MRI定量動態對比增強成像和T1WI灌注成像在鼻咽癌臨床分期的應用*

孫俊旗，單菲菲，孟志華，陳振松，唐曉婷，謝靜，康藝

（汕頭大學附屬粵北人民醫院影像科，韶關 512026）

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）是一種在中國南方和東南亞很常見惡性腫瘤。使用美國癌癥聯合委員會(AJCC)腫瘤淋巴結轉移（TNM）分期系統對鼻咽癌進行準確分期，對于治療計劃和患者預后的預測至關重要[1,2]。常規MRI是評估鼻咽癌分期的一種首選影像檢查技術，可以顯示鼻咽癌及鼻咽癌侵犯周圍結構的范圍。常規MRI是基于解剖影像學的成像，缺乏定量功能成像的信息。MRI定量動態增強成像（quantitative dynamic contrast enhanced imaging,QDCE）和T1WI灌注成像可以提供定量化的滲透性參數和灌注參數，已經開始應用于腫瘤的分期，治療評估，預后的預測等研究[3-5]。本研究旨在探討MRI定量動態增強成像的滲透性定量參數和T1WI灌注成像灌注參數在鼻咽癌總分期、T分期和N分期的應用價值。

1 材料與方法

1.1 病例資料 本研究已獲得粵北人民醫院機構審查委員會的批準。納入了2018年3月-2019年1月間在粵北人民醫院影像科的所有連續新診斷的鼻咽癌患者。在進行MRI檢查之前，獲得每位患者的知情同意。在MRI檢查后1周內，進行鼻咽鏡檢查獲得組織病理學信息。腫瘤在任何方向上小于1.0 cm的患者均被排除，以避免部分容積效應。根據第8版美國癌癥聯合委員會（AJCC）分期系統進行TNM分期。

1.2 MRI定量動脈增強成像檢查方法 MRI定量動脈增強成像檢查在3T MRI（discovery 750W，GE醫療，美國）完成，采用16通道頭頸聯合線圈，仰臥位。掃描序列分別為 T1WI，T2WI，DWI，QDCE，增強T1WI序列。

軸位T2W，采用FSE-fs序列，層厚:4 mm，層間 隔:0mm，TR：4750ms；TE：65.5ms， 矩 陣 ：256×192，FOV：240× 240mm。

軸位T1WI平掃和增強序列 采用FSE序列，層厚:4 mm，層間隔:0mm，TR：691ms；TE：11.4ms，矩陣：256× 192，FOV：240× 240mm。

軸位 DWI，采用 EPI序列，層厚:4 mm，層間隔:0mm，TR：4000ms；TE：71.4ms，矩陣：256× 192，FOV：240× 240mm，b 值=0，800s/mm2。

平掃和增強矢狀T1W，采用LAVA序列，層厚:4 mm，層間隔:0mm，TR：652ms；TE：12.3ms，矩陣：256× 192，FOV：240× 240mm。

定量動態增強成像 采用LAVA序列，序列參數：層厚:4mm，層間隔:0mm，TR:5.1ms，TE:1.7ms，翻轉角:15°，矩陣:192×160，FOV:220×220mm。掃描翻轉角為 5°，10°，15°平掃圖像用于計算 T1值。 掃描15°翻轉角定量動態增強成像序列，每期6s，先進行5期平掃，第6期注射對比劑同時連續掃描40期圖像，共掃描45期。對比劑注射方案：使用高壓注射器，經肘靜脈注入藥物，釓雙胺注射液（GE藥業，美國），用量 1mol/kg，流速 3ml/s。

1.3 MRI定量動態增強成像和T1WI灌注成像后處理方法 MRI圖像后處理采用GE醫療精準醫學研究院OmniKinetics（OK）圖像后處理軟件。MRI定量動態增強成像圖像，經本軟件后處理，可同時得到定量滲透性參數和T1WI灌注成像的灌注參數。由2名研究者分別進行圖像后處理和參數測量，不一致時，經協商決定。第一步MRI圖像定量增強成像圖像以DICM格式導入OK軟件。第二步進行圖像校準。第三步采用Extended Tofts雙室模型，在頸內動脈上勾畫ROI，作為動脈輸入函數。第4步軟件自動生成MRI定量動態增強成像滲透性定量 參數（Ktrans，Kep ，Ve，Vp，）和 T1WI 灌注成像參數（BV,BF,MTT,TTP），手動勾畫鼻咽癌最大層面ROI，保存定量參數結果，如圖1。

1.4 鼻咽癌分期方法 依據AJCC 8th版和中國鼻咽癌分期2017版標準，進行TNM分期。根據T分期，將鼻咽癌分為2組，將Ⅰ/Ⅱ期歸入低分期組，Ⅲ/Ⅳ期歸入高分期組。根據N分期，將鼻咽癌分為N1/N2組，N3組。M分期，因為僅有3例M1，未做M分期的分組。

