剪切波彈性成像及動態對比增強MRI鑒別診斷頸部良惡性淋巴結的對比研究

張維周 旸程娟

準確判斷頸部淋巴結良惡性有助于惡性腫瘤患者的臨床管理，改善患者預后，還可為外科手術提供重要依據［1-2］，選擇性頸部淋巴結切除術可最大限度地保留患者頸部重要器官功能。剪切波彈性成像不僅可根據淋巴結形態、內部回聲、血流情況鑒別其性質，還可提供病灶的彈性信息，具有較好的臨床應用價值［3］。MRI是頸部影像學檢查的常用手段，具有無創、軟組織分辨率高等優點。近年，動態對比增強MRI（DCE-MRI）鑒別診斷頸部良惡性淋巴結的報道逐漸增多［4］，但剪切波彈性成像與DCE-MRI鑒別診斷頸部淋巴結良惡性的對比研究少見。基于此，本研究通過比較頸部淋巴結剪切波彈性成像參數及DCE-MRI定量參數，旨在為臨床提供參考依據。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年3月至2020年4月我院經病理證實的淋巴結腫大患者86例，良性組32例（112枚淋巴結），男19例，女13例，年齡21～65歲，平均（54.46±6.42）歲，包括淋巴結結核17例（65枚）、反應性淋巴結增生8例（26枚）、淋巴結炎7例（21枚）；惡性組54例（184枚淋巴結），男37例，女17例，年齡23～64歲，平均（53.91±7.11）歲，包括鼻咽癌淋巴結轉移33例（122枚）、淋巴瘤8例（29枚）、甲狀腺癌6例（15枚）、扁桃體癌4例（10枚）、喉癌3例（8枚）。納入標準：①無淋巴結病變外科治療史；②常規MRI、擴散加權成像及DCE-MRI等檢查序列完整；③圖像清晰無偽影。排除因淋巴結中央大部分壞死而無法測量者。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.剪切波彈性成像檢查：使用Supersonic Imagine Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭，頻率4～15 MHz，預設甲狀腺超聲檢查條件。患者取仰臥位，必要時可墊高背部，充分暴露頸部，先行二維超聲和彩色多普勒超聲檢查，根據頸部淋巴結分區標準［5］對目標淋巴結進行定位，記錄淋巴結分區大小、內部回聲、鈣化及內部血流情況。然后切換至剪切波彈性成像模式，待淋巴結顯示清晰后凍結圖像，測量楊氏模量值，直徑為2 cm。以彩色編碼圖為依據，選取淋巴結最硬區域，放置第一個Q-Box，選取淋巴結外周圍脂肪組織放置第二個Q-Box作為參照。記錄淋巴結與周圍脂肪組織彈性值比值（E-ratio）、平均彈性值（E-mean）、最大彈性值（E-max），測量3次取平均值。以上操作均由同一具有豐富經驗的超聲醫師完成。

2.DCE-MRI檢查：使用西門子Skyra 3.0 T超導磁共振儀，DCE-MRI序列：三維容積內插快速擾相梯度回波序列，TR、TE分別為5.08 ms、1.85 ms，翻轉角150°，視野范圍229 mm×229 mm，層厚5 mm，間距0.5 mm。以常規MRI平掃圖像為依據，圍繞目標淋巴結進行平掃，2序列后，通過高壓注射器經肘靜脈團注將Gd-DTPA對比劑（西安瑞禧生物科技有限公司）注入，尾隨20 ml生理鹽水沖管，然后行動態增強掃描，持續40個序列，對比劑劑量0.2 mmol/kg，注射流率2.0 ml/s，總時間5 min 15 s。應用西門子Syngo MMWP工作站中Tissue 4D軟件包Tofts兩室模型進行動態分析，觀察指標包括容量轉移常數（Ktrans）、速率常數（Kep）及血管外細胞外間隙容積比（Ve）。

三、統計學處理

結 果

一、兩組剪切波彈性成像參數比較

與良性組比較，惡性組E-ratio、E-mean、E-max均增高，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。見表1和圖1。

表1 兩組剪切波彈性成像參數比較（±s）

表1 兩組剪切波彈性成像參數比較（±s）

E-ratio：淋巴結與周圍脂肪組織彈性值比值；E-mean：平均彈性值；E-max：最大彈性值

組別良性組惡性組t值P E-ratio 1.62±0.74 2.93±1.09-11.236＜0.001 E-mean（kPa）16.51±6.84 30.13±11.08-11.717＜0.001 E-max（kPa）20.72±8.74 36.11±12.65-11.331＜0.001

二、兩組DCE-MRI定量參數比較

與良性組，惡性組Kep增高，Ve降低，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；兩組Ktrans比較差異無統計學意義。見表2和圖2。

三、ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示，剪切波彈性成像參數E-ratio、E-mean、E-max及其聯合應用診斷頸部惡性淋巴結的AUC分別為0.841、0.859、0.846、0.881；DCE-MRI定量參數Kep、Ve及其聯合應用診斷頸部惡性淋巴結的AUC分別為0.742、0.776、0.926，兩種方法聯合應用的AUC均高于單項參數（均P＜0.05）。剪切波彈性成像參數與DCE-MRI定量參數對頸部惡性淋巴結的診斷效能見圖3和表3。

