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临床研究
MRI增强及DWI对鼻咽癌放疗后复发的诊断价值研究
钟华 代海洋 李丽红 黎昕 刘锦文

钟华,代海洋,李丽红,等. MRI增强及DWI对鼻咽癌放疗后复发的诊断价值研究.磁共振成像, 2016, 7(6): 433-437. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.06.007.


[摘要] 目的 探讨磁共振平扫和增强扫描及弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)对鼻咽癌放疗后复发的诊断价值。材料与方法 收集惠州市中心人民医院经病理证实为鼻咽癌并接受放射治疗的病例共380例,所有患者在放疗结束后进行6月至3年的随访复查并接受至少1次以上磁共振检查,常规进行MRI平扫和增强扫描,其中168例行DWI扫描。结果 在复查过程中,共有32例证实为放疗后复发,复发的肿块形态不规则,T1WI呈等、稍低信号,T2WI呈等或稍高信号,增强后呈中等-明显强化,其中19例伴有新发颅底骨质破坏,12例伴有新增淋巴结肿大。复发肿块DWI呈高或稍高信号,其表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值为(0.96±0.08)×10-3 mm2/s;无复发者DWI大部分呈等、稍高信号,部分呈稍低信号,其ADC值为(1.31±0.16)×10-3 mm2/s,二者ADC值组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论 MRI增强和DWI成像对鼻咽癌放疗后复发诊断具有重要价值。
[Abstract] Objective: To investigate the value of conventional MRI plane scan/enhancement and diffusion weighted imaging (DWI) in the diagnosis of nasopharyngeal carcinoma (NPC) after radiotherapy.Materials and Methods: Three hundred and eighty patients proved nasopharyngeal carcinoma by biopsy were collected in our hospital. All patients were treated with radiation therapy and received a regular follow up ranging from 6 months to 3 years and MRI scan for no less than one time. Conventional MRI examinations including plan scan and Gd-DTPA enhancement, and 168 patients were scanned with DWI.Results: During the follow up, 32 patients were confirmed NPC recurrence after radiotherapy. New occurred tumors showed irregular shapes, iso-or slightly low signal on T1WI, iso-or slightly higher signal on T2WI, and moderate to obvious enhanced after contrast medium administrated. Nineteen cases were found newly occurred bone destruction in the skull base, and 12 cases were found lymph node enlargement. On DWI, recurred tumors showed moderate or high signals, and the ADC value was (0.96±0.08)×10-3 mm2/s. While most none recurrence cases showed iso-or slightly high signal while some showed slightly low signal on DWI, and the ADC value was (1.31±0.16)×10-3 mm2/s, and the difference of ADC value between two groups has statistical significance (P<0.05).Conclusion: MRI enhancement and DWI have great value in the diagnosis of recurrence of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy.
[关键词] 鼻咽肿瘤;磁共振成像;弥散加权成像;放射治疗
[Keywords] Nasopharyngeal neoplasms;Magnetic resonance imaging;Diffusion weighted imaging;Radiotherapy

钟华 惠州市中心人民医院放射科,惠州 516001

代海洋* 惠州市中心人民医院放射科,惠州 516001

李丽红 惠州市中心人民医院放射科,惠州 516001

黎昕 惠州市中心人民医院放射科,惠州 516001

刘锦文 惠州市中心人民医院放射科,惠州 516001

通讯作者:代海洋,E-mail: d.ocean@163.com


基金项目: 广东省医学科学技术研究基金项目 编号:A2015536 惠州市中心人民医院重点扶持项目 编号:2015013
收稿日期:2016-03-03
接受日期:2016-04-18
中图分类号:R445.2; R739.62 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.06.007
钟华,代海洋,李丽红,等. MRI增强及DWI对鼻咽癌放疗后复发的诊断价值研究.磁共振成像, 2016, 7(6): 433-437. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.06.007.

       鼻咽癌是我国常见的头颈部恶性肿瘤,早期症状不明显,确诊时多已有咽旁或颅底侵犯、颈部淋巴结转移等,部分病人因发现及治疗不及时而危及生命。近年来随着放疗技术的快速发展,以放射治疗为主并辅以化疗等综合治疗方案在鼻咽癌的治疗中取得了良好的效果,但仍有部分患者在治疗结束后出现鼻咽部肿块的局部复发、淋巴结转移甚至远处转移。鼻咽镜是观察鼻咽部病变的首选手段,但部分复发的癌肿由于位置较深且与放疗后鼻咽部粘膜慢性炎症、纤维化难以区分,因此利用影像学方法对鼻咽癌放疗后复发的诊断具有重要的临床意义,本研究探讨利用MRI常规扫描和弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)对鼻咽癌放疗后复发的诊断价值。

1 材料和方法

1.1 临床资料

       收集2013年1月至2015年10在本院经病理证实为鼻咽癌并接受放射治疗的病例共380例,其中男性226例,女性154例,年龄26~ 75岁,平均年龄48.6岁。本组病例中,低分化鳞癌251例,未分化癌113例,腺癌16例。所有患者均接受放射治疗,并于放疗后6个月至3年内进行定期随访复查和至少1次以上MRI检查,其中86例进行4次以上MRI检查。

