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鼻咽癌磁共振弥散成像的研究进展

2020-02-16乃丽莹

影像研究与医学应用 2020年18期
关键词:张量水分子鼻咽癌

乃丽莹

(百色市人民医院放射科 广西 百色 533000)

较多研究调查显示[1-2],在耳鼻咽喉科室中鼻咽癌患病率位居首位,常发生于鼻咽腔顶部和侧壁。有报道称[3],我国华南地区鼻咽癌发病率、死亡率均居世界首位,极大程度威胁了人群生命健康,为降低鼻咽癌患病率及病死率,尽早对其实施有效诊断和治疗尤为重要。

由于鼻咽部的解剖结构较复杂,加上癌细胞常呈浸润性生长,单纯对患者实施鼻咽镜检查的准确率偏低,较难探及深层病灶,故有必要借助其他的检查手段[4]。随着近些年医学技术不断改进,影像学检查方法逐渐增多,以B超、X线、CT、MRI等较为常见,其中MRI诊断准确性较B超、X线、CT更高。同时,有数据调查显示[5],大约有90%鼻咽癌患者为低分化鳞癌,加上大部分鼻咽癌细胞对放射治疗具有中度敏感性,故临床常将放射治疗作为治疗鼻咽癌的首选方案。虽然常规MRI在诊断鼻咽癌方面具有较高的准确率,但有研究显示,上述检查手段对于鼻咽癌侵犯范围精确定位、治疗效果准确评估、转移性淋巴结鉴别诊断及早期发现治疗后复发灶等方面仍然存在一定的局限性,随着医学技术不断改进,MRI研究已经发展到分子量学,如磁共振弥散成像,上述影像学检查手段可有效观察和分析病灶内水分子的布朗运动及组织代谢物化学成分,对诊断病变具有较好的指导作用。本文将对磁共振弥散成像在鼻咽癌诊断和治疗中的应用效果进行分析,见如下报道。

1 磁共振弥散成像

弥散是指脑组织内的水分子自由运动有关的物理现象,与常规磁共振不同,磁共振弥散成像的基础是水分子运动,源于对中枢神经系统的研究,主要是通过检测水分子运动弥散方向和程度等信息来反映组织改变情况[6],目前,磁共振弥散成像主要包括弥散加权成像(DWI,diffusion-weighted imaging)技术、弥散张量成像(DTI,diffusion tensor imaging)和体素内不相干运动(IVIM,intravoxel incoherent motion)。较多研究均证实[7-8],磁共振弥散成像能够有效反映细胞水平变化,可为疾病早期诊治提供有效依据和指导,目前上述检查手段已经被广泛用于肿瘤疾病的诊断与治疗。

2 磁共振弥散加权成像的成像原理

弥散加权成像主要是反映水分子扩散,是基于自旋组织布朗运动的一种检测技术,其可以通过扩散敏感梯度方向上的表观扩散系数(ADC,apparentdiffusioncoefficient)值对水分子运动特性进行量化,并可以通过ADC图来反映组织器官中水分子的扩散能力[9]。弥散加权成像技术得以实现主要是由于在生理状态下水分子运动受到体内各种组织结构的影响,从而导致其在各个方向上具有不同的扩散速度,即具有各向异性(aeolotropism/anisotropy),有研究显示,弥散加权成像技术至少可以通过测量6个独立方向的ADC值来计算各向异性的方向和程度[10-12]。因此,相比于常规MRI,上述技术可更早提供组织病理生理改变的信息,目前,弥散加权成像已经被广泛用于早期诊断肿瘤疾病、临床分期及疗效评估,可有效观察活体组织的水分子微观运动,同时还可检测出与组织含水量有关的生理学和形态学早期改变情况,对医师分析病情和治疗疾病具有较好的指导作用[13-15]。

3 磁共振弥散加权成像的应用

3.1 磁共振弥散加权成像在鼻咽癌诊断中的应用

罗艳亭、刘辉明[16]在《3.0T磁共振扩散加权成像在鼻咽癌中的诊断价值》一文中详细分析了磁共振扩散加权成像诊断鼻咽癌的效果,其以72例鼻咽癌患者为观察对象,对其实施T1WI、T2WI及DWI检查,通过研究发现,共检出转移淋巴结110枚,同时其对转移淋巴结和良性淋巴结的ADC值进行对比发现良性淋巴结组的ADC值明显高于转移淋巴结组,通过研究其认为,磁共振扩散加权成像对诊断鼻咽癌原发病变及转移淋巴结具有较显著的效果。

王国杰、王颖等[17]人在《鼻咽癌磁共振高分辨率扩散加权成像表观扩散系数整体直方图参数特征及与肿瘤分期的相关性》亦详细分析了磁共振扩散加权成像的诊断效果,其对154例新发鼻咽癌患者临床MRI资料进行回顾分析,将154例患者分为小病灶组、大病灶组,通过研究其发现,不同T分期的鼻咽癌体素数存在显著差异,且鼻咽癌体素数与T分期呈现正相关;对于小病灶组患者而言,其ADCmean、ADC25%、ADC50%在T1、T2、T3、T4分期差异均有统计学意义,且与T分期正相关,而大病灶组患者不同T分期ADC值、偏度及峰度值差异均无统计学意义,同时,小病灶组和大病灶组患者偏度、峰度存在显著差异,通过研究其认为,磁共振扩散加权成像对诊断鼻咽癌分期具有较好的效果,尤其是对于小体积病灶,且其认为鼻咽癌组织均匀度和肿瘤体积是影响ADC值及肿瘤分期的关键原因,故可在鼻咽癌分期诊断中应用磁共振扩散加权成像技术。