圖1 分別為鼻咽癌病例的MRI定量動態增強成像的參數圖(Ktrans，Kep ，Ve，Vp，)和 T1WI灌注成像參數(TTP,BV,BF,MTT)

1.5 統計學方法 計算MRI定量動態增強成像滲透性定量參數（Ktrans,Ve,Vp,Kep）和T1WI灌注成像參數（BV,BF,MTT,TTP）均數±標準差。運用t檢驗，比較各定量參數在鼻咽癌T分期組間、N分期組間有無統計學差異。所有統計分析均使用SPSS 19進行，P<0.05被認為具有統計學意義。

2 結果

2.1 病例資料結果 本研究最終77例納入本研究，男57例，女20例，平均年齡48.94歲（12-76歲）。病理學類型，75例為未分化未角化型，2例為低分化鱗癌。根據AJCC 8th版TNM分期，本研究鼻咽癌分期為T1期14例，T2期11例，T3期31例，T4期21例，N1期12例，N2期26例，N3期19例，M0期74例，M1期3例。根據T分期，低分期組（1/2期）25例，高分期組（3/4期）52例。根據N分期，N1/N2組58例，N3組19例。

2.2 MRI定量動態增強和T1WI灌注成像的定量參數結果 MRI定量動態增強和T1WI灌注成像的定量參數在T分期，N分期的分組的均數±標準差如表1。BV和TTP在鼻咽癌T分期不同分組中有統計學差異。Ve，BF,MTT在鼻咽癌N分期不同分組中有統計學差異。

表1 MRI定量動態增強和T1WI灌注成像的定量參數結果（均數±標準差）

3 討論

鼻咽癌（NPC）的TNM分期對治療和預后至關重要[4]。MRI定量動態增強成像可顯示腫瘤的血管通透性，經常用于研究腫瘤組織的微血管生成的變化，但鼻咽癌分期與DCE-MRI參數之間的相關性沒有被廣泛報道[5]。

本研究創新點在于應用MRI定量動態增強成像一次掃描，經第三方軟件后處理，可同時得到MRI定量動脈增強成像的滲透性參數和T1WI灌注成像的灌注參數，可以提供腫瘤微循環和血流灌注信息。

鼻咽癌T分期決定了鼻咽癌放療的范圍及治療效果[4]。本研究發現,T1WI灌注成像的BV和TTP在鼻咽癌的T分期具有統計學差異，表明鼻咽癌病例隨著T分期的增加，血流量增大；血流達到的高峰的時間隨之延長。MRI定量動態增強成像的參數在鼻咽癌T分期未見明顯統計學差異，本研究顯示鼻咽癌病例的侵犯范圍與腫瘤的微循環滲透性沒有很強的關聯，與部分文獻研究結果相似[6];有文獻顯示在T3/T4鼻咽癌腫瘤中，沒有觀察到比在T1/T2腫瘤中更高的Ktrans和kep，可能是由于腫瘤的異質性：高T期腫瘤由于壞死而異質性更高，因此對整個腫瘤的定量值取平均值可能會降低平均Ktrans或kep值[5]。

不論原發灶的狀態如何,淋巴結轉移是生存的重要預后因素。因此，對轉移灶的準確檢測在鼻咽癌患者管理中至關重要。本研究發現MRI定量動態增強成像的Ve，BF，MTT在鼻咽癌病例的T分期具有統計學差異。Ve反映每單位體積組織血管外細胞外間隙的大小,反映了對比劑滲透性的可用空間。本研究結果表明鼻咽癌病例的原發灶的血管外細胞外間隙隨之擴大,間接影響了鼻咽癌病例淋巴結增大和轉移范圍的擴展,具有更多血管生成的淋巴結可促進癌細胞在淋巴結鏈中擴散，從而導致更高的N期，與大部分文獻結果相同[7,8]。但也與部分文獻結果不同,本研究更關注與淋巴結的大小和侵犯的范圍,而部分研究關注于有無淋巴結轉移[5]。隨著鼻咽癌病例的血流速度的增多和血流的平均通過時間的延長,更多的癌細胞有可能轉移到淋巴系統，促使淋巴結轉移范圍的擴大[9]。

我們的定量研究方法存在一些局限性。首先本研究樣本量偏小，具有選擇偏移的可能。其次，手動勾畫鼻咽癌病變的ROI具有不準確性，同時ROI中的平均值可能無法反映腫瘤組織的異質性。發展自動勾畫病變的ROI，可能為進一步研究的方向。

總之，MRI定量動態增強成像和T1WI灌注成像顯示鼻咽癌病變的滲透性和灌注變化，在鼻咽癌病例T分期和N分期有一定的定量化鑒別意義，有必要進一步研究其在鼻咽癌治療評估和預后中的作用。