磁共振IVIM對鼻腔鼻竇腫物良惡性的鑒別診斷價(jià)值

周藝默， 唐維， 任玲， 黃硯玲， 李松柏

鼻腔鼻竇因其復(fù)雜而重要的解剖結(jié)構(gòu)及部位，可發(fā)生各種類型腫物，其中以炎性息肉及各種良惡性腫瘤為主。良性腫物以內(nèi)翻性乳頭狀瘤、骨瘤及血管瘤多見，惡性腫物以原發(fā)于上頜竇者多見，按發(fā)病率依次為鱗癌、淋巴瘤、腺樣囊性癌、惡性黑色素瘤及嗅神經(jīng)母細(xì)胞瘤等。良、惡性腫瘤臨床表現(xiàn)沒有明顯差異，均表現(xiàn)為鼻塞，粘膿鼻涕帶血或鼻出血等。普通影像學(xué)檢查包括X線檢查、CT及MRI，其中MRI平掃加普通延遲期增強(qiáng)掃描因其較高的軟組織分辨力及多平面成像等特點(diǎn)已成為鼻腔鼻竇腫物的常規(guī)檢查方法，但由于腫物病理類型多樣，影像表現(xiàn)復(fù)雜，且部分良性腫瘤亦可出現(xiàn)鄰近骨質(zhì)破壞等侵襲性表現(xiàn)，定性仍以術(shù)后病理及穿刺活檢為主，影像學(xué)定性診斷存在一定難度。

體素內(nèi)不相干運(yùn)動(intravoxel incoherent motion，IVIM)是一種多b值的DWI，其原理基于體素內(nèi)非相干運(yùn)動理論的成像技術(shù)，利用高b值時(shí)以反映組織內(nèi)擴(kuò)散效應(yīng)為主，低b值時(shí)顯示灌注效應(yīng)更為敏感的特性，僅利用擴(kuò)散加權(quán)圖像便可提供了灌注與擴(kuò)散信息，對病變微循環(huán)病理特征進(jìn)行影像學(xué)評價(jià)。本文旨在研究IVIM對鼻腔鼻竇腫物良惡性的鑒別診斷價(jià)值。

材料與方法

1.研究對象

搜集中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2014年10月-2015年12月收治入院的未行放化療的鼻腔鼻竇腫物患者33例(腫物34個(gè))，所有病例均經(jīng)手術(shù)或病理證實(shí)。良性組18例，男8例，女10例，年齡25～70歲；惡性16例，男7例，女9例，年齡9～70歲。患者臨床表現(xiàn)為鼻塞，鼻塞伴鼻出血或涕中帶血，清水涕，伴膿血涕及膿黃涕或頭痛及面部脹痛。1例患者有食管癌病史。

2.檢查設(shè)備和方法

采用GE 3.0T Signa MR儀，8通道正交頭顱線圈，常規(guī)SE序列平掃后行IVIM序列掃描，最后行普通延遲期增強(qiáng)掃描。常規(guī)SE序列平掃及增強(qiáng)掃描：掃描橫軸面和矢狀面T1WI、橫軸面和冠狀面T2WI，以及橫軸面、冠狀面及矢狀面抑脂T1WI增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：T1WI(TR 400～520 ms，TE 15～20 ms)，T2WI(TR 2500～3500 ms，TE 80～100 ms)，激勵次數(shù)1，矩陣256×192，視野22 cm×22 cm，層厚3.0～4.0 mm，間隔1 mm。

IVIM：取10、20、50、100、200、400、800、1200、0 s/mm2共9個(gè)b值，TR 3600 ms，TE 85.8 ms。激勵次數(shù)1，視野22 cm×11 cm，層厚6 mm，層間距0。

