IVIM-DWI序列扫描在鼻咽癌诊治中应用的研究进展

黎 斌，王 燕，李元歌，陈武标★

（1.广东医科大学第一临床医学院，广东 湛江 524000 ；2.广东医科大学医学技术学院，广东 东莞 523000 ；3.广东医科大学附属医院放射科，广东 湛江 524000）

NPC 是一种起源于鼻咽黏膜上皮的头颈部恶性肿瘤，具有明显的地理和民族分布特征，且存在一定的家族聚集倾向性[1]。有研究指出，NPC 在中国南方地区尤其是广东与广西地区人群中多发[2]。NPC 的发病机制与EBV、饮食习惯、遗传特点、被动吸烟和空气污染等因素密切相关[3]。大部分NPC 患者的病情都是在进入中晚期后才被发现。NPC 的临床表现复杂多变，不具有特异性，可表现为与原发癌浸润相关的症状。临床上常以放射治疗作为NPC 的首选治疗方法，这是因为NPC 的组织学特点使其对放射治疗有一定的敏感性。但也是由于NPC 独特的解剖学及组织学特点导致部分患者的相关治疗效果不明显。提高NPC的早期诊断率、准确评估NPC 的分期及进行相关药物敏感性检测对NPC 的临床治疗具有重要的指导意义。随着MRI 设备和成像技术的飞速发展，MRI 越来越多地用于识别恶性肿瘤和相关疗效评估。扩散加权成像是一种功能性MRI 技术，可基于测量组织体素内水分子的随机布朗运动反映相关细胞水平构成的状况，可以提供有关水分子扩散的定量信息，并以此区分良恶性病变（恶性肿瘤比正常组织或良性病变对水分子运动的限制更明显）[4]。然而，由于细胞微循环，体内复杂生理病理变化的影响，常规单指数DWI 的ADC 不够准确，无法反映实际扩散率。内伏克赛不相干运动的原理,IVIM 是另一种可以利用水分子提供组织的扩散以及微循环灌注信息的技术。根据IVIM 理论，可以评估两个扩散室：与微灌注和血流速度相关的快弥散部分；与细胞和组织水分子扩散运动相关的慢弥散部分[5]。DWI 已被广泛应用各种肿瘤性疾病的鉴别与疗效评估，然而，IVIM-DWI 在临床应用中的诊断准确性和优越性尚不清楚，且其在鼻咽癌诊治中应用的报道较少。本文对IVIM-DWI 在NPC 诊治中应用的相关研究进展进行综述，总结概括IVIM-DWI在肿瘤性疾病诊治中应用的优势，探讨IVIM-DWI 在NPC 诊治中的应用前景。

1 IVIM-DWI 序列扫描的原理

人体内的分子运动分为两种，一种是相干运动，其利用磁场梯度对相位的空间累积作用，导致净相位积累、相位色散或两者兼有，从而可量化分子运动的变换过程[6]。另一种是体素内非相干的运动，磁场梯度被干扰会导致相对信号损失[7]，在IVIM 中体素被认为是由微结构和血管内氢原子核两个信号源组成，因此这两个来源的横向运动的规模是完全不同的。微结构位移受分子布朗运动以及血管网络复杂性的影响，导致出现两种截然不同的扩散系数，即b 值函数S(b)/S0=fe-bD*+(1-f)e-bD。在这个函数中，S0是无扩散的平衡磁化强度致敏梯度；f 是灌注分数，代表感兴趣区内局部微循环所致的灌注效应占总体扩散效应的容积比率，大小介于0 ～1 之间；D 是纯扩散系数，代表纯的水分子扩散运动，D* 是与血液微循环相关的伪扩散系数，代表体素内微循环的不相干运动。为了得到这些参数值，至少要应用4 个不同的b 值来获得信号，当b 值在0 ～200 s/mm2内变化时通过双指数模型拟合算法即可得到灌注相关信息[8]。

