MR ADC值与初治鼻咽癌患者同步放化疗疗效的相关性评价

李 锋 牛 香 罗宇飞 吴己凤

MR ADC值与初治鼻咽癌患者同步放化疗疗效的相关性评价

李 锋 牛 香 罗宇飞 吴己凤

目的 探讨磁共振（MR）表观扩散系数（ADC）评价鼻咽癌患者对同步放化疗敏感性的可行性。方法 收集经鼻咽镜活检病理证实且随后行同步放化疗的鼻咽癌初治患者21例。所有患者均于治疗前及放疗剂量达10Gy、30Gy、50Gy时行弥散加权成像（DWI）检查，观察肿瘤原发灶体积与ADC值的变化。结果 鼻咽癌放化疗前与治疗中放疗剂量达10Gy、30Gy、50Gy时ADC值分别为（0.839±0.35）×10-3mm2/s、（1.211±0.32）×10-3mm2/s、（1.435±0.57）×10-3mm2/s、（1.372±0.61）×10-3mm2/s；肿瘤体积分别为（8.02±2.96）mm3、（7.42±2.07）mm3、（3.97±1.79）mm3、（1.36±0.68）mm3。治疗前肿瘤ADC值与放疗达50Gy时肿瘤消退率呈负相关。结论 鼻咽癌治疗前ADC值能够较好地预测鼻咽癌放化疗后消退变化与治疗敏感性。

鼻咽癌 ADC值 放化疗

鼻咽癌对于放化疗较为敏感，是目前首选的治疗方法，但不同进展阶段的鼻咽癌，尤其是中晚期鼻咽癌患者，疗效下降，选择合理的治疗方案是提高患者生存率的重要途径。磁共振（MR）扩散加权成像是目前唯一能对肿瘤活体中水分子运动进行成像与测量的技术，通过观察弥散加权成像（DWI）图并测量表观扩散系数（ADC）值，能够对组织早期形态学及生理学变化定量分析。本文拟对鼻咽癌患者同步放化疗的疗效与ADC值的变化进行研究，探讨ADC值评价治疗敏感性的价值，为临床个体化精准治疗提供依据。

1 临床资料

1.1 一般资料 经鼻咽镜活检病理证实的低分化鳞癌21例患者纳入研究，所有患者均为初诊、初次治疗，其中男15例，女6例；年龄39～68 岁，平均年龄46岁。临床肿瘤分期T1期4例，T2期6例，T3期6例，T4期5例。所有患者均接受三维适形放疗，2Gy/d，5次/周，总剂量68～72Gy；顺铂（DDP）单药同步化疗。

1.2 MR检查方法和图像处理 分别于放化疗前及放疗剂量达10Gy、30Gy、50Gy时，所有患者均行MR检查，四次扫描的序列和参数均一致。采用GE HDe 1.5T超导型磁共振成像仪，头颈联合线圈，扫描范围包括鞍上至第三颈椎平面；轴位扫描平面与第三颈椎垂直，冠状位扫描平面与第三颈椎平行［1］。扫描序列包括横断位T1快速自旋回波（Axial T1 FSE）、矢状位T1快速自旋回波（Sagital T1 FSE）、 横断位T2脂肪抑制快速自旋回波（Axial FSE T2fs）、冠状位短时间反转恢复（Coronal STIR）、横断位脂肪抑制T1快速自旋回波（Axial T1 FSEfs）、 冠状位T1快速自旋回波脂肪抑制（Coronal T1 FSEfs）、横断位DWI 序列。DWI序列选择背景抑制短时反转恢复平面回波（STIR EPI）序列。最后以1.5ml/s的速度注射对比剂Gd-DTPA，剂量为0.2mmol/kg，然后行LAVA横断面扫描及轴位T1WI及冠状位T1WI扫描。扫描完成后将DWI数据传入GE adw4.4工作站进行后处理，使用自带的Functool软件测量ADC值，ROI的选择应结合平扫、增强图像尽可能包含肿瘤最大层面实质区，避开肿瘤变性坏死区。同时采用MR增强图像，在PACS系统中利用面积求和法获得肿瘤体积。

