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鼻咽癌放疗前、后的MRI动态增强曲线的特征*

2014-01-21东莞市人民医院放射科广东东莞523059

中国CT和MRI杂志 2014年4期
关键词:信号强度鼻咽癌造影剂

东莞市人民医院放射科(广东 东莞 523059)

李建鹏 邹玉坚 郑晓林 范宪淼

鼻咽癌放疗前、后的MRI动态增强曲线的特征*

东莞市人民医院放射科(广东 东莞 523059)

李建鹏 邹玉坚 郑晓林 范宪淼

目的 探讨并鉴别鼻咽癌放疗前、后MRI动态增强的曲线特征。方法 收集鼻咽癌患者病例,其中鼻咽癌放疗前68例,放疗后组150例。放疗前组经病理确诊,放疗后组随访复查无复发。采用FL3D_VIBE序列获取2组病例的时间一信号强度曲线(TIC)。结果 TIC曲线类型:放疗前组I型25例,i型23例,ii型17例,iii型3例。放疗后组i型1例,ii型48例,iii型42例,III型59例。最大信号强度可以鉴别放疗前I型、i型、ii型曲线均与放疗后III型、iii型曲线,无法与放疗后ii型曲线鉴别。强化曲线的最大斜率主要可以鉴别放疗前、后ii型曲线。结论 鼻咽癌放疗前后的TIC曲线分布有明显特征,并且应用强化曲线的最大斜率可以鉴别放疗前后ii型曲线。

鼻咽部肿瘤;磁共振成像;动态增强扫描

常规MRI在鼻咽癌的诊断、分期及治疗后随诊中具有显著优势。MRI动态增强(DE-MRI)对鉴别诊断头颈部肿瘤、乳腺、盆腔等肿瘤具有一定的价值。但国内外对MRI动态增强在鼻咽癌中的临床应用研究鲜见系统性分析。本研究通过回顾性分析病例,分析每个病例鼻咽癌放疗前、后的MRI动态增强曲线特征,即“时间-信号”曲线(time—intensity curves,TIC),尝试得出鼻咽癌放疗前、后的MRI动态增强的比较准确的TIC曲线特点。

1 材料与方法

1.1 临床资料 搜集本院2011年4月~2012年12月218例鼻咽癌患者的病例资料,男149例,女69例,年龄23~82岁,平均48.3岁。其中鼻咽癌放疗前组68例(男51例,女17例),放疗后组150例(男98例,女52例)。各病例组分组条件如下。①放疗前组:临床及常规MRI检查显示鼻咽部病变,活检病理证实为鼻咽癌,未经任何治疗的病例;②放疗后组:鼻咽癌放疗结束后,MRI复查示鼻咽部原病灶较前明显缩小、基本消失,并随访数次形态、大小均未见明显变化。

1.2 检查方法

1.2.1 扫描方法:①MRI扫描采用SIEMENS MAGNETOM VERIO 3.0T磁共振成像系统。线圈采用头颈联合线圈。②扫描前准备包括准确测量病人体重,除去金属异物,行肘静脉穿刺准备。③常规鼻咽部T2WI、T1WI横断面、冠状面和矢状面平扫。T1WI(TR/ TE=600ms/9.6ms);T2WI采用(TR/TE=5000ms/65ms);Matrix:448×448;Slice thickness=5.0mm。④使用MR专用高压注射器经肘静脉注射造影剂Gd-DTPA,剂量为0.1mmol/kg,采用团注法,速度为4ml/s,注射完造影剂后,以4ml/s的速度注射生理盐水10ml。⑤在开始注射造影剂的同时行MRI动态扫描,采用横断位进行扫描,采用FL3D_VIBE序列(TR/TE=4.26/1.37ms,Flip Angle=9.0deg,FOV=300mm,Slice Thickness=3mm),每个周期扫描16层,用时约15S,共扫描14个周期,整个动态扫描用时为210秒。⑥动态增强扫描后按常规行T1WI横断、冠状、矢状面增强扫描。

1.2.2 后处理方法:MRI动态资料的获取由MRI专业诊断医师,利用SIEMENS公司提供的NUMARIS/4后处理软件,以盲法对动态增强MRI图像选取ROI,计算时间-信号曲线。每个ROI面积约20mm2,避开坏死及血管区域。

