磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)在鼻咽癌放射治療中的研究進(jìn)展

林燦潔

（廣西科技大學(xué)第二附屬醫(yī)院，廣西 柳州 545006）

我國(guó)屬于鼻咽癌（Nasopharyngeal Carcinoma，NPC）多發(fā)的國(guó)家之一，且我國(guó)NPC 的發(fā)病率有明顯的地域差異，以華南、西南各地區(qū)高發(fā)，如廣東、廣西、福建等[1]。NPC 的發(fā)生呈現(xiàn)人群聚集現(xiàn)象，具有明顯的地區(qū)聚集性、種族易感性、家族高發(fā)傾向和發(fā)病率相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。NPC 病灶主要位于鼻咽腔側(cè)壁以及頂部位置[2]。放射治療（放療）是NPC 首選的治療手段。徐海歡等[3]認(rèn)為，NPC 對(duì)放化療均有中度的敏感性。黃德尤等[4]指出，臨床治療NPC 時(shí)一般會(huì)選擇放療。NPC 局部復(fù)發(fā)與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者死亡的主要原因[5]。NPC 癌灶易發(fā)生浸潤(rùn)性生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移至頸部淋巴結(jié)，為精確定位NPC 的侵犯范圍及轉(zhuǎn)移情況，需要早期進(jìn)行檢查。既往，臨床多采用超聲、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）、正電子發(fā)射斷層顯像/ 計(jì)算機(jī)斷層攝影（PET/CT）等影像學(xué)技術(shù)診斷NPC 并輔助臨床治療，但存在一定的局限性。李昊東等[6]認(rèn)為，常規(guī)的MRI 檢查雖然能夠在一定程度上提供較為豐富的解剖信息和電子密度信息，但在具體應(yīng)用的過程中，由于軟組織的分辨率相對(duì)較低，導(dǎo)致腫瘤邊界的顯示度以及精確度不夠準(zhǔn)確，因此在放療靶區(qū)勾畫的過程中非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。近年來(lái)，隨著影像技術(shù)及放療技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，尤其是調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使NPC 患者的生存率得到了明顯改善，其5 年生存率可達(dá)到65% ～90%[7]。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)是一種新興的磁共振成像技術(shù)，融合了擴(kuò)散張量成像（DTI）與擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不僅能檢測(cè)出活體組織中水分子的擴(kuò)散情況，還能將一些復(fù)雜生物組織的微觀結(jié)構(gòu)顯示出來(lái)，從而在各類腫瘤的診斷及治療中得到了廣泛應(yīng)用。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)能準(zhǔn)確反映腫瘤病灶的位置、大小、形態(tài)、侵犯范圍、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等，從而可準(zhǔn)確診斷腫瘤的類型及嚴(yán)重程度，還能評(píng)估患者的治療效果。楊棟等[8]認(rèn)為磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)包括多種成像技術(shù)，能夠清晰地分辨人體軟組織，更加直觀地顯現(xiàn)腫瘤的邊界。曾凌宇[9]指出，在NPC 的臨床治療及放化療療效預(yù)測(cè)中，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)能夠有效分辨腫瘤組織和正常組織，更好地尋找腫瘤靶區(qū)。李佳余等[10]研究發(fā)現(xiàn)，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)有更高的病變敏感性，對(duì)NPC 后期的臨床治療和研究有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)。本文主要綜述了磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)在NPC 放療中的應(yīng)用價(jià)值及研究進(jìn)展。

1 NPC 放療中磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

劉向一[11]研究指出，在NPC 放療的過程中，以往臨床多采用傳統(tǒng)的MR 檢查來(lái)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的收集。宋宏偉等[12]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于NPC 患者來(lái)說，要想進(jìn)行有效的治療，應(yīng)采用SIEMENS PR IMUS 醫(yī)用直線加速器進(jìn)行放療，每周治療5 次，持續(xù)治療1 個(gè)月，總體劑量保持在70 Gy 左右，每日2 Gy。黃錦釗等[13]在對(duì)NPC 患者進(jìn)行放療的過程中，利用磁共振多b 值擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)對(duì)患者的治療情況進(jìn)行觀察和分析，發(fā)現(xiàn)敏感組患者共計(jì)22 例，均為放療后腫瘤縮小30% 及以上的患者，不敏感組患者共計(jì)12 例，與敏感組相反，均為放療后腫瘤縮小不足30%的患者。雷薇薇等[14]指出，在NPC 患者放療的初期，應(yīng)用SIEMENS AVANTO 分別在第1 周和第4 周進(jìn)行檢查，包括MR 及MR-PWI，能夠有效評(píng)價(jià)患者的療效。張可名等[15-16]在“鼻咽癌病理分化程度與腫塊大小及磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像ADC 值相關(guān)性的研究”中指出，聯(lián)合采用8 通道相控陣頭、頸A Tim Coil 線圈和5T超導(dǎo)型MR 成像儀，對(duì)患者行MRI 基本檢查，接下來(lái)再利用EPI 成像實(shí)施掃描，掃描的重點(diǎn)位置為病灶的最大層面，間距和層厚分別為1 mm、5 mm，同時(shí)反復(fù)采集50 次，每次捕捉圖像達(dá)到15 幅，即可得到磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像的ADC 值。羅艷亭等[17]認(rèn)為，針對(duì)NPC 放療患者，醫(yī)生可不再局限于病變的形態(tài)變化，采用3.0T 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)檢測(cè)臨床治療前后與生物變化相關(guān)的組織異質(zhì)性，即可預(yù)知患者的早期療效。周瑋等[18-19]基于磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)，為NPC 患者制訂更具針對(duì)性的個(gè)體化治療方案，使患者獲得了更好的治療效果，并減少了并發(fā)癥的發(fā)生。