1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件。计量资料以（x±s）表示，组间比较采用配对t检验，相关分析采用Pearson法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

21例患者DWI图像良好，均能准确测量ADC值。放化疗前鼻咽癌ADC值为（0.839±0.35）×10-3mm2/s，治疗中放疗剂量达10Gy、30Gy、50Gy时，ADC值分别为（1.211±0.32）×10-3mm2/s、（1.435±0.57）×10-3mm2/s、（1.372±0.61）×10-3mm2/s；治疗前与治疗后不同放射剂量时的ADC值两两比较差异具有统计学意义（P＜0.05）。放化疗前鼻咽癌体积为（8.02±2.96）mm3，治疗中放疗剂量达10Gy、30Gy、50Gy时，面积分别为（7.42±2.07）mm3、（3.97±1.79）mm3、（1.36±0.68）mm3。相关性分析表明，化疗前肿瘤ADC值与放疗剂量达50Gy时肿瘤体积消退率呈线性负相关（r=-0.627，P＜0.05），放疗剂量10Gy时ADC值增量与50Gy时肿瘤体积消退率呈线性正相关（r=-0.769，P＜0.05），放疗剂量30Gy时ADC值增量与50Gy时肿瘤体积消退率无相关性。

3 讨论

3.1 ADC值预测肿瘤放化疗疗效的原理 MR扩散加权成像反映的是人体组织水分子的布朗运动，水分子扩散的快慢决定了DWI图像信号的强度与ADC值的高低，水分子扩散越慢，DWI信号越高，ADC值越低，反之DWI信号越低，ADC值越高。肿瘤组织ADC值与细胞密度呈负相关，而与细胞外间隙大小呈正相关［2］。肿瘤细胞增殖迅速，密度增高，细胞外间隙减小，水分子扩散运动受限，ADC值减低。但由于肿瘤的异质性，肿瘤内部出现乏氧改变时，相应区域肿瘤细胞密度下降，细胞外间隙增大，水分子扩散运动受限减轻，ADC值升高。肿瘤乏氧程度增加，使得肿瘤对放化疗抗拒，疗效下降［3］。

3.2 ADC值预测不同T分期鼻咽癌放化疗疗效的价值 临床分期与鼻咽癌治疗方案的制定及预后的判断密切相关。目前，我国鼻咽癌分期依据是MR形态学改变［1］，未涉及病变在活体状态下的功能情况。恶性肿瘤的ADC值低于正常组织，并且细胞分化程度越低的肿瘤，其ADC值越低［4-5］，但关于ADC值在鼻咽癌TNM分期中的价值报道不多，本研究中治疗前鼻咽癌T1期、T2期、T3期、T4期ADC值分别为（0.824±0.23）×10-3mm2/s、（0.837±0.35）×10-3mm2/s、（0.840±0.37）×10-3mm2/s、（0.855±0.41）×10-3mm2/s，两两比较差异均无统计学意义（P＞0.05），与Lai等［6］结果不符，可能与本研究的样本数量不足有关，也可能与目前单指数模型的传统DWI难以检测出鼻咽癌不同T分期间水分子扩散的差异有关［7］。

Kim S等［8］对头颈部鳞癌患者放化疗后的研究表明，治疗前肿瘤ADC值水平与治疗后肿瘤消退率呈低度负相关。林蒙等［3］对鼻咽癌同步放化疗后研究表明，治疗前肿瘤平均ADC值与RSO-50 呈低度负相关。本研究发现鼻咽癌接受放化疗后，治疗前肿瘤ADC值与放疗剂量达50Gy时肿瘤的消退率呈负相关性，与文献报道一致［3，8］。同时发现鼻咽癌放化疗过程中，放疗剂量达30Gy时，肿瘤ADC值表现为逐步增大，表明鼻咽癌放化疗过程中，肿瘤细胞逐步被灭杀，肿瘤细胞数量与密度逐渐减低，细胞外间隙增大；放疗剂量达50Gy时，ADC值下降，因为未取得病理结果，考虑与肿瘤放疗后反应（局部软组织充血、水肿、炎症等）有关，不排除与初次外照射4周后残留的肿瘤克隆发生加速再增殖有关［9］。