2 IVIM-DWI 序列扫描在鼻咽癌诊治中的应用

2.1 IVIM-DWI 序列扫描与鼻咽癌的分期及分级

Ai 等[9]对34 例早期鼻咽癌患者和30 例鼻咽良性增生患者行IVIM-DWI 检查。计算所有受试者的平均ADC、f、D 和D*，并使用t检验对两组间的数据进行比较。采用曲线下面积确定所有重要参数的最佳阈值，并计算出相应的诊断效能。该研究认为弥散加权成像可用于区分早期鼻咽癌和鼻咽良性增生，且D、D* 和ADC 是区分两者的重要参数。D、ADC 可能是筛查研究中用于辅助检测早期鼻咽癌最敏感的参数。充分利用IVIM-DWI 的各项参数，有助于判断NPC的分期与分级。

2.2 IVIM-DWI 序列扫描与鼻咽癌的新辅助治疗

IVIM-DWI 可以对NPC 患者放化疗后的效果进行评估，更好地为下一步临床治疗方案的制定提供指导。Qin 等[10]通过研究IVIM-DWI 组织结构分析的相关效用来预测NPC 放化疗的相关早期反应，设计了前瞻性嵌套病例对照研究，对81 名接受放化疗的鼻咽癌患者进行了基线IVIM-DWI 序列扫描。根据放化疗结束时是否有局部残留病变将患者分为残留组（n=11）和非残留组（n=70）。比较两组治疗前的肿瘤体积和IVIM-DWI 参数。通过单变量、多变量逻辑回归分析和ROC 曲线分析来确定治疗反应的显著指标。该研究认为IVIM-DWI 具有预测鼻咽癌放化疗早期反应的潜力。Chen[11]对60 例诊断为T3 期或T4 期NPC 患者的IVIM-DWI 参数进行采集、统计，使用类内相关系数来评估观察者内部和观察者之间的一致性。最终得出结论，IVIM-DWI 可能有助于评估鼻咽癌的放射敏感性，较高的D 值与较高的D* 值相结合可表明鼻咽癌的放射敏感性较高，D* 升高可能反映NPC 中血管生成和实质灌注的增加。

2.3 IVIM-DWI 序列扫描与鼻咽癌的转移扩散和远期生存

NPC 因其高转移率成为头颈部肿瘤中预后较差的一种。So 等[12]在对30 例新诊断为转移性鼻咽癌的患者和30 例EBV-DNA 升高且无鼻咽癌患者的研究中评估常规DWI 和IVIM-DWI 在鉴别良性和恶性转移性咽后淋巴结中的应用价值。结果表明IVIM-DWI 在区分良性和恶性淋巴结方面没有显示出优于常规DWI的应用价值。Lu 等[13]对122 例鼻咽癌转移淋巴结患者进行两次MRI 检查，即治疗前和治疗后MRI 检查，评估治疗反应。其分析了部分应答和完全应答淋巴结之间初始IVIM-DWI 参数（f、D 和D*）的差异。该研究认为在鼻咽癌患者转移性淋巴结放化疗反应的早期预测中，初始f 可能比D、D* 的应用价值更高。

3 总结与展望

综上所述，IVIM-DWI 与传统的DWI 技术相比，具有许多优点。它是灌注测量的无创替代方法，不需要静脉注射外源性造影剂，并且可以同时成为灌注和弥散的重要信息来源。IVIM-DWI 的双指数模型为组织中DW-MRI 信号衰减提供了合理的模型，能够为NPC 分期与分级、治疗反应、转移扩散以及远期生存的评估提供一定的指导意义。然而，IVIM-DWI 在参数收集、数据计算等各个方面仍存在许多挑战。例如目前尚未研究出可用于估计IVIM-DWI 参数的标准化软件以及IVIM-DWI 双指数模型拟合参数计算的简化方法，使得IVIM-DWI 在临床中的应用存在一定的困难。因此，在未来的研究中，我们可以通过优化IVIM-DWI 扩散数据的采集和处理来提高IVIM-DWI参数的可重复性，从而为患者提供更早期、更精准的诊断与治疗策略，提高治疗效果，改善患者的预后。