圖3 剪切波彈性成像參數與DCE-MRI定量參數診斷頸部惡性淋巴結的ROC曲線圖

表2 兩組DCE-MRI定量參數比較（±s）

表2 兩組DCE-MRI定量參數比較（±s）

Ktrans：容量轉移常數；Kep：速率常數；Ve：血管外細胞外間隙容積比

組別良性組惡性組t值P值Ktrans（min-1）0.492±0.213 0.519±0.235-0.993 0.322 Kep（min-1）0.721±0.308 1.153±0.537-7.768＜0.001 Ve 0.716±0.168 0.508±0.151 11.011＜0.001

圖1 兩組剪切波彈性成像圖

圖2 兩組DCE-MRI圖

討 論

剪切波彈性成像可直接提供目標組織的彈性模量，定量分析靶組織。研究［6-8］表明，剪切波彈性成像在乳腺、甲狀腺及淋巴結良惡性鑒別診斷方面均有重要價值。DCE-MRI定量分析能夠實時動態監測目標部位組織T1弛豫時間變化，同時以假定藥代動力學模型為基準，計算感興趣區組織灌注或微循環滲透性的血流動力學參數，在細胞分子功能水平層面上反映組織血管分布、血流灌注等生理信息，其常用定量參數有Ktrans、Kep、Ve，三者關系為Kep=Ktrans/Ve［9］。本研究結果顯示，兩組剪切波彈性成像參數E-ratio、E-mean、E-max值比較差異均有統計學意義（均P＜0.05）；兩組DCE-MRI定量參數比較，Ktrans差異無統計學意義，Kep和Ve差異均有統計學意義（均P＜0.05）。DCE-MRI早期，對比劑多在血管內分布，其信號強度與腫瘤血管生成程度及結構存在關聯，病變組織內的新生血管壁發育不完善，導致間隙增寬，對比劑能更多地從血管內進入組織細胞外間隙，使Ktrans增高；本研究兩組Ktrans比較差異無統計學意義或與樣本量偏少有關。DCE-MRI晚期，對比劑多分布在組織細胞外間隙，其信號強度與微血管通透性和密度存在關聯，微血管通透性和密度越高，單位時間內回流進入微血管的造影劑量越大，Kep越高。這或與惡性淋巴結感興趣區內病變組織新生血管發育程度不完善、病變組織內細胞密度高，以及血管外組織細胞外間隙小有關。

表3 剪切波彈性成像參數與DCE-MRI定量參數對頸部惡性淋巴結的診斷效能

本研究ROC曲線分析顯示，剪切波彈性成像參數E-ratio、E-mean、E-max及其聯合應用診斷頸部惡性淋巴結的AUC分別為0.841、0.859、0.846、0.881，DCEMRI定量參數Kep、Ve及其聯合應用診斷頸部惡性淋巴結的AUC分別為0.742、0.776、0.926，表明兩種方法均有較高的診斷價值，且聯合應用診斷價值均高于單項參數。DCE-MRI定量參數單獨應用的診斷價值低于剪切彈性成像參數單獨應用，但前者兩項參數聯合應用的診斷價值高于后者三項參數聯合應用。剪切波彈性成像三項參數聯合應用的診斷敏感性、特異性分別為89.7%、88.4%，DCE-MRI兩項參數聯合應用的診斷敏感性、特異性分別為91.5%、88.4%。分析原因為：①剪切波彈性成像重復性好，能明顯降低操作者主觀偏差，而E-ratio、E-mean、E-max為不同類別的彈性比值，具有一定趨同性，故其單項參數診斷價值均較高，但聯合應用的診斷價值未明顯增加；②DCEMRI定量分析中，Ktrans與微血管生成及血管通透性相關，Kep反映單位時間內對比劑進入微血管回流量，Ve與微血管外-細胞外間隙大小相關，或因某種抗原引發反應性淋巴結增生，使增生濾泡間小血管增多，血供變得豐富，而此時淋巴結結核增殖區內可出現血管閉塞性脈管炎、管腔狹窄甚至消失，使良性淋巴結內Ktrans和Kep發生改變，若僅計算病灶平均參數無法準確反映病灶病理生理學信息［10］。因此，DCE-MRI定量參數單獨應用診斷效能偏低，而聯合應用各參數可相互補充，提高診斷敏感性。

本研究的局限性：①樣本量較少，未根據淋巴結大小及原發灶的不同病理類型進行亞組分析；②良惡性淋巴結病理類型多樣，病例的不均衡影響平均值的變化，今后有待進一步對某一類型良惡性淋巴結進行大樣本量的統計分析。

綜上所述，剪切波彈性成像與DCE-MRI定量參數對頸部良惡性淋巴結均有較高診斷價值；其中剪切波彈性成像參數單獨應用價值更高，DCE-MRI參數聯合應用價值更高。