1.2 MRI检查

       所有患者扫描前均告知其注意事项并签署知情同意书。采用荷兰飞利浦公司Philips Achieva 1.5 T超导MR成像系统,8通道头颈联合线圈,仰卧位扫描。常规扫描采集序列包括横断位T1WI、T2WI及冠状位T2WI脂肪抑制序列。扫描参数:T1WI:TR=400 ms,TE=20 ms;T2WI:TR=3000 ms,TE=120 ms;脂肪抑制序列:TR=3000 ms,TE=60 ms,扫描层厚为5 mm,层间隔1 mm,成像矩阵256×256,扫描范围为包全颅底及锁骨上水平。增强扫描采用通过肘静脉注射钆喷酸葡胺(gadolinium diethylene triamine pentacetate acid, Gd- DTPA),剂量为0.1 mmol/kg,增强扫描横断位、冠状位和矢状位T1WI图像,参数同上。在常规扫描的同时共有168例加扫DWI序列,DWI扫描采用单次激发回波平面成像(echo planar imaing, EPI)技术,TR=5000 ms,TE=73 ms,b值取0和1 000 s/mm2,扫描层厚为5 mm,矩阵为256×256。

1.3 鼻咽癌放疗后是否复发的判断

       参考文献报道对鼻咽癌局部复发的判断标准如下:(1)放疗结束时间≥6个月;(2)MRI发现鼻咽部新出现肿块,伴或不伴咽旁侵犯、颈部淋巴结肿大及新发颅底骨质破坏;(3)鼻咽镜活检证实为肿瘤复发;(4)如无病理证实但复查MRI发现病变较上次增大,再次放疗后病变缩小。复合条件1和2~ 4中任何一条可确诊为复发。鼻咽癌无复发的判断:放疗后经临床或影像追踪随访观察1年以上,鼻咽部无变化、症状体征逐渐减轻或消失,颅底无新的骨质破坏[1,2,3,4]

1.4 图像处理及统计学分析

       由两位中级以上职称医师共同阅片,意见不一致时协商解决。DWI及表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值后处理采用Philips Intelli Space Portal后处理工作站,对放疗后复发者,参考横断位T1WI及T2WI图像,在DWI图像上选取病灶最大层面划取感兴趣区(region of interest, ROI),大小约5 mm×5 mm,系统自动计算得出病灶的ADC值。对放疗后无复发且未见明显异常肿块者,ROI选取原肿块灶位置所处粘膜及粘膜下水平,大小同上。每个病例测量3个感兴趣并计算得出平均ADC值,以±s表示,利用SPSS17.0软件对数据进行统计学分析,分为复发组和无复发组,组间比较采用配对t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

       在放疗后随访复查过程中,共有32例(32/380)鼻咽癌患者证实为放疗后复发,常规MRI平扫及增强扫描显示鼻咽部新发软组织肿块,形态不规则,T1WI呈等、稍低信号(图1A),T2WI呈等或稍高信号(图1B),与咽旁肌肉信号对比增强后鼻咽部肿块呈中等或明显强化(图1C图1D)。19例伴有新发颅底骨质破坏,表现为斜坡和/岩骨尖正常黄骨髓的T1WI高信号消失,出现局限性T1WI低信号灶(图1E),增强后显著强化;12例出现颈部淋巴结肿大。无复发组248例(248/380)放疗后肿块消失,但仍可见鼻咽部粘膜增厚,均匀线样强化,或表面不光滑呈结节状,但未发现软组织肿块影。随访复查过程中,共有168例行DWI检查,其中证实为复发者21例,无复发者147例。复发者鼻咽部肿块DWI呈高或稍高信号(图1F),其ADC值为(0.96±0.08)×10-3 mm2/s;无复发者DWI大部分(139/147)呈等、稍高信号,部分(8/147)呈稍低信号,其ADC值为(1.31±0.16)×10-3 mm2/s,二者ADC值组间差异有统计学意义(t=6.52,P<0.05)。

图1  同一病人,女性,32岁,鼻咽癌放疗后18个月第3次复查,鼻咽部新发软组织肿块,T1WI(A)呈等、稍低信号,T2WI(B)肿块呈不均匀稍高信号,增强后(C、D)显著不均匀强化,颅底斜坡及岩骨尖(白箭)新发骨质破坏表现为T1WI低信号(E),鼻咽部病灶DWI呈高信号(F),后证实为鼻咽癌放疗后复发
Fig. 1  Female, 32 years old. Eighteen months after radiotherapy and received the 3rd follow up MRI scan. MRI shows newly found soft tissue tumor in the nasopharynx, which shows iso-or slightly low signal on T1WI (A), moderately high signal on T2WI (B), and markedly enhanced after enhancement medium administrated (C, D), there appeared newly bone destruction in the clival region and petrous apex (white arrow) (E). The lesion showed high signal on DWI (F) and was proved recurrence of nasopharyngeal carcinoma after radiotherapy.

