袁永勝，喬風雷（通信作者），牛 磊，崔 文，王永康，左 強，丁寧寧

（南京鼓樓醫(yī)院集團宿遷醫(yī)院/徐州醫(yī)科大學附屬宿遷醫(yī)院放射科 江蘇 宿遷 223800）

食管癌是常見的消化系統(tǒng)腫瘤之一，是我國主要的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，發(fā)病率呈持續(xù)上升趨勢，其主要的組織病理類型為鱗狀細胞癌[1]。由于食管癌發(fā)病隱匿，大多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時已成為中晚期，因此，準確的診斷對于食管癌的檢出以及臨床治療方案的制定、療效評估有重要的作用。體素內(nèi)不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）彌散加權(quán)成像作為彌散加權(quán)的衍生成像的功能磁共振成像的新技術(shù)，通過其雙指數(shù)模型，可將組織彌散和微循環(huán)灌注區(qū)分開，近年來逐步應(yīng)用于全身多個臟器病變的檢查與研究，其中也包括臨床食管癌診斷與分期方面的研究[2-3]。

然而，IVIM 彌散加權(quán)成像技術(shù)目前缺乏統(tǒng)一、權(quán)威的參數(shù)設(shè)置標準，不同b 值的選擇及數(shù)量影響IVIM 參數(shù)測量的準確性及可重復性，導致不同研究間的結(jié)果存在較大差異，甚至出現(xiàn)相反的結(jié)果[4]。理論上更多b 值有利于糾正擬合誤差，保證參數(shù)的準確率，但是會導致圖像采集時間過長。本研究分析比較相關(guān)參數(shù)值在正常食管壁與食管癌組織間的差異及診斷效能，為優(yōu)化b 值提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021 年11 月—2023 年07 月南京鼓樓醫(yī)院集團宿遷醫(yī)院35 例經(jīng)病理檢查確診為食管癌的患者作為觀察組，均行IVIM 檢查，其中男12 例，女23 例，年齡為44 ～72 歲，平均（58.1±11.1）歲。另隨機征集同期35 名食管功能正常志愿者作為對照組，行相同檢查，其中男16 例，女19 例。年齡為40 ～71 歲，平均（56.4±7.9）歲。觀察組納入標準：（1）經(jīng)病理檢查確診為食管癌；（2）臨床資料完整；（3）無磁共振檢查禁忌證。觀察組排除標準：（1）術(shù)前行新輔助放化療或其他治療；（2）所獲得的圖像偽影較大，影響觀察；（3）病灶較小，無法繪制感興趣區(qū)域；（4）同時合并其他頸胸部惡性腫瘤。對照組納入標準：（1）無食管相關(guān)疾病史或手術(shù)史；（2）無磁共振檢查禁忌證。對照組排除標準：圖像質(zhì)量不佳，影響觀察。所有研究對象均自愿參與本研究并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

患者在檢查前酌情禁食6 ～12 h，排除相關(guān)禁忌后注射10 mL 鹽酸山莨菪堿以緩解食管的蠕動。檢查設(shè)備選擇飛利浦3.0T 磁共振掃描儀，檢查時患者取仰臥位，頭先進。掃描范圍由頸部至上腹部。IVIM 的b 值選擇為0、50、100、150、200、400、600、800、1 000、1 200、1 500、2 000（s/mm2）。

1.3 圖像分析及后處理

由2 位影像科副主任醫(yī)師分別單獨對IVIM 數(shù)據(jù)進行測量。將圖像傳輸至后處理軟件（MITK Diffusion）進行圖像后處理，在IVIM 圖像上勾畫感興趣區(qū)，得到真彌散系數(shù)D值、灌注分數(shù)f值和偽彌散系數(shù)D*，記錄所得數(shù)值。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用Shapiro-Wilk 檢驗統(tǒng)計全部計量資料的正態(tài)性，方差齊性檢驗應(yīng)用Levene 檢驗。符合正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標準差（± s）表示，行t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料行Mann-WhitneyU檢驗。計數(shù)資料采用頻數(shù)和百分率[n（%）]表示。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。用MedCalc 軟件對組間比較中差異具有統(tǒng)計學意義的參數(shù)繪制受試者工作特征曲線，分析曲線下面積并獲得參數(shù)閾值。

2 結(jié)果

2.1 兩組IVIM 參數(shù)比較

兩組和IVIM 參數(shù)比較，觀察組D值低于對照組，f值高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組IVIM 參數(shù)比較（± s）

表1 兩組IVIM 參數(shù)比較（± s）

項目 觀察組（n=35）對照組（n=35） t/Z P D 值（×10-3 mm2/s） 0.97±0.06 1.96±0.06 -11.27 ＜0.001 D*值（×10-3 mm2/s）14.99±0.18 14.59±0.46 0.81 0.42 f 值/% 0.55±0.02 0.30±0.02 9.70 ＜0.001

