磁共振IVIM对鼻腔鼻窦肿物良恶性的鉴别诊断价值

周艺默， 唐维， 任玲， 黄砚玲， 李松柏

鼻腔鼻窦因其复杂而重要的解剖结构及部位，可发生各种类型肿物，其中以炎性息肉及各种良恶性肿瘤为主。良性肿物以内翻性乳头状瘤、骨瘤及血管瘤多见，恶性肿物以原发于上颌窦者多见，按发病率依次为鳞癌、淋巴瘤、腺样囊性癌、恶性黑色素瘤及嗅神经母细胞瘤等。良、恶性肿瘤临床表现没有明显差异，均表现为鼻塞，粘脓鼻涕带血或鼻出血等。普通影像学检查包括X线检查、CT及MRI，其中MRI平扫加普通延迟期增强扫描因其较高的软组织分辨力及多平面成像等特点已成为鼻腔鼻窦肿物的常规检查方法，但由于肿物病理类型多样，影像表现复杂，且部分良性肿瘤亦可出现邻近骨质破坏等侵袭性表现，定性仍以术后病理及穿刺活检为主，影像学定性诊断存在一定难度。

体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion，IVIM)是一种多b值的DWI，其原理基于体素内非相干运动理论的成像技术，利用高b值时以反映组织内扩散效应为主，低b值时显示灌注效应更为敏感的特性，仅利用扩散加权图像便可提供了灌注与扩散信息，对病变微循环病理特征进行影像学评价。本文旨在研究IVIM对鼻腔鼻窦肿物良恶性的鉴别诊断价值。

材料与方法

1.研究对象

搜集中国医科大学附属第一医院2014年10月-2015年12月收治入院的未行放化疗的鼻腔鼻窦肿物患者33例(肿物34个)，所有病例均经手术或病理证实。良性组18例，男8例，女10例，年龄25～70岁；恶性16例，男7例，女9例，年龄9～70岁。患者临床表现为鼻塞，鼻塞伴鼻出血或涕中带血，清水涕，伴脓血涕及脓黄涕或头痛及面部胀痛。1例患者有食管癌病史。

2.检查设备和方法

采用GE 3.0T Signa MR仪，8通道正交头颅线圈，常规SE序列平扫后行IVIM序列扫描，最后行普通延迟期增强扫描。常规SE序列平扫及增强扫描：扫描横轴面和矢状面T1WI、横轴面和冠状面T2WI，以及横轴面、冠状面及矢状面抑脂T1WI增强扫描。扫描参数：T1WI(TR 400～520 ms，TE 15～20 ms)，T2WI(TR 2500～3500 ms，TE 80～100 ms)，激励次数1，矩阵256×192，视野22 cm×22 cm，层厚3.0～4.0 mm，间隔1 mm。

IVIM：取10、20、50、100、200、400、800、1200、0 s/mm2共9个b值，TR 3600 ms，TE 85.8 ms。激励次数1，视野22 cm×11 cm，层厚6 mm，层间距0。

图像后处理：将IVIM序列图像传入GE AW 4.6工作站。选择Functool软件中的MADC算法，手动绘制兴趣区(ROI)，选取ROI时应注意结合延迟期增强扫描图像，以高b值时肿物信号仍较高的实性区为标准，尽量避开坏死囊变部分，得到ADCstandard、ADCslow、ADCfast、f值及其伪彩图。每个参数需选择三个ROI重复测量，然后取其平均值。

3.统计学分析

侧鼻腔受侵； b) 常规T2WI； c) b=200扩散图像； d) ADCstandard伪彩图，测值0.714×10-3mm2/s； e) ADCslow伪彩图，测值0.601×10-3mm2/s； f) ADCfast伪彩图，测值7.38×10-3mm2/s； g) f伪彩图，测值10.8%。

图1 女，69岁，神经鞘瘤。a) 常规T1WI，右侧鼻腔占位； b) 常规T2WI； c) b=200扩散图像； d) ADCstandard伪彩图，测值1.12×10-3mm2/s； e) ADCslow伪彩图，测值1.26×10-3mm2/s； f) ADCfast伪彩图，测值3.24×10-3mm2/s； g) f伪彩图，测值26.4%。图2 男，65岁，嗅神经母细胞瘤。a) 常规T1WI，左侧鼻腔占位，右