圖像后處理：將IVIM序列圖像傳入GE AW 4.6工作站。選擇Functool軟件中的MADC算法，手動繪制興趣區(qū)(ROI)，選取ROI時(shí)應(yīng)注意結(jié)合延遲期增強(qiáng)掃描圖像，以高b值時(shí)腫物信號仍較高的實(shí)性區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，盡量避開壞死囊變部分，得到ADCstandard、ADCslow、ADCfast、f值及其偽彩圖。每個(gè)參數(shù)需選擇三個(gè)ROI重復(fù)測量，然后取其平均值。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

側(cè)鼻腔受侵； b) 常規(guī)T2WI； c) b=200擴(kuò)散圖像； d) ADCstandard偽彩圖，測值0.714×10-3mm2/s； e) ADCslow偽彩圖，測值0.601×10-3mm2/s； f) ADCfast偽彩圖，測值7.38×10-3mm2/s； g) f偽彩圖，測值10.8%。

圖1 女，69歲，神經(jīng)鞘瘤。a) 常規(guī)T1WI，右側(cè)鼻腔占位； b) 常規(guī)T2WI； c) b=200擴(kuò)散圖像； d) ADCstandard偽彩圖，測值1.12×10-3mm2/s； e) ADCslow偽彩圖，測值1.26×10-3mm2/s； f) ADCfast偽彩圖，測值3.24×10-3mm2/s； g) f偽彩圖，測值26.4%。圖2 男，65歲，嗅神經(jīng)母細(xì)胞瘤。a) 常規(guī)T1WI，左側(cè)鼻腔占位，右

結(jié) 果

1.手術(shù)及病理結(jié)果

34個(gè)鼻腔鼻竇腫物中，良性組18例，惡性組16例。18例良性腫塊中，息肉5例(出血壞死型)，內(nèi)翻性乳頭狀瘤6例，神經(jīng)鞘瘤2例，多形性腺瘤1例，血管瘤3例，良性骨瘤1例。其中病變起源自鼻腔7例，上頜竇4例，蝶竇1例，累及鼻腔及篩竇2例，鼻腔及上頜竇2例，同時(shí)累及鼻腔、篩竇及額竇1例，鼻腔、篩竇及蝶竇1例。腫塊最小徑約1.27 cm，平均直徑約(2.56±1.72) cm。16例惡性腫塊中，鱗狀細(xì)胞癌3例，嗅神經(jīng)母細(xì)胞瘤6例，淋巴瘤2例，惡性血管外皮細(xì)胞瘤2例，內(nèi)翻性乳頭狀瘤惡變1例、惡性黑色素瘤1例、腺泡樣橫紋肌肉瘤1例。其中病變起源自鼻腔3例，上頜竇5例，蝶竇1例，累及鼻腔及上頜竇3例，同時(shí)累及篩竇及額竇2例，鼻腔、蝶竇及咽旁間隙1例，鼻腔累及顱底1例。腫塊最小徑約1.42 cm，平均直徑約(2.97±1.25) cm。

2.IVIM參數(shù)

四組數(shù)據(jù)中ADCstandard、ADCslow及ADCfast在良惡性腫瘤中的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。f值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，通過分析考慮到息肉及血管外皮細(xì)胞瘤的特殊病理組織結(jié)構(gòu)，后面將單獨(dú)進(jìn)行分組討論。

圖3 ADCstandard和ADCslow的ROC曲線。 圖4 ADCfast的ROC曲線。

參數(shù)良性腫瘤惡性組息肉組F值P值A(chǔ)DCstandard(×10-3mm2/s)1.287±0.2750.866±0.2671.764±0.32122.1810.000ADCslow(×10-3mm2/s)1.111±0.2620.666±0.2471.290±0.47712.7930.000ADCfast(×10-3mm2/s)10.601±8.25817.645±9.66211.012±7.3692.5900.091f(%)22.6±9.5022.8±13.248.8±5.212.0080.001