3 讨论

       鼻咽癌是发生于鼻咽粘膜的恶性肿瘤,其病理类型大部分为低分化鳞癌。由于鼻咽癌独特的生物学特性,放射治疗为其首选的治疗方法。大量临床实践经验证明鼻咽癌经过一定剂量和疗程的放射治疗后,鼻咽部肿瘤可逐渐缩小至消失、鼻咽部侵犯程度减轻,临床症状得到缓解,大部分病人可达到临床痊愈[5]。放射治疗会对照射野内其他组织造成损伤,研究表明,在放疗后的6个月内,由于射线的组织损伤效应,造成鼻咽部血管通透性增加、血管扩张、新生血管生成等,鼻咽部会出现粘膜水肿、软组织增厚,咽隐窝变浅、鼻咽腔变窄等,这种改变可持续到放疗后12个月[6]。在放疗后期,照射区炎症反应减轻、鼻咽部肿瘤逐渐缩小或消失,部分病人的鼻咽腔形态可基本恢复正常,少数病人会残留纤维组织增生或纤维瘢痕形成,还有部分病人由于放疗后肿瘤的坏死及纤维化而形成斑块,表现为鼻咽壁不规则增厚。另外放射治疗会导致照射区骨质黄髓化,CT表现为颅底和上段颈椎骨质密度减低,MRI则表现为T1WI及T2WI骨质高信号,残存的颅底骨质破坏可表现为长期无进展的T1WI信号减低区[7]

       放射治疗对鼻咽癌具有良好的治疗效果,但仍有部分患者在放疗后一段时间出现鼻咽部肿瘤的局部复发或远处转移,因此放疗结束后病人应进行定期随访复查,及时发现确诊肿瘤复发[8]。鼻咽癌复发灶可能会和鼻咽部粘膜水肿、炎症反应及纤维化等共存,且部分复发灶位于鼻咽粘膜深部,这些都造成对鼻咽癌复发诊断的困难。CT密度分辨率高但软组织分辨率差,难以区分复发和放疗后改变。MRI具有良好的软组织分辨率,多序列、多参数成像能更准确地反映病变的病理基础,对鼻咽癌放疗后效果评价和复发的判断可提供更为可靠的诊断信息[9,10]。MRI增强扫描对复发和放疗后改变具有较好的鉴别价值,复发和部分放疗后改变患者MRI平扫均可见异常肿块影,肿瘤复发常规MRI增强扫描可见肿块中度或明显强化,提示复发肿瘤血供丰富;而放疗后改变常不强化或有轻度条索状强化,提示放疗后肿瘤纤维化或瘢痕形成。一般来说,若增强扫描病灶无强化可基本除外肿瘤复发[11]。虽然放疗后纤维瘢痕一般在T1WI和T2WI表现为稍低信号,但未成熟的纤维组织细胞丰富,T2WI可呈高信号,增强后也可强化,和肿瘤复发难以鉴别,但未成熟的纤维组织细胞一般出现在放疗后早期,且可能会与放疗后尚未完全坏死的肿瘤并存。另外放射治疗导致的纤维化可以和放射后炎性反应同时存在,早期复发肿瘤和肉芽组织混合生长等,这些原因均造成常规MRI平扫和增强扫描对鼻咽癌放疗后复发和纤维化鉴别的困难[12],可能会造成一定程度的误诊和漏诊。DWI能从分子水平反映肿瘤的病理生理变化信息,在中枢神经系统病变的诊断和鉴别中发挥了巨大的作用,但目前在鼻咽癌中应用相关研究尚较少。由于DWI反应的是细胞周围间隙水分子的自由弥散运动,一般认为肿瘤的细胞密集,细胞周围间隙水分子扩散受限,表现为DWI高信号;而非肿瘤性病变一般细胞周围间隙较为疏松,有利于水分子的自由扩散,DWI信号为低信号。通过本组病例分析,常规MRI平扫和增强扫描鼻咽癌放疗后的局部复发表现为在随访过程中鼻咽部出现新发的软组织肿块,T2WI呈中高或稍高信号,T1WI呈等或稍低信号,DWI呈高或稍高信号,增强后病灶呈中度或显著强化,同时可见鼻咽部粘膜中断,邻近的脂肪和肌肉受侵,部分病例可出现新发的颅底骨质破坏,颈部淋巴结转移或远处转移等,与文献报道基本一致[13]。通过本组对DWI表现和ADC值测量分析,发现鼻咽癌放疗后复发者ADC值低于放疗后纤维化者,且二者ADC值差异有统计学差异,表现在DWI图像上,放疗后复发者鼻咽部肿块信号高于放疗后纤维化者。由此可见DWI可作为鉴别鼻咽癌放疗后局部复发和纤维化的一种重要方法[14,15],是鼻咽癌诊断中常规MRI平扫和增强扫描方法的重要补充。

       综上所述,MRI常规增强扫描能够基本反映放疗后局部变化情况,在鼻咽癌复发诊断中具有重要价值。DWI可从分子水平提供病变特征信息,DWI结合ADC值可对鼻咽癌放疗后复发和纤维化的鉴别提供重要诊断参考依据。

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