鼻咽癌MRI三維徑線和體積測量及與臨床分期的相關(guān)性

馬高， 許曉泉， 胡昊， 洪汛寧， 吳飛云， 施海彬， 孫新臣

·頭頸部影像學(xué)·

鼻咽癌MRI三維徑線和體積測量及與臨床分期的相關(guān)性

馬高， 許曉泉， 胡昊， 洪汛寧， 吳飛云， 施海彬， 孫新臣

目的：探討鼻咽癌MRI三維徑線和體積(PTV)測量及與臨床分期的相關(guān)性。方法：回顧性分析經(jīng)病理證實(shí)的118例鼻咽癌患者的臨床及影像學(xué)資料?；跈M軸面、冠狀面和矢狀面脂肪抑制T2WI，分別測量鼻咽癌病灶的左右徑(MLD)、上下徑(CCD)和前后徑(APD)，并采用面積求和法計算PTV。結(jié)果：進(jìn)展期腫瘤(T3+T4期)組的PTV、APD、MLD和CCD均明顯高于非進(jìn)展期腫瘤(T1+T2期)組(P<0.05)。PTV、APD、MLD和CCD在N0期和非N0期(N1+N2+N3)組間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。受試者工作特性(ROC)曲線分析結(jié)果顯示，APD和CCD鑒別進(jìn)展性和非進(jìn)展期腫瘤的診斷效能與PTV相似(P>0.05)，而MLD明顯低于PTV(P<0.05)。結(jié)論：鼻咽癌MRI三維徑線和體積測量值與其T分期密切相關(guān)。

鼻咽癌； 磁共振成像； 三維測量； 腫瘤體積； 臨床分期

腫瘤分期是影響包括鼻咽癌在內(nèi)的頭頸部腫瘤預(yù)后的主要因素之一，世界范圍內(nèi)廣為使用的鼻咽癌分期系統(tǒng)主要有第七版UICC/AJCC分期及我國2008年制訂的分期標(biāo)準(zhǔn)[1]。鼻咽癌原發(fā)腫瘤體積(primary tumor volume，PTV)與分期密切相關(guān)，是影響患者生存的一個重要預(yù)后因素，有學(xué)者建議將其納入TNM分期系統(tǒng)[2-3]。然而測量腫瘤體積的方法復(fù)雜、耗時，不適合臨床應(yīng)用。故本研究中提出基于橫軸面、冠狀面及矢狀面脂肪抑制T2WI來測量鼻咽癌原發(fā)腫瘤三維徑線值(three-dimension measurement of the tumor thickness，TDMTT)的概念，以PTV作為參考標(biāo)準(zhǔn)，分析并比較TDMTT及PTV與鼻咽癌臨床分期(我國2008年版)的相關(guān)性。

材料與方法

1.臨床資料

搜集2011年9月-2015年12月我院經(jīng)病理確診的157例鼻咽癌患者的影像學(xué)及臨床資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：無治療前MR圖像(n=18)；治療前MRI檢查序列不完整(n=11)；原發(fā)腫瘤體積過小，無法測量(n=3)；病灶或頸部淋巴結(jié)未充分顯示(n=6)；既往有惡性腫瘤病史(n=1)。最終共118例患者納入本研究，男91例，女27例；年齡9～88歲，平均(52.6±12.5)歲。其中角化性鱗狀細(xì)胞癌8例，非角化性癌110例。

圖1 T4期鼻咽癌脂肪抑制T2WI。a) 橫軸面圖像，以原發(fā)腫瘤的最大前后徑為基線，腫瘤浸潤最深點(diǎn)(a)及最突出點(diǎn)(b)至基線的垂直距離之和為MLD； b) 冠狀面圖像，以原發(fā)腫瘤的最大左右徑為基線，a、b兩點(diǎn)至基線的垂直距離之和為SID； c) 矢狀面圖像，以原發(fā)腫瘤的最大上下徑為基線，a、b兩點(diǎn)至基線的垂直距離之和為APD； d) 橫軸面圖像。逐層手動勾畫腫瘤邊界(箭)，測得截面積為960.33mm2，計算各層面截面積之和，其與層厚-層間距之和的乘積即為 PTV。

