磁共振扩散加权成像技术在鼻咽癌放射治疗中的研究进展

林灿洁

（广西科技大学第二附属医院，广西 柳州 545006）

我国属于鼻咽癌（Nasopharyngeal Carcinoma，NPC）多发的国家之一，且我国NPC 的发病率有明显的地域差异，以华南、西南各地区高发，如广东、广西、福建等[1]。NPC 的发生呈现人群聚集现象，具有明显的地区聚集性、种族易感性、家族高发倾向和发病率相对稳定的特点。NPC 病灶主要位于鼻咽腔侧壁以及顶部位置[2]。放射治疗（放疗）是NPC 首选的治疗手段。徐海欢等[3]认为，NPC 对放化疗均有中度的敏感性。黄德尤等[4]指出，临床治疗NPC 时一般会选择放疗。NPC 局部复发与远处转移是导致患者死亡的主要原因[5]。NPC 癌灶易发生浸润性生长及转移至颈部淋巴结，为精确定位NPC 的侵犯范围及转移情况，需要早期进行检查。既往，临床多采用超声、电子计算机断层扫描（CT）、正电子发射断层显像/ 计算机断层摄影（PET/CT）等影像学技术诊断NPC 并辅助临床治疗，但存在一定的局限性。李昊东等[6]认为，常规的MRI 检查虽然能够在一定程度上提供较为丰富的解剖信息和电子密度信息，但在具体应用的过程中，由于软组织的分辨率相对较低，导致肿瘤边界的显示度以及精确度不够准确，因此在放疗靶区勾画的过程中非常容易出现错误。近年来，随着影像技术及放疗技术的不断改进和提高，尤其是调强放疗技术的广泛应用，使NPC 患者的生存率得到了明显改善，其5 年生存率可达到65% ～90%[7]。磁共振扩散加权成像技术是一种新兴的磁共振成像技术，融合了扩散张量成像（DTI）与扩散加权成像（DWI）技术的优势，不仅能检测出活体组织中水分子的扩散情况，还能将一些复杂生物组织的微观结构显示出来，从而在各类肿瘤的诊断及治疗中得到了广泛应用。磁共振扩散加权成像技术能准确反映肿瘤病灶的位置、大小、形态、侵犯范围、淋巴结转移情况等，从而可准确诊断肿瘤的类型及严重程度，还能评估患者的治疗效果。杨栋等[8]认为磁共振扩散加权成像技术包括多种成像技术，能够清晰地分辨人体软组织，更加直观地显现肿瘤的边界。曾凌宇[9]指出，在NPC 的临床治疗及放化疗疗效预测中，磁共振扩散加权成像技术能够有效分辨肿瘤组织和正常组织，更好地寻找肿瘤靶区。李佳余等[10]研究发现，磁共振扩散加权成像技术有更高的病变敏感性，对NPC 后期的临床治疗和研究有着非常显著的优势。本文主要综述了磁共振扩散加权成像技术在NPC 放疗中的应用价值及研究进展。

1 NPC 放疗中磁共振扩散加权成像技术的应用优势

刘向一[11]研究指出，在NPC 放疗的过程中，以往临床多采用传统的MR 检查来进行图像数据的收集。宋宏伟等[12]研究发现，对于NPC 患者来说，要想进行有效的治疗，应采用SIEMENS PR IMUS 医用直线加速器进行放疗，每周治疗5 次，持续治疗1 个月，总体剂量保持在70 Gy 左右，每日2 Gy。黄锦钊等[13]在对NPC 患者进行放疗的过程中，利用磁共振多b 值扩散加权成像技术对患者的治疗情况进行观察和分析，发现敏感组患者共计22 例，均为放疗后肿瘤缩小30% 及以上的患者，不敏感组患者共计12 例，与敏感组相反，均为放疗后肿瘤缩小不足30%的患者。雷薇薇等[14]指出，在NPC 患者放疗的初期，应用SIEMENS AVANTO 分别在第1 周和第4 周进行检查，包括MR 及MR-PWI，能够有效评价患者的疗效。张可名等[15-16]在“鼻咽癌病理分化程度与肿块大小及磁共振扩散加权成像ADC 值相关性的研究”中指出，联合采用8 通道相控阵头、颈A Tim Coil 线圈和5T超导型MR 成像仪，对患者行MRI 基本检查，接下来再利用EPI 成像实施扫描，扫描的重点位置为病灶的最大层面，间距和层厚分别为1 mm、5 mm，同时反复采集50 次，每次捕捉图像达到15 幅，即可得到磁共振扩散加权成像的ADC 值。罗艳亭等[17]认为，针对NPC 放疗患者，医生可不再局限于病变的形态变化，采用3.0T 磁共振扩散加权成像技术检测临床治疗前后与生物变化相关的组织异质性，即可预知患者的早期疗效。周玮等[18-19]基于磁共振扩散加权成像技术，为NPC 患者制订更具针对性的个体化治疗方案，使患者获得了更好的治疗效果，并减少了并发症的发生。