3.2 磁共振弥散加权成像在鼻咽癌治疗中的应用

宋宏伟、江浩等[18]人研究显示,由于鼻咽癌细胞增殖快且密度高,加上细胞生物膜、细胞外间隙小及大分子物质可在一定程度上限制水分子吸附作用,从而导致病灶组织内水分子自由扩散程度较缓慢,进而导致ADC值降低,故可通过观察ADC值来评估患者治疗效果。

雷薇薇、徐勇等[19]人在《磁共振扩散加权成像在鼻咽癌放疗疗效评价分析中的应用》一文中对DWI评估鼻咽癌放疗的效果进行了分析,其以32例鼻咽癌患者为观察对象,通过对比患者治疗前后的病灶区域表观扩散系数值及病灶大小变化情况其发现,与放疗前相比,放疗后患者病灶显著变小,且病灶区域平均ADC值显著增加,通过研究其认为,磁共振扩散加权成像对评估鼻咽癌放疗效果具有较好的指导作用。

顾大勇、黄生富等[20]人在《磁共振弥散加权成像对鼻咽癌放疗后颈部淋巴结复发早期诊疗的临床价值》一文中亦详细分析了磁共振弥散加权成像对预测复发的效果,其对17例颈部淋巴结复发患者DWI特点进行观察发现,复发淋巴结患者DWI均可见高信号或高低不等混杂信号,敏感性为100%,通过研究其认为,磁共振弥散加权成像对鼻咽癌放疗后复发颈部淋巴结具有极高的敏感性,便于及时对患者开展手术治疗,对改善患者治疗效果及生活质量具有较积极的影响。

4 磁共振弥散张量成像的成像原理

磁共振弥散张量成像是磁共振弥散加权成像的发展和深化,是目前唯一能够观察和追踪脑白质纤维束的检查方法[21-22],其主要是通过敏感梯度的方向来进行各向水分子弥散程度的检测,由于肌纤维主要走形方向和水分子扩散最大速度方向平行,因此,磁共振弥散张量成像技术能量化肌纤维束的各项异性,从而重建组织的微观结构[23-24]。

基于磁共振弥散加权成像,磁共振弥散张量成像可通过扩散梯度射频脉冲来收集至少6个方向上的信息,除表观扩散系数(ADC)外,上述技术还引入了各向异性分数(FA,fractional anisotropy)值和FA图,便于更好观察水分子扩散状态,例如当细胞中水分子自由扩散时,其ADC值较高,ADC图呈现高信号,而FA值较低,FA图显示为低信号;但当细胞水分子扩散受限时,其ADC值较低,ADC图呈现低信号,而FA值较高,FA图显示为高信号。此外,磁共振弥散张量成像还可形成纤维跟踪图(FT图),包括红色、蓝色和绿色,能有效反映组织中纤维束的连续性和形状,且颜色深度与FA值的大小存在较强的相关性,FA值越大,颜色越深[25]。对于鼻咽癌患者而言,其肿瘤细胞大量增殖,细胞内外的空间变得更狭窄,从而导致水分子扩散自由度降低,进而影像表现为ADC值降低,ADC图呈现低信号,FA值升高,FA图显示为高信号,FT图颜色越深。

5 磁共振弥散张量成像在鼻咽癌中的应用

目前,关于研究磁共振弥散张量成像在鼻咽癌中应用的报道较少,谭湘萍、赵继泉等人在《MR扩散张量成像对鼻咽癌放疗后早期放射性脑损伤的诊断价值》一文中详细分析了DTI评估放疗后并发症的效果,其以13例鼻咽癌放疗后患者及21例健康正常人为观察对象,对各向同性显著扩散系数(ADCiso,isotropic apparent diffusion coefficient)值和各向异性指数值(FA值)进行观察比较发现,鼻咽癌放疗组 ADCiso值与正常对照组ADCiso值之间无显著性差异,但鼻咽癌放疗组各向异性指数值均下降,与正常对照组对应的各向异性指数值存在显著差异,通过研究其认为,磁共振弥散张量成像中的各向异性指数值(FA值)能更好描述水分子扩散特性,对评价鼻咽癌放疗后双侧颞叶的白质改变具有更显著的效果,较ADCiso值更敏感。

6 小结

综上所得,尽早诊断和治疗鼻咽癌有助于提高患者生活质量,而磁共振弥散成像中的DWI、DTI可从水分子扩散、正常神经纤维束改变等方面来判断病变情况,可有效提高鼻咽癌原发灶、转移灶及复发灶的早期检出率,对早期治疗干预、预防放射性脑损伤及判断预后具有十分积极的影响,因此,磁共振弥散成像在诊断和治疗鼻咽癌方面具有非常广阔的应用前景。

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