扩散峰度成像在恶性淋巴瘤治疗前后变化规律的研究

福建省肿瘤医院 福建医科大学附属肿瘤医院 放诊科，福建 福州 350014

引言

淋巴瘤起源于淋巴结或其他淋巴组织的恶性肿瘤，发病率逐年上升，位居十大恶性肿瘤之列[1]。临床常表现为全身多发性、无痛性淋巴结肿大，可累及多系统及脏器，如扁桃体、鼻咽部、胃肠道、脾、骨骼或皮肤等[2]。本研究采用磁共振扩散峰度成像（Diffusion Kurtosis Imaging，DKI）技术，对恶性淋巴瘤颈部多发转移的淋巴结患者（颈部淋巴结大于1 cm以上）进行磁共振新功能DKI技术成像扫描，检测其各参数值的变化规律。依据病理学特点恶性淋巴瘤可分为：非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin Lymphoma，NHL）和霍奇金淋巴瘤（Hodgkin Lymphoma，HL）两大类。由于恶性淋巴瘤最有效的治疗方法是化学疗法，而其临床表现缺乏特异性，观察其化疗过程中的疗效评估，往往是通过常规的CT、磁共振、B超、SPECT、PET及血清学等检查。这些常规的检查用于患者化疗初期（化疗7 d后）疗效的评估，因其病灶肿块、淋巴结等均未有明显的变化，故这些常规检查并非有实质性的价值。通过磁共振DKI对恶性淋巴瘤的检测，可大幅提高恶性淋巴瘤疗效的评估价值。且该检查方案便捷、敏感、无辐射、可多次数相同检查的对比等优点，为临床设计治疗方案、疗效评估、愈后复发的检测提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集2019年7月至2020年5月经我院病理证实的全身性的恶性淋巴瘤颈部淋巴结转移的患者23例。男16例，女7例，年龄8～69岁，中位年龄47岁。多数原发于腹腔淋巴瘤18例（78.3%），原发于纵膈淋巴瘤5例（21.7%）。且大部分（21例）为NHL，（2例）HL。这23例都有颈部淋巴结（大于1 cm）转移，均进行化疗前与化疗7 d后的磁共振DKI检查，其治疗前后相应各值的变化呈统一的变化趋势，不同部位间的淋巴瘤未发现存在着不同的差异。纳入标准：① 治疗前的磁共振检查，是未行手术、化疗等淋巴瘤相关性治疗的患者；② 需在化疗后7 d即刻进行，并与治疗前相同条件的磁共振检查；③ 颈部淋巴结＞1 cm；④ 所有受检者自愿签署知情同意。

1.2 磁共振扫描技术

使用GE公司Discovery MR750w 3.0 T超导磁共振成像设备采用29单元头颈联合超微瞬切GEM线圈。患者仰卧位及头先进体位，肩部尽量紧贴头颈联合线圈，左右居中，头部及颈部尽量不扭曲，用头垫从两侧固定头部。先做三平面定位扫描，常规序列扫描之后，选择在Cor T2 Ideal的序列上，来确定颈部淋巴结的位置。以淋巴结为中心，准确定位DKI序列扫描的位置与范围，其 DKI轴位扫描序列参数为 ：TR 9000 ms，TE 最小值 (85.2～232 ms)，FOV 28，层厚3.6 mm，层间隙 0，层数34层，体素 64×96，NEX 2.5，带宽默认值 250，采用5个B值（b=0、500、1000、1500、2000 s/mm²），扫描时间9 min27 s。冠状位T2 Ideal的扫描参数为：TR 4387 ms，TE 85 ms，回波链 26，FOV 26，层厚 5 mm，间隙 1 mm，层数16层，体素288×224，NEX 2，带宽83.33。

1.3 图像及数据处理

将原始数据导入GE公司Discovery MR750w 3.0T超导磁共振成像设备工作站Functool on GE AW4.5 Workstation进行后处理分析和参数值的测量。为使得感兴趣区域（Region of Interest，ROI）勾画准确，分别选取DKI图像的最佳层面作为纳入的淋巴结ROI的测量层面，并记录其最大横截层面序号。经两名分别具有10年以上工作经验的磁共振医师，均为右利手观察者（观察者1及观察者2），各自独立，分别对同一受检者治疗前、治疗7 d后的DKI图像进行值的测量，并取其平均值。测量条件要求：必须选择相同的层面、相同的部位和测量点以及相同大小的感兴区(ROI≥25 Pixels），进行DKI参数值的测量，分别记录平均扩散系数（Mean Diffusivity，MD）、轴向扩散系数（Axial Diffusivity，DA）、 径 向 扩 散 系 数（Radial Diffusivity，DR）、平均扩散峰度系数（Mean Kurtosis，MK）、轴向扩散峰度（Axial Kurtosis，KA）、径向（Radial Kurtosis，KR）、各向异性扩散峰度（Fractional Anisotropy，FA）、表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值。每名医师分别测量2次，取其平均值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件进行数据处理和统计学分析，计算资料以均数±标准差（±s）表示。采用组间相关系数（Intra-Class Correlation Coefficient，ICC）评价两名医师图像处理得到各参数的ICC值均＞0.8，一致性好；0.6～0.8，一致性较好；ICC值＜0.6，一致性较差。采用独立样本t检验，分别统计与计算恶性淋巴瘤颈部转移淋巴结的治疗前与治疗后7 d各参数值，评估其之间的一致性。P＜0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一致性分析

在一位13岁男性幼稚淋巴造血系统纵隔恶性T淋巴母细胞淋巴瘤,伴颈部多发淋巴结浸润患者所有DKI图像均无明显变形或信号缺损，并由两名医师对同一受检者淋巴结的图像处理测得各参数值（图1），其ICC值均＞0.8，具有很好的一致性。

