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《川北醫學院學報》2016年第4期

摘要：

目的:探討磁共振彌散加權成像在鼻咽癌調強放療、放療后隨訪的臨床價值。方法:分析經病理證實的32例鼻咽癌患者在放療前、放療劑量40Gy時和放療結束后均行MRI常規掃描、增強掃描及DWI檢查，分析病變體積及彌散表觀系數值動態變化情況，并探討兩者的相關性。結果:隨著調強放療時間的延長，腫瘤體積不同程度縮小，且不同放療時間段各組間差異具有統計學意義(P＜0．05);ADC值逐漸增高，放療晚期ADC的增高程度大于放療早期的增高程度，且不同放療時間段各組間差異具有統計學意義(P＜0．05);腫瘤體積與ADC值呈負相關(r=－0．667，P=0.000)。結論:MRI及DWI-MRI成像可較準確的顯示鼻咽癌調強放療后形態學、組織學變化，能較好的監測NPC放射治療后腫瘤的消退情況和治療的敏感性。

關鍵詞：

鼻咽癌;調強放療;磁共振擴散加權成像鼻咽癌是我國常見的頭頸部惡性腫瘤，放射治療是首選的治療方法［1－2］。調強放射治療技術能最大限度地將放療劑量集中在靶區，殺滅腫瘤細胞，減少對周圍正常組織、器官的損傷［3］。磁共振彌散加權成像是目前在活體上進行水分子擴散測量與成像的唯一方法，能反映病變組織的早期病理學改變，同時能對彌散表觀系數進行定量測量［4］。本文前瞻性選擇本院初治NPC患者32例，在放療前1周內、放療劑量達40Gy時、放療完成后1周內均行常規MRI掃描及DWI-MRI掃描，通過對腫瘤體積、信號及ADC值的變化，以此來探討磁共振彌散加權成像在NPC調強放療療效及隨訪檢測中的應用價值。

1材料與方法

1．1材料

前瞻性納入成都市第五人民醫院2013年4月至2015年4月在本院初診并規律性IMRT的NPC患者32例，其中男性20例，女性12例，年齡23～65歲，中位值51歲;32例病例均符合以下納入標準和排除標準。納入標準:(1)病理確診為NPC;(2)采用美國癌癥聯合委員會咽部腫瘤TNM分期系統(2010年第7版)對腫瘤分期為Ⅰ-Ⅲ期患者;(3)首診接受根治性IMRT;(4)治療前、放療劑量達40Gy時、放療完成后1周內均行常規MRI掃描及DWI-MRI掃描;(5)卡氏評分不低于70分。排除標準:(1)存在既往的惡性腫瘤疾病病史;(2)存在重大器質性疾病;(3)妊娠和哺乳期婦女。研究符合人體試驗倫理學標準，得到倫理委員會的批準，并簽署知情同意書。

1．2方法

1．2．1檢查

患者在鼻咽鏡活檢確診為NPC后1～3d，放療總劑量達40Gy時，且放療完成后1周內進行MRI常規檢查及DWI-MRI檢查。MRI檢查采用采用PhilipsAchieva1．5T雙梯度超導型磁共振設備(最大梯度場強66mmT/m，最大梯度切換率180T•m－1•s－1，爬升時間為0.18ms，AchievaNovalDual)，采用16通道頭頸聯合相控陣線圈。掃描范圍包括顱底、鼻咽部及頸部，包括常規平掃+增強MR+DWI-MRI。常規MRI序列包括軸位FSE-T1WI(TR/TE=276.1/12ms，層厚4mm，層間隔1mm，FOV24cm×24cm，矩陣256×256)，軸位FSE-T2WI(TR/TE=3728.36/100ms，層厚4mm，層間隔1mm，FOV24cm×24cm，矩陣256×256)，并行橫軸位T1WI增強掃描(0．2mL/kg釓噴酸葡胺，注射速率2．0mL/s)。DWI-MRI采用單次激發自旋回波序列行軸位掃描:TR/TE=2974．75/115．37ms，層厚4mm，層間隔1mm，FOV24cm×24cm，矩陣256×256，在x、y、z軸3個方向上施加擴散梯度，擴散敏感系數(b值):b=0s/mm2，1000s/mm2。