2 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)在NPC 放療中的應(yīng)用

2.1 MR 常規(guī)檢查與磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像的圖像特點(diǎn)及區(qū)別

侯毅斌等[20]認(rèn)為，在放療之前，應(yīng)對(duì)所有NPC患者的鼻咽部腫塊有清晰的認(rèn)識(shí)，就MRI 的圖像特點(diǎn)來(lái)說，由于影像之間并無(wú)重疊，并且具有良好的密度分辨率，因此其使用價(jià)值和定位價(jià)值均較大。劉軼群等[21]通過對(duì)比分析常規(guī)MR 和磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像的圖像質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)二者均能夠有效確定病灶的大小，但在NPC 放療的過程中，只依靠常規(guī)MR 檢查很難準(zhǔn)確地分辨腫脹的鼻咽軟組織和病變的鼻黏膜，因此會(huì)在一定程度上增加誤診率，而磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像則能敏感、準(zhǔn)確地反映鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移放化療前后的生物學(xué)變化。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像是根據(jù)一定強(qiáng)度的擴(kuò)散梯度所獲得的信號(hào)，來(lái)對(duì)影像信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，從而實(shí)現(xiàn)臨床檢測(cè)的。陳學(xué)文等[22]認(rèn)為，當(dāng)在DWI 上看到一個(gè)高信號(hào)的病變時(shí)，需要排除是否是T2 透射效應(yīng)所導(dǎo)致的，而非擴(kuò)散受限導(dǎo)致的；同理，當(dāng)我們?cè)贒WI 上看到低信號(hào)改變時(shí)，應(yīng)首先考慮是否是T2沖蝕效應(yīng)導(dǎo)致的，而不要盲目地給出相應(yīng)區(qū)域擴(kuò)散更自由的結(jié)論。周迅等[23]認(rèn)為，理解了磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像的這些特殊效應(yīng)，就能做出更正確的診斷。

2.2 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像應(yīng)用結(jié)構(gòu)的分析

Yahya Noorazrul 等[24]通過分析磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，在臨床應(yīng)用過程中，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)可根據(jù)水分子擴(kuò)散速度及方向判斷活體組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化，掃描時(shí)間短，成像速度快，能夠根據(jù)定量測(cè)量獲得彌散系數(shù)，也就是ADC值。Ahmed Abdullahi Omar 等[25]在對(duì)NPC 放療患者的臨床分析中發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的ADC 值與細(xì)胞的密度呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)，因此當(dāng)細(xì)胞密度高、水分子自由擴(kuò)散空間相對(duì)較小時(shí)，由于整個(gè)擴(kuò)展的空間和范圍均受到了一定的影響，因此此時(shí)的ADC 值就相對(duì)較低；當(dāng)腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)缺血、缺氧、壞死等情況時(shí)，細(xì)胞的密度不斷降低，此時(shí)的ADC 值就相對(duì)較高。在磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)中，另一個(gè)重要的參數(shù)是b 值，主要為水分子對(duì)外加梯度的敏感程度。Trinh Cua Thi Hong 等[26]研究指出，一般DWI 有兩組圖像，一組是DWI 圖，一組是ADC 圖，兩者結(jié)合起來(lái)分析才能做出正確的判斷。近年來(lái)，隨著磁共振成像設(shè)備的不斷改進(jìn)，各廠商先后推出了高清擴(kuò)散加權(quán)成像設(shè)備，圖像質(zhì)量明顯提高。在腦室中，擴(kuò)散在所有方向上都是自由和充分的，包括施加的梯度方向，因此整個(gè)腦室看起來(lái)是暗的。盡管彌散加權(quán)成像很簡(jiǎn)單，但它經(jīng)常用于中風(fēng)的研究中。在急性腦卒中患者中，局部細(xì)胞腫脹增加了對(duì)水流動(dòng)性的限制，因此由于病變區(qū)域的高信號(hào)強(qiáng)度而出現(xiàn)了明亮的影像表現(xiàn)。擴(kuò)散加權(quán)成像的優(yōu)點(diǎn)是采集時(shí)間短，因?yàn)橹恍枰环鶊D像。臨床研究表明，在NPC 放療后，ADC 值較治療前明顯增高，而腫瘤病灶、頸部腫大淋巴結(jié)體積較治療前明顯縮小，提示采用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)測(cè)定NPC 患者放療中ADC 值的變化可對(duì)其放療的療效進(jìn)行評(píng)估。