2.2 IVIM 相關(guān)參數(shù)的食管癌診斷效能比較

對D值和f值繪制診斷食管癌ROC 曲線，見圖1。D值A(chǔ)UC 最高，為0.95，最佳截斷值為1.12×10-3mm2/s，約登指數(shù)為0.83（P＜0.05）。f值A(chǔ)UC 為0.91，最佳截斷值為0.42%，約登指數(shù)為0.77（P＜0.05），見表2。

圖1 IVIM 相關(guān)參數(shù)診斷食管癌的ROC 曲線

表2 IVIM 相關(guān)參數(shù)的食管癌診斷效能

3 討論

食管位于后縱隔，由于呼吸、心跳、吞咽動作、食管自身蠕動以及管腔氣體所致的磁敏感偽影等眾多因素導致MRI 在食管的應(yīng)用明顯落后于其他組織器官[5-7]。但是隨著MR 新序列、線圈技術(shù)以及呼吸、心電門控技術(shù)的應(yīng)用，MRI 近年來發(fā)展迅速[8-9]。Le Bihan 于1986 年提出雙指數(shù)擬合模型的IVIM 成像，將單純水分子彌散運動與微循環(huán)灌注效應(yīng)區(qū)分開，從而獲得反映與灌注無關(guān)的水分子彌散的D值、反映毛細血管分布和微循環(huán)灌注相關(guān)信息的D*值以及代表局部微循環(huán)的f值。

目前，國內(nèi)外諸多研究均表明b 值的選擇影響IVIM的灌注參數(shù)，不同學者間的研究結(jié)果存在較大差異[10-11]。本研究比較IVIM 參數(shù)診斷食管癌的效能，結(jié)果顯示，觀察組D值低于對照組組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。組織學上，腫瘤中細胞數(shù)量的增加可能導致彌散更加受限由于惡性腫瘤的細胞增殖不受限，以致細胞密度增高，以及腫瘤細胞核漿比增大，從而限制了水分子的彌散運動，導致D值下降。既往研究表明，b 值越高，對彌散靈敏度越大[12]，本研究中主要以高b 值為主的D值下降，這說明相對高b 值條件下，由于灌注造成的非高斯彌散對水分子彌散的影響較小。在諸多食管癌診斷效能分析中，IVIM 參數(shù)D值的AUC 為0.95，是診斷效能最高的指標，同時也是特異度最高的指標。

理論上，D*值反映組織灌注信息，與平均血流流速、毛細血管段長度呈正比，腫瘤組織新生血管增加，灌注相關(guān)參數(shù)D*值和f值增加，但是在相關(guān)研究中得到不同甚至是相反的結(jié)果。分析原因可能與腫瘤組織的微血管結(jié)構(gòu)及功能尚未完善造成不穩(wěn)定的微循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)，同時食管癌組織內(nèi)有豐富的毛細淋巴管網(wǎng)，內(nèi)部包含毛細血管灌注以及淋巴管灌注，同時一部分新生血管無成熟管腔，并且彎曲細小，異常增殖的腫瘤血管和腫瘤組織中的基質(zhì)會阻礙腫瘤組織和血液之間的運輸，導致血管灌注比例下降[13]。

關(guān)于D*值和f值，諸多研究結(jié)論不一致，原因可能是不同位置的腫瘤組織血供來源不同，由于血管內(nèi)徑不同以及與心臟距離不一從而造成血管壓力差異較大，導致腫瘤內(nèi)部灌注情況有所差別。同時在感興趣區(qū)繪制時候盡量避免了壞死以及囊變區(qū)域，從而忽略了腫瘤的異質(zhì)性，無法準確體現(xiàn)出真正腫瘤灌注情況，造成D*值與f值的不穩(wěn)定性。此外據(jù)相關(guān)報道，f值較易受腫瘤異質(zhì)性及松弛效應(yīng)的影響[14]。

綜上所述，本研究結(jié)果表明在食管癌的診斷中，D值是穩(wěn)定性較佳的參數(shù)。且其在食管癌診斷中效能最高，可較為真實地反映腫瘤組織的水分子彌散運動。D*值和f值可以較好地反映微循環(huán)灌注信息。但是D*值和f值受b 值影響較大，穩(wěn)定性暫時無法保證，并且診斷效能不及D值。故臨床研究中，應(yīng)結(jié)合診斷價值、參數(shù)穩(wěn)定性以及時間成本等因素選擇合適的b 值。但是，由于本次研究樣本量較少，可能是造成相關(guān)參數(shù)穩(wěn)定性差的原因之一，此外，由于需要手動繪制感興趣區(qū)，排除了部分病灶較小的病例，今后還需進一步研究。