磁共振功能成像在鼻咽癌治疗疗效预测的研究进展

黄莉娜，吴英宁，周柳平，陆玉敏（通讯作者）

（1 右江民族医学院 广西 百色 533000）

（2 广西中医药大学第一附属医院放射科 广西 南宁 530023）

引言

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)主要源自于呼吸道柱状上皮结构，是头颈部最常见的恶性肿瘤，在我国，以南方地区较为多见。NPC 常见于头颈联合区深部，毗邻重要器官、颅内神经，行手术治疗有很大的难度。鉴于NPC 对放射线敏感的特性，使得放疗成为治疗有效途径，早期NPC 患者5 年存活率高达95%[1]，尽管放疗疗效可观，但中晚期NPC 患者肿瘤残留、复发及转移的风险明显提高，导致死亡率急剧上升。因此，在放疗早期或放疗前预测不同个体对肿瘤放疗的敏感性是提高NPC 整体治疗水平的关键。MRI 无电离辐射，且对软组织分辨率高，是NPC 诊断及治疗后随访的主要影像学方法，通过MRI 多模态功能成像如弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）、动态增强 MRI（Dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging，DCE-MRI）等，能早期反映活体组织的血流动力学、功能及代谢改变，预测和评估NPC 放疗后的疗效，在现阶段研究中仍然是热门影像手段。

1 DWI

DWI 能在活体组织中测量水分子扩散运动的速度以及弥散方向，据此可以推测活体组织内部的微观变化，相应的表观扩散系数（parent diffusion coefficient，ADC）主要反映水分子扩散运动和受限程度。NPC 患者接受放射线或化疗药物治疗后，肿瘤大部分被分解、坏死，病灶区域血管分布、走向发生变化，以及肿瘤细胞膜受破坏，细胞质游离钙及活性氧类物质不断增加，将会导致大量肿瘤细胞被清除，甚至凋亡，细胞外间隙扩大，肿瘤细胞扩散不受限，导致ADC 值升高[2]，但也有少部分研究结果显示放疗后 ADC 值降低、或者变化不大 。除此之外，颈部淋巴结在DWI 大多数呈明显高信号，即便是直径＜5mm 的淋巴结，也较易与邻近组织区分开来，明显提高了颈部转移性淋巴结的检出率。

何汇郎[3]等研究中，NPC 放疗结束后随访复查发现治疗有效组ADC 值高于复发组，在放疗前后对比ADC 值的变化，可以区分肿瘤对放疗有效或无效，对预测是否复发具有重大临床指导意义。罗艳亭[4]等研究结果显示不同b值下NPC 转移淋巴结组的ADC 值低于良性淋巴结组，证实DWI 的ADC 值能区分颈部淋巴结的良恶性。Ⅱm[5]等研究结果发现ADC 值阈值为0.924×10-3mm2/s 时，淋巴结转移组的敏感性、特异性分别达83.56%、82.74%，证实DWI 对鉴别5 ～10 mm 小淋巴结的良恶性提供很大的帮助。

DWI 通过比较NPC 肿瘤组织ADC 值变化，可以预测NPC 放疗或化疗的敏感性，间接揭示了放疗或化疗前后肿瘤病灶区域及邻近结构功能的改变。此外，测量颈部淋巴结的ADC 值，区分转移性淋巴结及良性淋巴结，为患者放疗靶区的划定提供依据。

2 DTI

DTI 是在DWI 基础上衍生而来的功能成像，本质是在三维空间上测定水分子弥散的特性，血管的完整性及功能改变通过弥散各项异性（Fractional Anisotropy，FA）值变化体现出来。由于颞叶解剖毗邻鼻咽部，NPC放疗时，颞叶暴露于放射野内是不可避免的。当放射治疗剂量达到一定程度脑组织不能耐受时，颞叶便成为NPC 放疗后脑损伤最常见的部位[6]。既往研究表明，大多数NPC 患者放疗后行常规MRI 检查时表现为“正常”的双侧颞叶，在DTI 上已经发现了细微结构以及代谢的改变。

段芙红[7]等对80 例NPC 患者放疗后不同时期行DTI 扫描，研究发现，放疗后半年内不同区域脑白质区FA 值明显下降，而MD 值明显升高，FA 值、MD值在放疗1 年后逐渐恢复正常，提示早期脑白质损伤可部分修复。结果还发现，放疗所致的脑白质损伤不仅局限在颞叶，可引起大范围的脑白质损伤，损伤严重程度以放疗后半年内为著，一年后可不同程度恢复。以上这些研究结果说明DTI 能敏感地预测到常规MRI不能发现的脑白质异常，可早期发现放射性脑损伤并提供客观参考依据。

3 DKI

DKI 是DWI、DTI 基础上拓展的无创性MRI 功能成像，通过参数量化组织内水分子实际扩散与高斯分布状态水分子扩散位移之间的偏移情况，对水分子弥散情况的检测更真实。DKI 技术发展至今，应用在中枢系统疾病的研究较为普遍，而在NPC 的应用报道仍很少。

在60 例NPC 患者的研究中，吴刚等[8]发现，部分各向异性、轴向峰度系数、峰度部分各向异性、平均峰度系数、平均峰度张量、横向峰度系数等DKI 参数在无反应组明显高于治疗反应组，而横向峰度系数是预测放疗敏感性的最佳指标。DKI 功能成像在NPC 放疗评估中的潜力，为早期发现对放射治疗反应不敏感的NPC 患者奠定了基础。

4 DCE-MRI

DCE-MRI 常用于评估NPC 疗效及预后。容量转移常数Ktrans、速率常数Kep、血管外细胞外间隙容积分数Ve 等是常用的定量分析参数。肿瘤血流灌注发生改变，对比剂在正常结构及肿瘤组织内分布和代谢也会有所不同，构成了DCE-MRI 成像在评估肿瘤应用中的生物学基础。高灌注的肿瘤区由于癌细胞丰富，依赖的血液供应丰富，含氧量丰富的肿瘤对放疗敏感。

郑德春等[9]研究结果提示治疗前高Ktrans 值而且在治疗后早期发生明显下降说明疗效良好。赵灿灿等[10]研究发现，治疗前 Ktrans、KeP 与肿瘤消退率呈正相关，治疗前Ktrans 对NPC 放化疗的敏感性评估中诊断效能最佳。郭笑寒等[11]发现，强化显著的NPC 肿瘤，灌注丰富、微血管发达以及含氧量高，对放、化疗的摄取能力越强。由此可见，DCE-MRI 多项参数可作为预测NPC 放疗疗效的有效指标。

5 小结

功能成像通过定量参数早期反映组织细微的病理改变，弥补了常规MRI 的劣势，为预测NPC 放疗前后的敏感性以及疗效评估提供客观、可靠的影像支持。使用单个功能成像难以全面反映病灶的组织结构、血流动力学以及代谢状态的改变，只有合理、准确的联合应用MRI 功能成像才能很好的评估NPC 的疗效及预后情况。目前，虽然很多研究结果显示了MRI 功能成像在NPC 临床应用中的潜力，但部分功能成像仍存在成像标准未统一、扫描时间较长等问题，以及与NPC远期疗效评估的关系，仍需深入研究。随着MRI 功能成像技术的不断发展、多模态的不断深入研究，将会探索出更多有价值的诊断信息，指导临床评估NPC 治疗疗效更精准化、个体化。