臨床分期檢查項(xiàng)目包括：病史采集、體格檢查、電子鼻咽鏡、胸片、鼻咽及頸部MRI平掃加增強(qiáng)掃描、胸部及全腹部CT或PET-CT和骨掃描等。依據(jù)我國2008年鼻咽癌分期標(biāo)準(zhǔn)[4]，118例中T1期39例，T2期39例，T3期15例，T4期25例；N0期19例，N1期30例，N2期60例，N3期9例；M0期112例，M1期6例。

2.MRI檢查

使用Siemens Verio 3.0T MR掃描儀。掃描范圍自顳葉中部至胸廓入口，常規(guī)行MR平掃加增強(qiáng)掃描。常規(guī)MR平掃序列及參數(shù)如下。橫軸面T1WI： TR 1000 ms，TE 10 ms，層厚4 mm，層間距0.8 mm；脂肪抑制橫軸面T2WI：TR 4000 ms，TE 95 ms，層厚4 mm，層間距0.8 mm；脂肪抑制冠狀面T2WI：TR 4500 ms，TE 79 ms；脂肪抑制矢狀面T2WI：TR 4200 ms，TE 79 ms。常規(guī)MR增強(qiáng)序列包括橫軸面、冠狀面及矢狀面脂肪抑制T1WI，對比劑采用Gd-DTPA，劑量0.01 mmol/kg，注射流率4 mL/s。

3.圖像分析

由2位資深放射科醫(yī)師對所有病例的臨床和影像學(xué)資料進(jìn)行獨(dú)立分析。采用我國2008年鼻咽癌分期標(biāo)準(zhǔn)[4]判斷TNM分期時，若兩者意見存在分歧，經(jīng)討論獲得一致意見后將數(shù)據(jù)納入研究。鼻咽癌TDMTT及PTV的測量均基于脂肪抑制T2WI[5-6]。原發(fā)腫瘤范圍包括鼻咽部腫塊及其向周圍侵犯的結(jié)構(gòu)異常區(qū)域。顱底區(qū)域應(yīng)結(jié)合各序列綜合判斷，骨質(zhì)信號異常亦包入勾畫范圍內(nèi)。鼻咽癌TDMTT的測量：以原發(fā)腫瘤在橫軸面圖像上的最大前后徑，冠狀面圖像上的最大左右徑及矢狀面圖像上的最大上下徑作為基線；在基線所在層面圖像上，以鼻咽癌原發(fā)腫瘤浸潤最深點(diǎn)及最突出點(diǎn)至基線的垂直距離之和作為腫瘤的徑線值，分別記錄原發(fā)腫瘤在橫軸面圖像上的左右徑(medial-lateral diameter，MLD)，冠狀面圖像上的上下徑(superior-inferior diameter，SID)及矢狀面圖像上的前后徑(anterior-posterior diameter，APD)(圖1a～c、2a～c)。鼻咽癌PTV的測量：在橫軸面脂肪抑制T2WI上，逐層手動勾畫腫瘤邊界，取各層面面積之和乘以層厚與層間距之和，計算腫瘤體積(圖1d、2d)。取兩位醫(yī)師測量的各徑線及PTV值的平均值，納入統(tǒng)計學(xué)分析。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

因樣本量有限，本研究針對T分期將病例分為兩組(局限性腫瘤組，T1+T2期；進(jìn)展期腫瘤組，T3+T4期)，針對N分期將病例分為兩組(N0期；N+期，包括N1、N2和N3期)，針對M分期將病例分為兩組(M0期和M1期)[7]。不同T和N 分期之間定量測量參數(shù)的比較采用Mann-Whitney檢驗(yàn)。因M1期的患者僅有6例，故并未對M0期和M1之間的定量測量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用受試者工作特性(receiver operating characteristic，ROC)曲線比較有統(tǒng)計學(xué)意義的定量參數(shù)的診斷效能，不同參數(shù)間診斷效能的比較采用Delong法[8]。所有統(tǒng)計分析使用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