1.2.3 统计学处理:记录各个病例的最大信号强度值SImax(maximum of signal indensity)、达峰时间TTP(time to peak),并计算强化曲线的最大斜率(the maximum slope of increase MSI)。应用SPSS13.0统计软件包,对上述最大信号强度值、强化曲线的最大斜率进行分析,计量资料以均数±标准差表示,均值比较采用单因素方差分析、组间两两比较,得出P值。以P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 MRI动态增强TIC曲线的类型 在210秒动态增强时间段内,TIC曲线主要分为3型:I型速升-速降型(图1-3)、II型速升-平台型(图4-9)及III型持续上升型。其中速升平台型又可以分为三型:i型速升-平台-缓降型、ii型速升-平台-持续型、iii型速升-平台-缓升型。

2.2 最大信号强度分析 鼻咽癌放疗前I型、i型、i i型曲线均与放疗后III型(P值均<0.01)、iii型(P值分别为<0.01、0.02、0.03)曲线的最大信号强度差异有统计学意义;与放疗后ii型曲线的最大信号强度均无统计学意义(P值分别为0.27、0.97、0.99)。放疗前各类曲线的最大信号强度均无统计学意义(P值分别为0.39、0.33)(iii型曲线由于病例少,统计学无意义)。

鼻咽癌放疗后III型曲线与ii型曲线的最大信号强度有统计学差异(P值<0.01);ii型曲线与iii型曲线的最大信号强度差异有统计学意义(P值<0.01);III型曲线与iii型曲线无统计学差异(P值=0.26)(i型曲线由于病例少,统计学无意义)。

2.3 强化曲线的最大斜率分析 鼻咽癌放疗前I型曲线与放疗前ii型、放疗后III型、iii型曲线的最大斜率差异有统计学意义(P值均为<0.01);放疗前ii型曲线与放疗后ii型、III型曲线差异有统计学意义(P值均为<0.01);放疗前i型曲线与放疗后III型曲线差异有统计学意义(P值<0.01)。(iii型曲线由于病例少,统计学无意义)。

鼻咽癌放疗后III型曲线与放疗前、后各类曲线均有统计学意义(P值均为<0.01);放疗后ii型曲线与放疗前ii型、放疗后iii型、III型曲线差异有统计学意义(P值均为<0.01);放疗后iii型曲线与放疗前I型、放疗后ii型、III型曲线差异有统计学意义(P值均为<0.01)。(i型曲线由于病例少,统计学无意义)。

2.4 放疗前组中3例速升-平台-缓升型(iii型)曲线均为鼻咽肿物活检术后1周内做MRI检查。放疗后组中1例速升-平台-缓降型(ii型)曲线为鼻咽癌放疗刚结束第1天做MRI检查。

3 讨 论

MRI检查对鼻咽癌的诊断已普遍应用于临床工作,随着磁共振快速扫描技术的发展和完善,应用动态增强MRI反映不同组织间由于造影剂的作用所产生的差异,可以提供常规MRI检查所不能获得的血流动力学方面的信息[1]。鼻咽癌CT动态增强和灌注成像国内外文献报道较多[2,3],但是鼻咽癌的MRI动态增强特征文献报道还是比较少的。国内外文献报道应用MRI动态增强对膀胱癌、前列腺癌的肿瘤分期[4,5]、对直肠癌和宫颈癌放疗后的疗效的评价[6,7]都有一定的价值。

对于头颈部高分化的肿瘤,MRI动态增强能够对其放疗效果进行准确的监测[8-10],通过对比剂在肿瘤组织与血管中的分布、交换情况从而反映肿瘤的的微血管状态及通透性[11,12]。本研究的理论基础亦是基于此点:所用的造影剂GD-DTPA为细胞外间隙非特异性造影剂,肿瘤微血管特征影响着它在肿瘤内的动态变化过程。造影剂由动脉进入,流经毛细血管床,引流入静脉。流经血管系统的造影剂量取决于血流速度和造影剂浓度。通过设定造影剂的团注速率及浓度,从而客观的得出肿瘤组织与血管的微血管分布及通透性差异。