结 果

1.手术及病理结果

34个鼻腔鼻窦肿物中，良性组18例，恶性组16例。18例良性肿块中，息肉5例(出血坏死型)，内翻性乳头状瘤6例，神经鞘瘤2例，多形性腺瘤1例，血管瘤3例，良性骨瘤1例。其中病变起源自鼻腔7例，上颌窦4例，蝶窦1例，累及鼻腔及筛窦2例，鼻腔及上颌窦2例，同时累及鼻腔、筛窦及额窦1例，鼻腔、筛窦及蝶窦1例。肿块最小径约1.27 cm，平均直径约(2.56±1.72) cm。16例恶性肿块中，鳞状细胞癌3例，嗅神经母细胞瘤6例，淋巴瘤2例，恶性血管外皮细胞瘤2例，内翻性乳头状瘤恶变1例、恶性黑色素瘤1例、腺泡样横纹肌肉瘤1例。其中病变起源自鼻腔3例，上颌窦5例，蝶窦1例，累及鼻腔及上颌窦3例，同时累及筛窦及额窦2例，鼻腔、蝶窦及咽旁间隙1例，鼻腔累及颅底1例。肿块最小径约1.42 cm，平均直径约(2.97±1.25) cm。

2.IVIM参数

四组数据中ADCstandard、ADCslow及ADCfast在良恶性肿瘤中的差异具有统计学意义(表1)。f值差异无统计学意义，通过分析考虑到息肉及血管外皮细胞瘤的特殊病理组织结构，后面将单独进行分组讨论。

图3 ADCstandard和ADCslow的ROC曲线。 图4 ADCfast的ROC曲线。

参数良性肿瘤恶性组息肉组F值P值ADCstandard(×10-3mm2/s)1.287±0.2750.866±0.2671.764±0.32122.1810.000ADCslow(×10-3mm2/s)1.111±0.2620.666±0.2471.290±0.47712.7930.000ADCfast(×10-3mm2/s)10.601±8.25817.645±9.66211.012±7.3692.5900.091f(%)22.6±9.5022.8±13.248.8±5.212.0080.001

表1 IVIM各参数在良恶性组间的比较

3.IVIM各参数诊断效能

绘制ROC曲线，各参数AUC、最佳阈值及相应的敏感度、特异度见表3，ADCstandard及ADCslow的AUC及敏感度最高，ADCslow特异度最高，ADCstandard及ADCslow的诊断符合率相同。通过二分类的Logistic回归分析及ROC曲线得到参数联合诊断能力，将IVIM参数ADCslow及ADCfast联合，行ROC曲线分析，AUC达0.931，诊断符合率达92.1%。

表2 IVIM参数诊断效能比较

4.IVIM分组分析参数(息肉组单独分组)

良性肿瘤组、恶性组及息肉组的ADCstandard、ADCslow及f值均具有统计学差异。

讨 论

传统的磁共振DWI通过测量水分子扩散运动受限的方向和程度，间接反映组织的微观结构变化，其量化参数ADC值(平均表观扩散系数)可用于肿物的良恶性鉴别、肿瘤放化疗效果监控等多种临床应用和研究。而IVIM可将组织内微循环血流产生的血流灌注效应与真正的水分子扩散效应有效区分，并分别由ADCslow及ADCfast两个定量参数量化，使该序列在鉴别肿物良恶性方面可提供更多重要信息。

ADC值的大小与病变组织的病理特点密切相关，通常认为，恶性肿物较良性肿物细胞排列更加紧密，增生异常活跃，细胞数明显增多，且恶性组织具有侵袭性，因此水分子在组织内的扩散受限更加明显，基于这些特点，利用ADC值大小鉴别肿瘤的良恶性已应用于临床。王永哲等[1]和李婧等[2]研究显示，鼻腔鼻窦肿物及颅内胶质瘤的ADC值随肿瘤恶性程度的加深和降低，Driessen等[3]对头颈部肿物的DWI研究进行综述，大多数文献显示恶性病变与良性病变相比，其ADC值更低，但是，其ADC值平均值及诊断阈值却不尽相同，这可能与各个研究中b值、场强、所选序列及病变组织的不同有关。