1．2．2圖像分析

結合常規MRI軸位T1WI增強MRI軸位圖像，應用PACS系統通過面積求和法計算出鼻咽腫瘤體積。通過兩個b值擬合處病變部位ADC圖，結合FSE-T2WI軸位圖像，在對應DWI圖進行ADC值測量，在DWI圖上畫感興趣區，ROI面積10～15mm2，ROI勾畫應該位于腫瘤實質區，避開腫瘤壞死區及囊變區，軸位中心層面及上下2～3個層面病灶的ADC值，計算其平均值，獲得病灶平均ADC值。

1．3統計學分析

本實驗使用SSPS16．0軟件對數據進行統計學分析，用GraphPadPrism5繪制誤差線圖，所有數值采用均數±標準差表示;采用重復測量數據的方差分析分析放療前、放療劑量達40Gy時、放療后1周內ADC值及腫瘤體積的變化;采用Spearman相關分析對放療前、放療劑量達40Gy時、放療后ADC值與腫瘤體積相關性進行統計學分析;P＜0．05表示差異具有統計學意義。

2結果

2．1病理結果

32例NPC患者經鼻咽鏡活檢均為低分化鱗癌，采用AJCC的TNM分期。Ⅰ期患者12例;Ⅱ期患者17例;Ⅲ期患者3例。

2．2腫瘤形態、信號、及增強掃描表現，腫瘤放療后體積變化

NPC病灶T2WI為不均勻高信號，T1WI為低信號，增強掃描NPC表現為不均勻性明顯強化(圖1)。調強放療后MRI檢查中，隨著放療時間的延長，腫瘤體積不同程度縮小(圖2)，且不同放療時間段各組間差異具有統計學意義(P=0．006)，放療前體積與放療劑量達40Gy時、放療完成1周內的體積之間差異具有統計學意義(均有P＜0．05)，放療劑量達40Gy時與放療完成1周內差異均有統計學意義(P＜0．05)，見表1。

2．3腫瘤IMRT前、中、后DWI信號的改變及ADC的變化趨勢

NPC原發腫瘤灶放療前呈明顯高信號，隨著放療的進行，信號逐漸減低，病灶ADC值逐漸升高，放療各時間段ADC值差異有統計學意義(P=0.000)，且放療晚期ADC值升高程度大于放療前期，放療前ADC值與放療劑量達40Gy時、放療完成1周內的ADC值之間差異具有統計學意義(均有P＜0.05)，放療劑量達40Gy時與放療完成1周內ADC值差異均有統計學意義(P＜0.05)(圖3、表1)。

2．4腫瘤IMRT前、中、后ADC值的變化趨勢與腫瘤體積變化之間的相關性

隨著放療的持續進行，NPC腫瘤體積的改變與腫瘤ADC值的改變成呈線性負相關(r=－0.667，P=0．000)。

3討論

NPC由于其獨特的生物學特性，即大部分為低分化癌，對放療敏感，目前NPC治療是以首選放療為主的綜合治療。隨著調強放療的推廣及影像新技術的飛速發展，影像學檢查在NPC放療前定位與評估、放療療效監測及評估中扮演重要的角色［5］。DWI是應用二維平面回波擴散加權序列，通過不同組織間的水分子擴散差異造成不同信號衰減來成像，以此來反映活體組織微觀結構，例如組織結構、功能及代謝異常［6］。在活體生物組織內，水分子擴散常常受呼吸、血流灌注、脈搏、肢體運動等生理因素的影響，所以我們常常用ADC值來描述活體中水分子的擴散狀況，要獲得ADC值，至少要獲得兩幅不同的DWI圖像，若b值較小，則ADC值將受灌注影響較大，故本實驗研究采用較大的b值，我們取b=0s/mm2和b=1000s/mm2，實驗研究證明1000s/mm2能較好的反映組織的實際擴散系數，并獲得較好的圖像質量［7］。