2.2 化疗前后ADC值、MD值、DA值、DR值的比较

恶性淋巴瘤颈部转移的淋巴结其ADC值由化疗前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升到化疗7 d后ADC值（0.972±0.083）×10-3mm2/s，呈明显的上升趋势；而MD值 由（0.941±0.126）×10-3mm2/s上 升到（1.45±0.161）×10-3mm2/s，与ADC值呈同步明显的上升趋势；DA、DR值分别由（1.384±0.163）×10-3mm2/s上升到（1.690±0.118）×10-3mm2/s和（0.721±0.114）×10-3mm2/s上升到（0.862±0.097）×10-3mm2/s，呈上升趋势（P＜0.05）。见表1。

图1 患者治疗前浸润淋巴结DKI各参数值

2.3 化疗前后MK值、KA值、KR值、FA值的比较

MK 值由化疗前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趋势； KA 值由（1.293±0.210）下降到（1.074±0.113）；KR值由（1.042±0.037）降到（0.833±0.150）；FA值由（0.622±0.103）降到（0.534±0.115），呈下降趋势（P＜0.05），见表1。

表1 恶性淋巴瘤治疗前、治疗7 d后DKI参数值的对比

3 讨论

恶性淋巴瘤治疗策略和疗效评估与化疗方案关系密切，通常依靠血清学检测或常规的CT、磁共振、B超、SPECT及PET等项目检查，作为化疗疗效的评估。往往这些常规的检查或检测，针对初期的化疗敏感性并不明显。本研究通过无痛性、无需对比剂的磁共振功能成像DKI的检测，对于恶性淋巴瘤的疗效观察有着参考价值的意义。DKI作为一项新的磁共振功能成像技术，分析水分子扩散行为时是依据多项式模型的，可用于量化真实水分子扩散与理想状态下高斯分布扩散位移偏离的大小，以表征水分子扩散受限程度和扩散的不均质性，反映组织微观结构的变化[3-4]。许多研究认为目前DKI广泛应用于多种肿瘤疾病的研究及临床应用[5-8]。如为肝癌、乳腺癌、肾癌、前列腺癌、直肠癌依据胶质瘤的病理分级、鉴别诊断及疗效评估提供参考信息[9-17]。由于DKI是利用DKI模型矫正后的扩散值所得[18-19]。基于非高斯分布模型，可提供更多、更接近真实组织微观结构的信息。本研究从恶性淋巴瘤颈部转移的淋巴结中，选取DKI检测的各参数值进行研究，尤其具有代表性的MD、MK参数值，对水分子扩散受限信息的描述更具体更准确。寻找新的评估恶性淋巴瘤化疗疗效的敏感指标，为该技术的临床应用提供理论依据。

MD值是扩散梯度场上体素内水分子扩散程度的平均值，反映水分子整体的扩散情况，受细胞密度、细胞外间隙含水量、肿瘤对组织造成的细胞结构改变等多因素的影[20]。有研究表明，MD值的大小与肿瘤细胞密度呈负相关[21]。是经过非高斯分布矫正过的ADC值，MD值越小，代表组织越紧密。本研究中，恶性淋巴瘤化疗前、化疗7 d后各参数值的变化为：ADC值的变化趋势与MD值变化较为一致。ADC值由化疗前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升至化疗7d后ADC值（0.972±0.083）×10-3mm2/s；MD值由（0.941±0.126）×10-3mm2/s上升至（1.45±0.161）×10-3mm2/s，均呈上升趋势（P＜0.05）。认为有效的化疗使淋巴瘤细胞密度降低、细胞外间隙变大、瘤内脉管分布更有序所致，本研究结果与上述所提到的理论是相一致。（其中：DA、DR值亦呈同步上升的趋势，DA的上升趋势比DR略强些。认为可能由于扩散系数水分子空间内轴向扩散最快的原因）。MK值是衡量组织结构复杂程度的指标，表示水分子偏离高斯分布的程度。无量纲、K值越大，表示偏离高斯分布越明显，代表组织结构越复杂。本研究中，MK值的变化趋势与ADC值、MD值呈负性关系。本组恶性淋巴瘤化疗前与化疗7 d天后MK值的变化趋势是：由化疗前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趋势（P＜0.05）。认为有效的化疗使淋巴瘤细胞组织结构变有序、水分子偏离高斯分布的程度降低。（其中，KA、KR值亦呈同步下降趋势，而KR的下降趋势略比KA强，认为可能由于径向上的扩散峰度受限较严重所致）。FA值是反映组织结构的方向性、是无量纲、其值越大方向性越强。由于FA变化趋势不明显，不做详细解析。总之，我们应用一种非高斯模式DKI成像技术，对恶性淋巴瘤化疗前后各参数的比较。认为扩散峰度ADC值和MD值升高，MK值降低是因为有效的化疗使淋巴细胞密度下降，瘤内脉管分布更有序所致。因此淋巴瘤化疗后MD值变化与ADC值的变化呈正相关，MK值变化呈负相关的规律。尤其对化疗初期的疗效评估，具有便捷、敏感、无需对比剂、无痛性的精准检测，相对于传统的检查与检测的疗效评估，我们认为这种模式更具有临床指导意义。

本研究存在一定的局限性：采用的样本量较少，仅23例，且大部分（21例）为NHL，HL仅有2例，无法进行各种病理分型的淋巴瘤程度上的对比，需进一步大样本研究以验证DKI成像在恶性淋巴瘤疗效中的做更全面的评估。