻咽癌患者CR组与PR组治疗前各参数平均值及相关性

表2 鼻咽癌患者在放化疗过程中不同时间点各参数值

表3 鼻咽癌患者在放化疗过程中不同时间点各参数值间的相关性

注：r为相关系数。

3 讨论

双指数IVIM模型可以同时获得组织的单纯扩散和灌注信息。本研究中放疗前鼻咽癌肿瘤组织的ADC 值和D值均较低。鼻咽癌治疗前ADC、D和f值低，特别是D值体现实体肿瘤组织中细胞数目多且密集、细胞外间隙狭窄、水分子扩散能力减弱等特点。D*和f的重复性较好，但不同观察者间的D*变异较高，可能是肿瘤的囊变坏死、ROI的位置和血管所致，本研究中不同医师手工勾画ROI在避开囊变坏死和血管的认知不同有差异。放疗后1个月及放疗结束后1个月，ADC及D值逐渐升高。对比观察发现ADC值大于D值，主要是因为在低b值(<200s/mm2)时，微循环灌注对MR 信号衰减影响大，b值>200s/mm2时，MR信号基本不受微循环灌注影响，为纯扩散信息。上述表明，D值能够更为准确地对肿瘤内水分子扩散情况进行反映，在同步放化疗期间能够以ADC和D值的变化进行疗效评估。

f值主要是对肿瘤局部血流灌注情况以及毛细血管容积比例进行反映。本次研究显示，鼻咽癌患者放疗前与研究中治疗前的f值差异不大，放化疗后1个月f值增高，可能与治疗后肿瘤细胞坏死、细胞数目减少、血管灌注占比增加等因素有关。因而，能够将f值作为放化疗疗效评估的潜在观测指标。同时，f值在放化疗结束后出现下降同照射剂量累积所致的肿瘤细胞纤维化、数量降低等情况有关。

D*值反映组织血流灌注情况，在实体恶性肿瘤中值一般较高。本研究中，D*值先下降后上升，然而不同时间点D*值差异均无统计学意义，说明其变异较高。用IVIM评价宫颈癌放化疗效果的研究表明，有治疗2～3周D*值下降，4周后上升，也有持续下降的。在本研究中，即使ROI位置不变或移动较小，D*值仍然变化较大，需要技术更进一步改进。本研究也存在一定的局限性：(1)样本量相对较少，还需要进一步扩大样本量；(2)D*值和f值的可靠性需要其他检查验证(如CT灌注成像)。

综上所述，鼻咽癌放化疗前、治疗中、治疗后IVIM的各参数值可较好评价放化疗效果，D值更能有效监测放化疗疗效，f值可作为潜在观察指标，而D*值需要技术上的改进。