118例鼻咽癌患者的APD為(2.24±1.04) cm，MLD為(3.06±1.41) cm，CCD為(2.97±1.30) cm，PTV為(12.78±15.44) cm3。不同T和N分期腫瘤的各參數(shù)測量值及統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。進(jìn)展期腫瘤組的PTV、APD、MLD和CCD均明顯高于局限性腫瘤組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。118例鼻咽癌患者的頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率為83.90%(99/118)，PTV、APD、MLD和CCD在N0期和非N0期(N1+N2+N3)組間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 不同T和N分期腫瘤各參數(shù)測量值及統(tǒng)計分析結(jié)果

圖2 鼻咽癌TDMTT和PTV鑒別局限性和進(jìn)展期腫瘤的ROC曲線。

ROC曲線分析結(jié)果見表2。以PTV≥7.47 cm3作為閾值，鑒別局限性和進(jìn)展期腫瘤的診斷效能最高(曲線下面積為0.895，敏感度95.00%，特異度70.51%)。APD和CCD的診斷效能與PTV比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而MLD的診斷效能明顯低于PTV(圖2)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.011)。

表2 TDMTT和PTV鑒別局限性/進(jìn)展期腫瘤的診斷效能

討 論

在鼻咽癌研究領(lǐng)域，既往不少研究認(rèn)為PTV是影響患者預(yù)后的重要因素。陳傳本等[9]研究發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌PTV>50 cm3的患者較PTV≤50 cm3的患者，其3年無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率、無瘤生存率和總牛存率均明顯下降。但測量腫瘤體積十分耗時，既往部分學(xué)者提出，用鼻咽癌原發(fā)腫瘤二維或一維徑線值代替腫瘤體積來反映腫瘤負(fù)荷[10-11]，如原發(fā)腫瘤-咽后淋巴結(jié)垂直徑乘積、原發(fā)腫瘤橫斷面最大徑等。但上述測量方法未能充分利用MR多方位、多參數(shù)成像和軟組織分辨率高的優(yōu)勢[12]，僅反映了腫瘤在橫軸位方向上的生長特點(diǎn)。Kwon等[5]發(fā)現(xiàn)基于術(shù)前MRI測量的口腔-舌鱗

狀細(xì)胞癌三維徑線值與術(shù)后病理標(biāo)本的相應(yīng)徑線值有較高的一致性，隨著三維徑線值增大，舌外肌、淋巴管受侵犯的風(fēng)險升高，切緣陽性概率增加，且它是發(fā)生頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的重要影響因素?；谏鲜鲅芯?，本研究提出了鼻咽癌三維徑線值測量及基線的概念，以PTV作為參考標(biāo)準(zhǔn)，分析比較三維徑線測量值和PTV與鼻咽癌TNM分期的相關(guān)性。

既往Lee等[13]研究發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌腫瘤體積在不同T分期間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，腫瘤體積是判斷患者預(yù)后的重要指標(biāo)。本研究中T分期分組中，進(jìn)展期(T3+T4期)腫瘤的PTV明顯高于局限性腫瘤組(T1+T2期)，提示腫瘤體積與T分期具有相關(guān)性，這一結(jié)果與既往研究結(jié)果基本相符。另外，本研究結(jié)果顯示APD和CCD在鑒別局限性和進(jìn)展期腫瘤中的診斷效能與PTV相似，MLD的診斷效能則明顯低于PTV。筆者分析原因，可能與本研究中使用的2008年我國鼻咽癌分期標(biāo)準(zhǔn)中的T分期標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。在2008分期標(biāo)準(zhǔn)中，將腫瘤累及顱底歸入T3期，累及顱神經(jīng)、鼻竇、海綿竇、腦膜和腦實(shí)質(zhì)則歸入T4期[4]，對這些結(jié)構(gòu)的累及更容易體現(xiàn)為腫瘤APD及CCD的增加。而腫瘤對左右方向的結(jié)構(gòu)，如咽旁間隙、翼內(nèi)外肌和咀嚼肌間隙的累及貫穿于T2～T4各分期中，且本組病例多數(shù)位于T2期，因此MLD在鑒別不同T分期腫瘤中的價值不及PTV、APD和CCD。上述結(jié)果提示我們在臨床實(shí)踐中，在一定程度上可以采用APD和CCD代替PTV用于預(yù)測鼻咽癌患者的T分期及疾病預(yù)后。

