聶 翔 李金高

磁共振彌散加權(quán)成像是目前在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測量與成像的惟一方法,在20 世紀(jì)90 年代才開始廣泛運(yùn)用于臨床,最早是用于缺血缺氧性腦損傷的研究，它提供了與常規(guī)磁共振成像( magnetic resonance imaging ，MRI) 技術(shù)不同的圖像對比。國外[1，2]大量研究證實腫瘤在接受有效治療后，ADC值的變化要早于常規(guī)影像學(xué)(例如CT及MRI)上體積的變化。故ADC值作為一項影像學(xué)指標(biāo)，在預(yù)測腫瘤治療效果方面，彌散成像較常規(guī)MRI具有更大的優(yōu)勢。我們擬通過MR DWI技術(shù)觀察ADC與放療療效的相關(guān)性，探討鼻咽癌ADC值在預(yù)測放療效果中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集13例經(jīng)病理檢查證實的鼻咽癌初治患者，均為低分化鱗癌，所有患者治療前均接受鼻咽MRI、電子鼻咽鏡檢查及胸部正側(cè)位片、腹部B超及相關(guān)實驗室化驗檢查，明確分期及排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，臨床分期為T2N0～3M0(參照97福州分期)，Ⅱ期5例，Ⅲ期8例，其中男性10例,女性3例，年齡29～52歲,平均38.8歲。

1.2 分組及處理

全部患者治療前作為對照組，治療后作為實驗組?；颊呔邮艹Ｒ?guī)二維放療，2 Gy/次，5次/周，共7～8周，放療總劑量為70～80 Gy，放療中不予化療。放療前、放療中3周內(nèi)每周(間隔時間大約為7天)及放療結(jié)束時均行鼻咽MRI平掃，同時進(jìn)行DWI掃描，MR 檢查均在1.5T( GE Signa CV/ i,NV/ i) 磁共振掃描儀進(jìn)行,常規(guī)檢查序列包括鼻咽矢狀位快速SE T1WI 定位、軸位快速SE T1WI、快速SE T2WI、快速SE T2fsWI和DWI。DWI 采用軸位單次激發(fā)平面回波成像( echo planar imaging ，EPI) 序列,圖像掃描層次與常規(guī)掃描保持一致,分別在3 個方向(讀出XX、相位編碼YY、層面選擇ZZ) 施加彌散梯度,b = 0 s/mm2及b = 1 000 s/ mm2,掃描時間50 s。

1.3 資料分析

1.3.1 ADC值計算 通過2個不同b值擬合出病變部位ADC圖，結(jié)合MRIT2WI在對應(yīng)的DWI圖及進(jìn)行信號強(qiáng)度的測量,在DWI圖上勾畫出感興趣區(qū)ROI(Region-Of-Interest),勾畫時盡量包括腫瘤實質(zhì)區(qū)，避免壞死區(qū)及囊變區(qū)，收集軸位中心層面及上下2～3層面(最大顯示腫瘤)病灶A(yù)DC值，計算其平均值，即為病灶平均ADC值。

1.3.2 腫瘤體積計算 根據(jù)鼻咽MRI平掃，應(yīng)用PACS系統(tǒng)通過面積求和法計算出鼻咽腫瘤體積。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 15.0 軟件對資料進(jìn)行處理,全部計量資料以±s表示,放療前后參數(shù)比較采用配對t檢驗,相關(guān)分析采用Pearson法。

2 結(jié)果

放療前鼻咽癌的ADC值為(8.38±0.89)×10-4mm2/s，放療中第1、2、3周及放療結(jié)束時ADC值分別為(11.66±0.43)×10-4mm2/s、(12.82±0.40)×10-4mm2/s、(13.90±0.74)×10-4mm2/s和(9.05±0.62)×10-4mm2/s，放療前鼻咽癌體積為(10.72±3.22)mm3，放療中第1、2、3周及放療結(jié)束時體積分別為(9.91±3.22)mm3、(7.38±3.03)mm3、(4.50±1.82)mm3和(1.43±0.51)mm3，放療前ADC值與放療結(jié)束時體積消退百分比呈線性負(fù)相關(guān)(γ=-0.694，F(xiàn)=10.208，P<0.05)。

