擴散峰度成像在惡性淋巴瘤治療前后變化規律的研究

福建省腫瘤醫院 福建醫科大學附屬腫瘤醫院 放診科，福建 福州 350014

引言

淋巴瘤起源于淋巴結或其他淋巴組織的惡性腫瘤，發病率逐年上升，位居十大惡性腫瘤之列[1]。臨床常表現為全身多發性、無痛性淋巴結腫大，可累及多系統及臟器，如扁桃體、鼻咽部、胃腸道、脾、骨骼或皮膚等[2]。本研究采用磁共振擴散峰度成像（Diffusion Kurtosis Imaging，DKI）技術，對惡性淋巴瘤頸部多發轉移的淋巴結患者（頸部淋巴結大于1 cm以上）進行磁共振新功能DKI技術成像掃描，檢測其各參數值的變化規律。依據病理學特點惡性淋巴瘤可分為：非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin Lymphoma，NHL）和霍奇金淋巴瘤（Hodgkin Lymphoma，HL）兩大類。由于惡性淋巴瘤最有效的治療方法是化學療法，而其臨床表現缺乏特異性，觀察其化療過程中的療效評估，往往是通過常規的CT、磁共振、B超、SPECT、PET及血清學等檢查。這些常規的檢查用于患者化療初期（化療7 d后）療效的評估，因其病灶腫塊、淋巴結等均未有明顯的變化，故這些常規檢查并非有實質性的價值。通過磁共振DKI對惡性淋巴瘤的檢測，可大幅提高惡性淋巴瘤療效的評估價值。且該檢查方案便捷、敏感、無輻射、可多次數相同檢查的對比等優點，為臨床設計治療方案、療效評估、愈后復發的檢測提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2019年7月至2020年5月經我院病理證實的全身性的惡性淋巴瘤頸部淋巴結轉移的患者23例。男16例，女7例，年齡8～69歲，中位年齡47歲。多數原發于腹腔淋巴瘤18例（78.3%），原發于縱膈淋巴瘤5例（21.7%）。且大部分（21例）為NHL，（2例）HL。這23例都有頸部淋巴結（大于1 cm）轉移，均進行化療前與化療7 d后的磁共振DKI檢查，其治療前后相應各值的變化呈統一的變化趨勢，不同部位間的淋巴瘤未發現存在著不同的差異。納入標準：① 治療前的磁共振檢查，是未行手術、化療等淋巴瘤相關性治療的患者；② 需在化療后7 d即刻進行，并與治療前相同條件的磁共振檢查；③ 頸部淋巴結＞1 cm；④ 所有受檢者自愿簽署知情同意。

1.2 磁共振掃描技術

使用GE公司Discovery MR750w 3.0 T超導磁共振成像設備采用29單元頭頸聯合超微瞬切GEM線圈。患者仰臥位及頭先進體位，肩部盡量緊貼頭頸聯合線圈，左右居中，頭部及頸部盡量不扭曲，用頭墊從兩側固定頭部。先做三平面定位掃描，常規序列掃描之后，選擇在Cor T2 Ideal的序列上，來確定頸部淋巴結的位置。以淋巴結為中心，準確定位DKI序列掃描的位置與范圍，其 DKI軸位掃描序列參數為 ：TR 9000 ms，TE 最小值 (85.2～232 ms)，FOV 28，層厚3.6 mm，層間隙 0，層數34層，體素 64×96，NEX 2.5，帶寬默認值 250，采用5個B值（b=0、500、1000、1500、2000 s/mm2），掃描時間9 min27 s。冠狀位T2 Ideal的掃描參數為：TR 4387 ms，TE 85 ms，回波鏈 26，FOV 26，層厚 5 mm，間隙 1 mm，層數16層，體素288×224，NEX 2，帶寬83.33。

1.3 圖像及數據處理

將原始數據導入GE公司Discovery MR750w 3.0T超導磁共振成像設備工作站Functool on GE AW4.5 Workstation進行后處理分析和參數值的測量。為使得感興趣區域（Region of Interest，ROI）勾畫準確，分別選取DKI圖像的最佳層面作為納入的淋巴結ROI的測量層面，并記錄其最大橫截層面序號。經兩名分別具有10年以上工作經驗的磁共振醫師，均為右利手觀察者（觀察者1及觀察者2），各自獨立，分別對同一受檢者治療前、治療7 d后的DKI圖像進行值的測量，并取其平均值。測量條件要求：必須選擇相同的層面、相同的部位和測量點以及相同大小的感興區(ROI≥25 Pixels），進行DKI參數值的測量，分別記錄平均擴散系數（Mean Diffusivity，MD）、軸向擴散系數（Axial Diffusivity，DA）、 徑 向 擴 散 系 數（Radial Diffusivity，DR）、平均擴散峰度系數（Mean Kurtosis，MK）、軸向擴散峰度（Axial Kurtosis，KA）、徑向（Radial Kurtosis，KR）、各向異性擴散峰度（Fractional Anisotropy，FA）、表觀擴散系數（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值。每名醫師分別測量2次，取其平均值。

1.4 統計學分析

采用SPSS 19.0統計軟件進行數據處理和統計學分析，計算資料以均數±標準差（±s）表示。采用組間相關系數（Intra-Class Correlation Coefficient，ICC）評價兩名醫師圖像處理得到各參數的ICC值均＞0.8，一致性好；0.6～0.8，一致性較好；ICC值＜0.6，一致性較差。采用獨立樣本t檢驗，分別統計與計算惡性淋巴瘤頸部轉移淋巴結的治療前與治療后7 d各參數值，評估其之間的一致性。P＜0.05認為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 一致性分析

