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：進展期腫瘤(T3+T4期)組的PTV、APD、MLD和CCD均明顯高于非進展期腫瘤(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鑒別進展性和非進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年制訂的分期標準[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作為參考標準，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。排除標準：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(a)及最突出點(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年鼻咽癌分期標準[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)資料進行獨立分析。采用我國2008年鼻咽癌分期標準[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)腫瘤浸潤最深點及最突出點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。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。Kwon等[5]發(fā)現(xiàn)基于術(shù)前MRI測量的口腔-舌鱗

狀細胞癌三維徑線值與術(shù)后病理標本的相應(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。基于上述研究，本研究提出了鼻咽癌三維徑線值測量及基線的概念，以PTV作為參考標準，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。本研究中T分期分組中，進展期(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準中的T分期標準有關(guān)。在2008分期標準中，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83.90%，與既往文獻報道的結(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)腫瘤細胞缺氧、壞死細胞增多，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，未能進一步分析TDMTT、PTV和2008年腫瘤分期標準等與鼻咽癌預(yù)后的關(guān)系。未來我們將繼續(xù)擴大樣本量，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)