IVIM在腹部、乳腺及泌尿生殖等部位的研究已取得一定进展，其中个别部分已形成完整的诊断标准应用于临床。然而针对鼻腔及鼻窦肿物国内外文献中仍未见报道。在本次研究结果中，恶性肿物的ADCstandard及ADCslow低于良性肿物，这一结果与文献中在乳腺、肝脏肿瘤[4-5]的应用结果相吻合，这可能与恶性肿瘤细胞排列密集、结构紊乱、细胞间隙较窄及细胞核质比升高有关；而恶性组ADCfast高于良性组，这可能恶性肿瘤血供较丰富相关，而f值两组间无显著差异，而部分关于腹部及泌尿生殖的文献中显示，良恶性肿瘤的f值有时具有显著差异并可以提示肿瘤的病理亚型[6]，笔者推测原因将其归因于以下几点：①良性组中炎性息肉较多及恶性组内包含的血管外皮细胞瘤，二者具有不同于其他良恶性肿瘤的特殊病理学特点，这些特点使测得结果与其他组肿物的参数范围重叠；②恶性、肿物细胞密度增加、排列紊乱，细胞外间隙容积减小，恶性肿物内部新生血管密集受压，引起灌注成分所占比例偏低；③样本量相对较少，不能确切反应总体趋势。

息肉组的ADCstandard及f值均高于其他良性肿瘤组。炎性息肉中炎性因子作用导致息肉内血管扩张、血流量增加，息肉的水分子扩散程度较良性肿瘤组高，加之f值受肿物高T2信号的影响，灌注分数f值亦高于良性肿瘤组。

实验中笔者发现，2例血管外皮细胞瘤的ADCstandard、ADCslow及ADCfast值均高于其他病理类型的恶性肿瘤，表明其水分子扩散受限程度较低，而血液灌注成分高，f平均值不及ADCfast高值明显，这可能与血管外皮细胞瘤的特殊组织学特点有关。血管外皮细胞瘤血供丰富，镜下可见大量薄壁的毛细血管，管腔周围见梭形或卵圆形广泛分布的肿瘤细胞, 细胞胞质丰富[7]，笔者推测其扩散及灌注特点与其特殊的病理结构有关。由此可见，若测得鼻腔鼻窦肿物的ADCslow为显著高值时，并不能除外恶性，此时应结合ADCfast值，若两者同为高值，加之常规增强扫描为明显强化，则应考虑血管外皮细胞瘤的可能。

在后处理过程中，笔者发现，ADCfast及f值的稳定性较差，且肿物较小、侵袭性较强等原因与骨板分界欠清，所得图像质量及结果不佳，且因鼻腔鼻窦部位结构复杂，受周围骨质、气体及鼻甲干扰较大，导致f伪彩图失真。另有研究显示[8]，ADCfast和f值的结果与手动选取的ROI大小及形状影响较大，这也可能是导致ADCfast及f值的差异不具有统计学意义的原因之一。本实验采用小视野22 cm×11 cm，较正常视野22 cm×22 cm空间分辨力更强，图像变形度更轻，在手动选取ROI时，对照常规T1、T2图像，尽量选择同层面实性成分较多，坏死液化少的区域，可以一定程度减轻伪影干扰。

通过绘制ROC曲线，得到各参数良恶性诊断阈值及其对应的敏感度、特异度及符合率，ADCstandard、ADCslow的AUC最大，ADCstandard及ADCslow的AUC及敏感度最高，ADCslow及f值特异度相同，ADCslow的诊断符合率高于其他参数。

IVIM扩散加权成像仅利用扩散加权图像便可提供灌注与扩散信息，理论上漏诊率小，且能够反映常规扫描所不能提供的微循环等复杂改变，为术前疾病的分期、疗效预测及预后结果提供了依据，具有很高的临床应用价值。本研究中的突出问题是由于未行IVIM序列的患者未入组，加之搜集病例数相对较少，实验中各病理类型比例与实际鼻腔鼻窦肿物各类型的发病率存在偏差，从而导致所得数据与总体存在偏倚。