鼻咽癌淋發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率較高[14]，本研究中頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率達(dá)83.90%，與既往文獻(xiàn)報道的結(jié)果相近[15]。同時本研究結(jié)果顯示，TDMTT和PTV在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示腫瘤體積不是影響鼻咽癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的重要因素，可能原因是鼻咽癌易于發(fā)生上行性生長，向上累及顱底、鼻竇和顱內(nèi)等結(jié)構(gòu)；另一方面，腫瘤較大體積時易出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞缺氧、壞死細(xì)胞增多，或堵塞淋巴管，減少了發(fā)生頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率[16]。

本研究尚存在一些不足之處：首先本研究樣本量有限，且為回顧性研究，可能存在一定的選擇偏倚；另外，本組病例的隨訪時間不長，未能進(jìn)一步分析TDMTT、PTV和2008年腫瘤分期標(biāo)準(zhǔn)等與鼻咽癌預(yù)后的關(guān)系。未來我們將繼續(xù)擴(kuò)大樣本量，延長隨訪時間，以明確PTV及TDMTT對鼻咽癌預(yù)后的預(yù)測價值。綜上所述，本研究結(jié)果顯示基于MRI的三維徑線測量值具有與腫瘤體積相似的鼻咽癌T分期診斷價值，且其測量方法更簡單、耗時較少，更適合于臨床應(yīng)用。

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Three-dimentional measurement of thicknesss and volume of nasopharyngeal carcinoma based on preoperative MRI and correlation with clinical stage

MA Gao,XU Xiao-quan,HU Hao,et al.

Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing 210029,China

Objective:To evaluate the significance of three-dimensional measurement of the tumor thickness and tumor volume based on preoperative MRI and the correlation with clinical stage in patients with nasopharyngeal carcinoma (NPC).Methods:Clinical and imaging data of 118 patients with pathologically proven NPC were retrospectively analyzed.Tumor thickness was measured on axial (medial-lateral diameter,MLD),coronal (cranio-caudal diameter,CCD) and sagittal (anterior-posterior diameter,APD) fat-suppressed T2-weighted images,and tumor volume was calculated using area summation method.Results:APD,MLD,CCD and tumor volume in advanced (T3+T4 stage) group were significantly higher than those in non-advanced (T1+T2 stage) group (P<0.05).There was no statistically significant difference in APD,MLD,CCD and tumor volume between N0 and non-N0 (N1+N2+N3) group (P>0.05).Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis indicated that APD and CCD showed comparable performance in differentiating advanced from non-advanced group when compared with tumor volume (P>0.05),while MLD showed significantly lower differential value (P<0.05).Conclusion:Tumor thickness and tumor volume obtained by quantitative MRI measurement correlate significantly with the T stage.

Nasopharyngeal carcinoma； Three-dimensional measurement； Tumor volume； Magnetic resonance imaging； Clinical stage

210029 南京，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科(馬高、許曉泉、胡昊、洪汛寧、吳飛云、施海彬)，放療科(孫新臣)

馬高(1991-)，女，江蘇徐州人，碩士研究生，主要從事頭頸部影像診斷工作。

吳飛云，E-mail：wufeiyundd@163.com

R445.2； R739.6

A

1000-0313(2017)08-0827-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.08.009

2016-11-30

2017-02-05)