在一位13歲男性幼稚淋巴造血系統縱隔惡性T淋巴母細胞淋巴瘤,伴頸部多發淋巴結浸潤患者所有DKI圖像均無明顯變形或信號缺損，并由兩名醫師對同一受檢者淋巴結的圖像處理測得各參數值（圖1），其ICC值均＞0.8，具有很好的一致性。

2.2 化療前后ADC值、MD值、DA值、DR值的比較

惡性淋巴瘤頸部轉移的淋巴結其ADC值由化療前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升到化療7 d后ADC值（0.972±0.083）×10-3mm2/s，呈明顯的上升趨勢；而MD值 由（0.941±0.126）×10-3mm2/s上 升到（1.45±0.161）×10-3mm2/s，與ADC值呈同步明顯的上升趨勢；DA、DR值分別由（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，呈上升趨勢（P＜0.05）。見表1。

圖1 患者治療前浸潤淋巴結DKI各參數值

2.3 化療前后MK值、KA值、KR值、FA值的比較

MK 值由化療前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趨勢； 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），呈下降趨勢（P＜0.05），見表1。

表1 惡性淋巴瘤治療前、治療7 d后DKI參數值的對比

3 討論

惡性淋巴瘤治療策略和療效評估與化療方案關系密切，通常依靠血清學檢測或常規的CT、磁共振、B超、SPECT及PET等項目檢查，作為化療療效的評估。往往這些常規的檢查或檢測，針對初期的化療敏感性并不明顯。本研究通過無痛性、無需對比劑的磁共振功能成像DKI的檢測，對于惡性淋巴瘤的療效觀察有著參考價值的意義。DKI作為一項新的磁共振功能成像技術，分析水分子擴散行為時是依據多項式模型的，可用于量化真實水分子擴散與理想狀態下高斯分布擴散位移偏離的大小，以表征水分子擴散受限程度和擴散的不均質性，反映組織微觀結構的變化[3-4]。許多研究認為目前DKI廣泛應用于多種腫瘤疾病的研究及臨床應用[5-8]。如為肝癌、乳腺癌、腎癌、前列腺癌、直腸癌依據膠質瘤的病理分級、鑒別診斷及療效評估提供參考信息[9-17]。由于DKI是利用DKI模型矯正后的擴散值所得[18-19]。基于非高斯分布模型，可提供更多、更接近真實組織微觀結構的信息。本研究從惡性淋巴瘤頸部轉移的淋巴結中，選取DKI檢測的各參數值進行研究，尤其具有代表性的MD、MK參數值，對水分子擴散受限信息的描述更具體更準確。尋找新的評估惡性淋巴瘤化療療效的敏感指標，為該技術的臨床應用提供理論依據。

MD值是擴散梯度場上體素內水分子擴散程度的平均值，反映水分子整體的擴散情況，受細胞密度、細胞外間隙含水量、腫瘤對組織造成的細胞結構改變等多因素的影[20]。有研究表明，MD值的大小與腫瘤細胞密度呈負相關[21]。是經過非高斯分布矯正過的ADC值，MD值越小，代表組織越緊密。本研究中，惡性淋巴瘤化療前、化療7 d后各參數值的變化為：ADC值的變化趨勢與MD值變化較為一致。ADC值由化療前（0.650±0.165）×10-3mm2/s，上升至化療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，均呈上升趨勢（P＜0.05）。認為有效的化療使淋巴瘤細胞密度降低、細胞外間隙變大、瘤內脈管分布更有序所致，本研究結果與上述所提到的理論是相一致。（其中：DA、DR值亦呈同步上升的趨勢，DA的上升趨勢比DR略強些。認為可能由于擴散系數水分子空間內軸向擴散最快的原因）。MK值是衡量組織結構復雜程度的指標，表示水分子偏離高斯分布的程度。無量綱、K值越大，表示偏離高斯分布越明顯，代表組織結構越復雜。本研究中，MK值的變化趨勢與ADC值、MD值呈負性關系。本組惡性淋巴瘤化療前與化療7 d天后MK值的變化趨勢是：由化療前（1.396±0.147）下降到（0.954±0.130），呈下降趨勢（P＜0.05）。認為有效的化療使淋巴瘤細胞組織結構變有序、水分子偏離高斯分布的程度降低。（其中，KA、KR值亦呈同步下降趨勢，而KR的下降趨勢略比KA強，認為可能由于徑向上的擴散峰度受限較嚴重所致）。FA值是反映組織結構的方向性、是無量綱、其值越大方向性越強。由于FA變化趨勢不明顯，不做詳細解析。總之，我們應用一種非高斯模式DKI成像技術，對惡性淋巴瘤化療前后各參數的比較。認為擴散峰度ADC值和MD值升高，MK值降低是因為有效的化療使淋巴細胞密度下降，瘤內脈管分布更有序所致。因此淋巴瘤化療后MD值變化與ADC值的變化呈正相關，MK值變化呈負相關的規律。尤其對化療初期的療效評估，具有便捷、敏感、無需對比劑、無痛性的精準檢測，相對于傳統的檢查與檢測的療效評估，我們認為這種模式更具有臨床指導意義。

本研究存在一定的局限性：采用的樣本量較少，僅23例，且大部分（21例）為NHL，HL僅有2例，無法進行各種病理分型的淋巴瘤程度上的對比，需進一步大樣本研究以驗證DKI成像在惡性淋巴瘤療效中的做更全面的評估。