本研究發現隨著放療的進行，腫瘤體積明顯縮小，在放療劑量達40Gy時，與放療前相比腫瘤體積衰退最為明顯，在隨后幾周內腫瘤進一步消退，但消退的體積沒有放療前兩周明顯，部分腫瘤在放療結束時，腫瘤幾乎消失。這與NPC是低分化鱗癌，潛在的腫瘤倍增時間及腫瘤半消退期較短有關。NPC腫瘤的體積與T分期有關，腫瘤體積是監測臨床腫瘤治療療效的一項重要指標;利用影像技術觀察和測量所得的腫瘤體積，間接反映了腫瘤細胞存活數目，能進一步分析腫瘤近期治療療效及遠期預后;目前有研究證實腫瘤體積是預測近期療效或局部控制率，以及衡量治療效果的一項重要指標［8－9］。但是腫瘤體積的測量有其局限性，因為在腫瘤的放射治療中，被射線殺死的腫瘤細胞不會立即消失、排除，同時放射治療會使鼻咽部粘膜形成慢性潰瘍及腫瘤壞死組織，同時伴隨鼻咽組織纖維化及炎性組織的形成，同時腫瘤組織與纖維化、壞死組織較難區分［10］。故在本實驗中測量的腫瘤體積中包括死亡的腫瘤細胞及存活的腫瘤細胞，在MRI圖像計算中腫瘤體積包括了死亡的腫瘤細胞，那么體積的變化過程中要考慮死亡細胞的影響，雖然有上述影響，但放療過程中腫瘤體積的變化基本反映了腫瘤消退的情況。

近年來，隨著MRI技術的不斷進步，尤其是功能磁共振序列的發明與應用，為鼻咽癌放療監測及隨訪開辟了新的領域［11］，DWI－MRI就是其中之一，國內外的研究已經證實:(1)DWI能用于腫瘤的評估，并能夠預測腫瘤治療的療效［12］;(2)放射治療后，腫瘤ADC值進行性增加，說明放射治療有效;但并未對整個放療期間腫瘤ADC值的動態變化給予研究。本動態研究結果發現，隨著放療時間的進行，腫瘤ADC值升高，但放療晚期ADC值的升高程度大于放療前期，與放療早期腫瘤細胞放射性水腫、壞死以及周圍大量的炎性細胞浸潤導致腫瘤細胞間黏度增大，限制了腫瘤內部水分子擴散運動有關［13］。這為尋找更合適的放療時間節點行DWI－MRI檢查來監測NPC放療療效提供了新的方向，目前有研究認為放療劑量達50Gy時來評價腫瘤退縮率是較為可靠的指標［14］;本實驗研究采用40Gy為MRI掃描的時間節點，主要原因是前述研究發現ADC值的變化快于腫瘤體積的變化，在放療后1周內，腫瘤ADC就升高［15］。在放射治療的早期，對放射治療敏感的腫瘤細胞細胞膜破壞，細胞通透性增加，同時細胞壞死，細胞密度下降，水分子擴散運動加速，ADC值會明顯升高，但體積未見明顯的變化，有研究發現在早期腫瘤體積變化不明顯時，腫瘤ADC值增高變化明顯，ADC值的變化為早期監測腫瘤療效提供了新的方法［16］。國內外的研究者［7，17］通過動物及人體試驗發現，在腫瘤放射治療過程中，腫瘤的體積消退與腫瘤ADC值的升高成負相關。

本研究中，NPC腫瘤灶ADC值增高與腫瘤體積的縮小呈負相關，這與前述研究結果相同，但相關性一般，這可能與把腫瘤壞死后或炎癥組織納入到腫瘤體積內來計算有關，同時也與放療后腫瘤組織內各種成份混雜導致ADC欠均勻有關，但本試驗中采用小ROI，希望能減低放療后組織ADC欠均勻帶來的影響。本研究尚存在以下局限性:(1)無法避免地將腫瘤壞死組織及炎癥、纖維化組織納入到腫瘤體積中來，同時在放療40Gy及放療結束后沒有取得病理活檢;(2)沒有對多個b值序列進行檢查，優化DWI序列;(3)所納入的NPC病理較為單一，樣本量太少，同時病例為早中期NPC，沒有對其它病理類型及晚期NPC納入研究。因此，有必要彌補上述研究的不足。

4結語

總之，MRI及DWI-MRI能很好地顯示鼻咽癌IMRT的治療前后腫瘤形態、信號及ADC值等生物學變化情況，能較好地監測NPC放射治療后腫瘤的消退情況和治療的敏感性，隨著未來醫學模式向精準醫學方向發展，MRI及DWI-MRI必將作為NPC放射治療的常規和首選檢查手段。

參考文獻：

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作者:王忠 楊智 李春平 付兵 曹瑛 李睿 彭竹琴 趙志勇 王波 楊帆 單位:成都市第五人民醫院放射科 川北醫學院附屬醫院放射科