本研究中鼻咽癌放疗前组主要为I型及II型曲线,其中I型曲线36.8%,II型曲线63.2%。放疗后组主要为II型及III型曲线,其中II型曲线60.7%,III型曲线为39.3%。I型曲线全部为放疗前组、III型曲线全部为放疗后组,曲线表现直观、典型,具有头颈部其他高分化肿瘤曲线相仿的特征,可以很明确的用于诊断。

对于II型曲线,本组研究根据其快速上升达到一定程度后,曲线走行的不同将其分为3个亚型:i型速升-平台-缓降型、ii型速升-平台-持续型、iii型速升-平台-缓升型。此点将文献报道的分型再次细化[1,13]。本研究中放疗前组主要表现为i型及ii型曲线;放疗后组主要表现为ii型及iii型曲线,i型占1.1%,ii型占52.7%,iii型占46.2%。观察3个亚型,我们可以看到i型及iii型曲线均有各自的特点,ii型曲线无论在放疗前还是放疗后表现基本相同,因此分析曲线的难点主要集中于II-ii型曲线。

我们定量分析TIC曲线的两个指标:最大信号强度及最大斜率。对于SImax,放疗前组主要的3类I型、II-i型、II-ii型与放疗后组中的II-iii型、III型有统计学差异,而与放疗后II-ii型曲线均无明显差别。对于MSI,放疗前组I型、II-i型、II-ii型与放疗后组中的II-iii型、III型有统计学差异,另外放疗前、后的II-ii型曲线亦有统计学差异。因此,我们得出结论,鼻咽癌放疗前、后的SImax的特征与定性分析曲线的诊断价值相仿,但是MSI对放疗前、后II-ii型曲线有鉴别意义,放疗前MSI大于放疗后MSI。

另外,本组研究放疗前组中有3例表现为速升-平台-缓升型,这3例均为MRI检查前1周内做过鼻咽肿物的活检,我们估计肿物活检导致病变血供的破坏,从而表现为此种曲线。放疗后组中1例表现为速升-平台-缓降型,本例是放疗结束第1天进行MRI检查,我们推断放疗所致急性期炎性水肿是导致曲线下降趋势的原因。在今后的研究中,我们将对这两种情况进行进一步研究。

综上所述,本研究对鼻咽癌放疗前、后的MRI动态增强TIC曲线特征已进行了比较系统的分析,并找到可靠的指标来分析、鉴别放疗前、后的各种曲线,为我们以后研究鼻咽癌放疗后复发与纤维化的TIC特点奠定基础。

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(本文编辑: 唐润辉)

The MRI Dynamic Enhancement Curve Characteristics in Nasopharyngeal Carcinoma Before and After Radiotherapy*

LI Jian-peng, ZOU Yu-jian, ZHENG Xiao-lin, FAN Xian-miao. Department of Radiology, Dongguan People's Hospital, Dongguan, Guangdong, 523018, China

Objective To explore and identify the characteristics of MRI dynamic enhancement curve in nasopharyngeal carcinoma(NPC) before and after radiotherapy.Methods A retrospective study was performed in NPC cases, including 68cases before radiotherapy, after radiotherapy group 150cases. Before radiotherapy group were confirmed by pathology, no tumour recurrence was found during follow-up in the after radiotherapy group. The MRI time-intensity curves(TIC) of two groups cases were obtained by FL3D_VIBE sequence. Results TIC curve types: type 1before radiotherapy group 25cases, 23cases of type I and type ii of 17cases, type iii (3cases).After radiotherapy group, 1case of type I and type ii 48cases, type iii 42cases, type iii 59cases. The maximum signal strength can be identified before radiotherapy type I, type i and type ii curve with type III, type iii curve after radiotherapy, can not be identified with type ii curve after radiotherapy. Strengthen the curve of maximum slope mainly identified before and after radiotherapy of ii type curve. Conclusion Before and after radiotherapy of NPC TIC curve distribution has obvious characteristics, and application of strengthening curve of maximum slope can be identified type ii curves in NPC that before and after radiotherapy.

Nasopharyngeal Neoplasms; Magnetic Resonance Imaging; Dynamic Enhanced Scan

R445.2;R739.6

A

2014-04-20

东莞市科技计划医疗卫生类科研项目

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2014.04.22

邹玉坚

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