表1 IVIM各參數(shù)在良惡性組間的比較

3.IVIM各參數(shù)診斷效能

繪制ROC曲線，各參數(shù)AUC、最佳閾值及相應(yīng)的敏感度、特異度見表3，ADCstandard及ADCslow的AUC及敏感度最高，ADCslow特異度最高，ADCstandard及ADCslow的診斷符合率相同。通過二分類的Logistic回歸分析及ROC曲線得到參數(shù)聯(lián)合診斷能力，將IVIM參數(shù)ADCslow及ADCfast聯(lián)合，行ROC曲線分析，AUC達(dá)0.931，診斷符合率達(dá)92.1%。

表2 IVIM參數(shù)診斷效能比較

4.IVIM分組分析參數(shù)(息肉組單獨(dú)分組)

良性腫瘤組、惡性組及息肉組的ADCstandard、ADCslow及f值均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

討 論

傳統(tǒng)的磁共振DWI通過測量水分子擴(kuò)散運(yùn)動受限的方向和程度，間接反映組織的微觀結(jié)構(gòu)變化，其量化參數(shù)ADC值(平均表觀擴(kuò)散系數(shù))可用于腫物的良惡性鑒別、腫瘤放化療效果監(jiān)控等多種臨床應(yīng)用和研究。而IVIM可將組織內(nèi)微循環(huán)血流產(chǎn)生的血流灌注效應(yīng)與真正的水分子擴(kuò)散效應(yīng)有效區(qū)分，并分別由ADCslow及ADCfast兩個(gè)定量參數(shù)量化，使該序列在鑒別腫物良惡性方面可提供更多重要信息。

ADC值的大小與病變組織的病理特點(diǎn)密切相關(guān)，通常認(rèn)為，惡性腫物較良性腫物細(xì)胞排列更加緊密，增生異常活躍，細(xì)胞數(shù)明顯增多，且惡性組織具有侵襲性，因此水分子在組織內(nèi)的擴(kuò)散受限更加明顯，基于這些特點(diǎn)，利用ADC值大小鑒別腫瘤的良惡性已應(yīng)用于臨床。王永哲等[1]和李婧等[2]研究顯示，鼻腔鼻竇腫物及顱內(nèi)膠質(zhì)瘤的ADC值隨腫瘤惡性程度的加深和降低，Driessen等[3]對頭頸部腫物的DWI研究進(jìn)行綜述，大多數(shù)文獻(xiàn)顯示惡性病變與良性病變相比，其ADC值更低，但是，其ADC值平均值及診斷閾值卻不盡相同，這可能與各個(gè)研究中b值、場強(qiáng)、所選序列及病變組織的不同有關(guān)。

IVIM在腹部、乳腺及泌尿生殖等部位的研究已取得一定進(jìn)展，其中個(gè)別部分已形成完整的診斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。然而針對鼻腔及鼻竇腫物國內(nèi)外文獻(xiàn)中仍未見報(bào)道。在本次研究結(jié)果中，惡性腫物的ADCstandard及ADCslow低于良性腫物，這一結(jié)果與文獻(xiàn)中在乳腺、肝臟腫瘤[4-5]的應(yīng)用結(jié)果相吻合，這可能與惡性腫瘤細(xì)胞排列密集、結(jié)構(gòu)紊亂、細(xì)胞間隙較窄及細(xì)胞核質(zhì)比升高有關(guān)；而惡性組ADCfast高于良性組，這可能惡性腫瘤血供較豐富相關(guān)，而f值兩組間無顯著差異，而部分關(guān)于腹部及泌尿生殖的文獻(xiàn)中顯示，良惡性腫瘤的f值有時(shí)具有顯著差異并可以提示腫瘤的病理亞型[6]，筆者推測原因?qū)⑵錃w因于以下幾點(diǎn)：①良性組中炎性息肉較多及惡性組內(nèi)包含的血管外皮細(xì)胞瘤，二者具有不同于其他良惡性腫瘤的特殊病理學(xué)特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使測得結(jié)果與其他組腫物的參數(shù)范圍重疊；②惡性、腫物細(xì)胞密度增加、排列紊亂，細(xì)胞外間隙容積減小，惡性腫物內(nèi)部新生血管密集受壓，引起灌注成分所占比例偏低；③樣本量相對較少，不能確切反應(yīng)總體趨勢。