3 討論

3.1 DWI成像技術(shù)概述

DWI使MR 對人體的研究深入到了更微觀的水平，水分子擴(kuò)散反映的是微觀分子的運(yùn)動變化,與人體組織中細(xì)胞的大小處于同一數(shù)量級,能更精確、可靠、及時地反應(yīng)組織的微觀構(gòu)成和各種狀態(tài)下水分子的跨膜運(yùn)動與移動的功能狀況。生物組織內(nèi)水分子運(yùn)動受限程度主要取決于組織細(xì)胞密度及細(xì)胞膜的完整性，惡性腫瘤由于其細(xì)胞繁殖速度快，細(xì)胞密度增高，細(xì)胞外間隙變窄，同時因細(xì)胞生物膜的限制和一些大分子的吸附作用，這些因素綜合作用，限制了惡性腫瘤細(xì)胞水分子活動，導(dǎo)致其ADC值通常低于良性病變及正常組織[3]。在生物組織內(nèi),為了消除呼吸、血流灌注、脈搏、肢體運(yùn)動等生理因素對水分子彌散的影響，常用表觀彌散系數(shù)(apprent diffusion coefficient，ADC)來描述活體內(nèi)水分子的彌散狀況。生物組織內(nèi)ADC受彌散和灌注兩個因素的影響。微循環(huán)內(nèi)的ADC比純水的大十幾倍[4]。若b取值太小,則ADC將受灌注影響很大,誤差較大，故在活體研究中通常采用了較大b值。早期DWI由于掃描時間較長，運(yùn)動偽影大，較難運(yùn)用于運(yùn)動幅度較大器官，如肝臟及脾臟[5]。隨著MRI硬件及軟件的發(fā)展，尤其是平面回波成像及多線圈的應(yīng)用，縮短了掃描時間，減少了患者體位變化，抑制運(yùn)動偽影，使體部DWI成為可能。

3.2 DWI成像在預(yù)測腫瘤治療效果中應(yīng)用潛能

惡性腫瘤在接受有效治療后，由于細(xì)胞壞死及凋亡導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)量及密度的降低，細(xì)胞外水分子容積增加，腫瘤ADC值往往會升高，若ADC值降低或穩(wěn)定則意味著細(xì)胞內(nèi)水分子容積增加及組織內(nèi)自由彌散的水分子減少，往往繼發(fā)于治療效果不佳或腫瘤進(jìn)展。

Kuei 等[6]通過動物研究顯示骨轉(zhuǎn)移病灶在接受化療后，病灶A(yù)DC在第7、11天和14天增高幅度分別為4%、13.1%及30%。Hamstra等[7]研究表明治療前腫瘤ADC水平與治療后腫瘤的消退呈負(fù)相關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)鼻咽癌在接受放療后3周內(nèi)ADC值總體上呈遞增趨勢，尤以第1周增值最為明顯，此時MRI上腫瘤體積的變化卻不大，提示腫瘤處于“松動期”，而腫瘤體積明顯消退發(fā)生在放療后第2周或第3周，落后于ADC的變化，證實ADC值變化要早于常規(guī)影像學(xué)上體積變化。進(jìn)一步分析表明放療前ADC值與放療結(jié)束時腫瘤體積消退百分比呈負(fù)相關(guān)，與“Hamstra等”的研究基本一致，因此ADC有早期預(yù)測腫瘤治療效果的潛能。本研究中，放療第3周時ADC值下降，類似于Patrick等[8]研究結(jié)果，因當(dāng)時無法取得病理活檢，故推測這可能與放療后炎癥、水腫及ADC變化不均勻有關(guān)。在此次研究中，為了避免化療藥物對ADC值的影響，故分期偏晚(T3～4N0～3M0)的病例未納入研究范圍，加之腫瘤ADC值測量過程中影響因素較多，如掃描時所用參數(shù)及掃描時間、ROI的大小、醫(yī)生勾畫ROI的經(jīng)驗，況且腫瘤治療后ADC值變化較為復(fù)雜，故這方面有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，DWI作為1種新型的成像技術(shù)，必將有更為廣泛的應(yīng)用前景及臨床價值。

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