综上所述，通过观察鼻咽癌放化疗过程中ADC值变化，可以有效评估治疗早期的疗效，为临床个体化精准治疗提供依据；但本次研究的对象全部为低分化鳞癌，并且观察时间较短，对于其它病理类型的鼻咽癌及放化疗后中长期疗效与预后，有待进一步研究。

［1］ 中国鼻咽癌临床分期工作委员会．鼻咽癌’92分期修订工作报告．中华放射肿瘤学杂志,2009,18(1):2-6．

［2］ 张水兴,贾乾君,张忠平,等．基于体素内不相干运动的扩散加权成像对鼻咽癌与炎性增生性疾病的鉴别诊断．中华放射学杂志,2013,47(7):617-621．

［3］ 林蒙,余小多,罗德红,等．MR扩散加权成像预测鼻咽癌患者同步放化疗疗效的可行性．中华放射学杂志,2014,48(6):153-157．

［4］ Srinivasan K, Seith Bhalla A, SharfIla R, et al． Diffusion-weighted Imaging in the evaluation of odontogenic cysts and tumours．Br JRadiol, 2012, 85(1018):e864-70．

［5］ Goyal A,Sharma R,Bhalla A S,et al．Diffusion-weighted MRI in renal cell carcinoma:a surrogate marker for predicting nuclear grade and histological subtype．Acta Radiol,2012,53(3):349-358．

［6］ Lai V,Li X,Lee VH,et al．Nasopharyngeal carcinoma:comparison of diffusion and perfusion characterics between different tumor stages using intravoxel incoherent motion MR imaging．Eur Radiol,2014, 24(1):176-183．

［7］ 于小平,李飞平,卢强,等．鼻咽癌磁共振灌注定量参数及ADC值与T分期的关系．放射学实践,2014,29(11):1282-1285．

［8］ Kim S,Loevner L,Quon H,et al．Diffusion-weighted magnetic resonance imaging for predicting and detecting early response to chemoradiation therapy of squamous cell carcinomas of the head and neck．Clin Cancer Res,2009,15(3):986-994．

［9］ Withers HR,Taylor JM,Maciejewski B．The hazard of accelerated tumor clonogen repopulation during radiotherapy．Acta Oncol, 1988, 27(2):131-146．

Objective To evaluate the value of ADC values on predicting sensitivity of concurrent chemoradiation in NPC. Methods Twentyone patients with NPC proved by nasopharyngoscope and biopsy were examined by MRI before concurrent chemoradiation and reexamined on receiveing dose of 10Gy、30Gy、50Gy，the ADC values of tumor were measured on DWI and the volume of tumor before and during treatment was delineated. Results The ADC values before concurrent chemoradiation and reexamined on receiveing dose of 10Gy、30Gy、50Gy was （0.839±0.35）×10-3mm2/s，（1.211±0.32）×10-3mm2/s、（1.435±0.57）×10-3mm2/s、（1.372±0.61）×10-3mm2/s，the volume was 8.02±2.96mm3、7.42±2.07mm3、3.97±1.79mm3、1.36±0.68mm3。The ADC values before concurrent chemoradiation had lineal negative correlation with the decreased volume percentage on receiveing dose of 50Gy.Conclusions The ADC values before concurrent chemoradiation can evaluate the tumor regression rate and sensitivity of concurrent chemoradiation in NPC.

Nasopharyngeal carcinoma ADC values Chemoradiation

广州市黄埔区科技和信息化局资助项目（201229-15）

519020 广东省珠海市第二人民医院放射科（李锋 牛香）

510725广东省广州亿仁医院放射科（罗宇飞 吴己凤）