2.3 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)對(duì)NPC 放療效果的評(píng)估

Guo Mengran 等[27]認(rèn)為，臨床上如何有效評(píng)估NPC 患者的放療效果是一個(gè)非常重要的問題，相比于傳統(tǒng)的評(píng)估方式，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)不僅無(wú)輻射，軟組織的分辨率也非常高，能夠更好地觀察病變部位的形態(tài)變化，獲得病理學(xué)相關(guān)信息。該學(xué)者在具體的臨床研究中，對(duì)100 例NPC 患者進(jìn)行1 周的放療后，均對(duì)其實(shí)施常規(guī)的磁共振檢查與磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像檢查，結(jié)果顯示患者放療后的彌散加權(quán)成像信號(hào)均降低，ADC 值均明顯增大，與常規(guī)磁共振檢查獲得的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異?，F(xiàn)階段，在磁共振拓展加權(quán)成像技術(shù)的研究進(jìn)程中雖然取得了一定的成果，但也存在一些缺陷。Chakraborty Koyel 等[28]指出，DWI 的計(jì)算模型相對(duì)來(lái)說比較簡(jiǎn)單，不能準(zhǔn)確地反映活體生物組織的復(fù)雜性，其次，由于各個(gè)部位的最佳掃描參數(shù)并沒有完全統(tǒng)一，因此在研究過程中，尤其是類似的研究結(jié)果往往會(huì)出現(xiàn)不同。Vandecaveye 等[29]通過對(duì)行放療后的頭頸部鱗癌患者進(jìn)行隨訪發(fā)現(xiàn)，與腫瘤體積改變相比，ADC 值變化更早出現(xiàn)，這主要是因?yàn)榉暖熆梢云茐哪[瘤細(xì)胞膜，降低腫瘤組織內(nèi)的細(xì)胞密度，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，擴(kuò)大細(xì)胞外間隙并增加水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，從而會(huì)導(dǎo)致ADC 值增大，故ADC值可作為NPC 放療效果及早期反應(yīng)評(píng)估的重要依據(jù)。Abdel 等[30]通過研究NPC 相關(guān)預(yù)后參數(shù)與DWI 擴(kuò)散系數(shù)之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，NPC 患者腫瘤體積大小、病理類型、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等均與ADC 值有一定的關(guān)聯(lián)，腫瘤體積較大、腫瘤未分化或部分分化、伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的NPC 患者行磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像診斷，ADC 值相對(duì)較低。這一結(jié)果說明ADC 值可將NPC 原發(fā)腫瘤病灶及轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)放療后的密度變化間接地反映出來(lái)，不僅可以作為NPC 放療早期治療效果的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，還能評(píng)估NPC 患者的預(yù)后。

3 小結(jié)

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)是一種利用活體組織內(nèi)水分子微觀且隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)（即布朗運(yùn)動(dòng)）進(jìn)行成像的無(wú)創(chuàng)性檢查技術(shù)，根據(jù)受檢者機(jī)體組織中水分子的變化情況，能將機(jī)體存在的一些病理情況早期檢測(cè)出來(lái)。NPC 患者腫瘤增殖較為活躍，采用常規(guī)磁共振顯像雖然能有效檢出腫瘤的增殖情況，但NPC 腫瘤細(xì)胞之間排列緊密，且細(xì)胞體積與細(xì)胞核均較大，因而易出現(xiàn)一定的誤診和漏診情況。利用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)對(duì)NPC 患者進(jìn)行檢查，可通過檢查得到的ADC值判斷患者放療后機(jī)體內(nèi)是否殘留有活性的淋巴結(jié)，從而能指導(dǎo)臨床采取合適的治療措施來(lái)對(duì)放療進(jìn)行補(bǔ)救，從而能全面提升患者的治療效果。

綜上所述，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)在NPC 放療中的應(yīng)用效果顯著，不僅能準(zhǔn)確診斷出腫瘤的大小、性質(zhì)、分期等，還能評(píng)估患者放療的效果，從而能為臨床后續(xù)制定合理的治療方案提供重要依據(jù)。