息肉組的ADCstandard及f值均高于其他良性腫瘤組。炎性息肉中炎性因子作用導(dǎo)致息肉內(nèi)血管擴(kuò)張、血流量增加，息肉的水分子擴(kuò)散程度較良性腫瘤組高，加之f值受腫物高T2信號的影響，灌注分?jǐn)?shù)f值亦高于良性腫瘤組。

實(shí)驗(yàn)中筆者發(fā)現(xiàn)，2例血管外皮細(xì)胞瘤的ADCstandard、ADCslow及ADCfast值均高于其他病理類型的惡性腫瘤，表明其水分子擴(kuò)散受限程度較低，而血液灌注成分高，f平均值不及ADCfast高值明顯，這可能與血管外皮細(xì)胞瘤的特殊組織學(xué)特點(diǎn)有關(guān)。血管外皮細(xì)胞瘤血供豐富，鏡下可見大量薄壁的毛細(xì)血管，管腔周圍見梭形或卵圓形廣泛分布的腫瘤細(xì)胞, 細(xì)胞胞質(zhì)豐富[7]，筆者推測其擴(kuò)散及灌注特點(diǎn)與其特殊的病理結(jié)構(gòu)有關(guān)。由此可見，若測得鼻腔鼻竇腫物的ADCslow為顯著高值時(shí)，并不能除外惡性，此時(shí)應(yīng)結(jié)合ADCfast值，若兩者同為高值，加之常規(guī)增強(qiáng)掃描為明顯強(qiáng)化，則應(yīng)考慮血管外皮細(xì)胞瘤的可能。

在后處理過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，ADCfast及f值的穩(wěn)定性較差，且腫物較小、侵襲性較強(qiáng)等原因與骨板分界欠清，所得圖像質(zhì)量及結(jié)果不佳，且因鼻腔鼻竇部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受周圍骨質(zhì)、氣體及鼻甲干擾較大，導(dǎo)致f偽彩圖失真。另有研究顯示[8]，ADCfast和f值的結(jié)果與手動選取的ROI大小及形狀影響較大，這也可能是導(dǎo)致ADCfast及f值的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因之一。本實(shí)驗(yàn)采用小視野22 cm×11 cm，較正常視野22 cm×22 cm空間分辨力更強(qiáng)，圖像變形度更輕，在手動選取ROI時(shí)，對照常規(guī)T1、T2圖像，盡量選擇同層面實(shí)性成分較多，壞死液化少的區(qū)域，可以一定程度減輕偽影干擾。

通過繪制ROC曲線，得到各參數(shù)良惡性診斷閾值及其對應(yīng)的敏感度、特異度及符合率，ADCstandard、ADCslow的AUC最大，ADCstandard及ADCslow的AUC及敏感度最高，ADCslow及f值特異度相同，ADCslow的診斷符合率高于其他參數(shù)。

IVIM擴(kuò)散加權(quán)成像僅利用擴(kuò)散加權(quán)圖像便可提供灌注與擴(kuò)散信息，理論上漏診率小，且能夠反映常規(guī)掃描所不能提供的微循環(huán)等復(fù)雜改變，為術(shù)前疾病的分期、療效預(yù)測及預(yù)后結(jié)果提供了依據(jù)，具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究中的突出問題是由于未行IVIM序列的患者未入組，加之搜集病例數(shù)相對較少，實(shí)驗(yàn)中各病理類型比例與實(shí)際鼻腔鼻竇腫物各類型的發(fā)病率存在偏差，從而導(dǎo)致所得數(shù)據(jù)與總體存在偏倚。