2 磁共振扩散加权成像技术在NPC 放疗中的应用

2.1 MR 常规检查与磁共振扩散加权成像的图像特点及区别

侯毅斌等[20]认为，在放疗之前，应对所有NPC患者的鼻咽部肿块有清晰的认识，就MRI 的图像特点来说，由于影像之间并无重叠，并且具有良好的密度分辨率，因此其使用价值和定位价值均较大。刘轶群等[21]通过对比分析常规MR 和磁共振扩散加权成像的图像质量，发现二者均能够有效确定病灶的大小，但在NPC 放疗的过程中，只依靠常规MR 检查很难准确地分辨肿胀的鼻咽软组织和病变的鼻黏膜，因此会在一定程度上增加误诊率，而磁共振扩散加权成像则能敏感、准确地反映鼻咽癌淋巴结转移放化疗前后的生物学变化。磁共振扩散加权成像是根据一定强度的扩散梯度所获得的信号，来对影像信号进行对比，从而实现临床检测的。陈学文等[22]认为，当在DWI 上看到一个高信号的病变时，需要排除是否是T2 透射效应所导致的，而非扩散受限导致的；同理，当我们在DWI 上看到低信号改变时，应首先考虑是否是T2冲蚀效应导致的，而不要盲目地给出相应区域扩散更自由的结论。周迅等[23]认为，理解了磁共振扩散加权成像的这些特殊效应，就能做出更正确的诊断。

2.2 磁共振扩散加权成像应用结构的分析

Yahya Noorazrul 等[24]通过分析磁共振扩散加权成像技术的应用结构发现，在临床应用过程中，磁共振扩散加权成像技术可根据水分子扩散速度及方向判断活体组织内部的结构变化，扫描时间短，成像速度快，能够根据定量测量获得弥散系数，也就是ADC值。Ahmed Abdullahi Omar 等[25]在对NPC 放疗患者的临床分析中发现，恶性肿瘤的ADC 值与细胞的密度呈现出负相关，因此当细胞密度高、水分子自由扩散空间相对较小时，由于整个扩展的空间和范围均受到了一定的影响，因此此时的ADC 值就相对较低；当肿瘤内部出现缺血、缺氧、坏死等情况时，细胞的密度不断降低，此时的ADC 值就相对较高。在磁共振扩散加权成像技术中，另一个重要的参数是b 值，主要为水分子对外加梯度的敏感程度。Trinh Cua Thi Hong 等[26]研究指出，一般DWI 有两组图像，一组是DWI 图，一组是ADC 图，两者结合起来分析才能做出正确的判断。近年来，随着磁共振成像设备的不断改进，各厂商先后推出了高清扩散加权成像设备，图像质量明显提高。在脑室中，扩散在所有方向上都是自由和充分的，包括施加的梯度方向，因此整个脑室看起来是暗的。尽管弥散加权成像很简单，但它经常用于中风的研究中。在急性脑卒中患者中，局部细胞肿胀增加了对水流动性的限制，因此由于病变区域的高信号强度而出现了明亮的影像表现。扩散加权成像的优点是采集时间短，因为只需要一幅图像。临床研究表明，在NPC 放疗后，ADC 值较治疗前明显增高，而肿瘤病灶、颈部肿大淋巴结体积较治疗前明显缩小，提示采用磁共振扩散加权成像技术测定NPC 患者放疗中ADC 值的变化可对其放疗的疗效进行评估。

2.3 磁共振扩散加权成像技术对NPC 放疗效果的评估

Guo Mengran 等[27]认为，临床上如何有效评估NPC 患者的放疗效果是一个非常重要的问题，相比于传统的评估方式，磁共振扩散加权成像技术不仅无辐射，软组织的分辨率也非常高，能够更好地观察病变部位的形态变化，获得病理学相关信息。该学者在具体的临床研究中，对100 例NPC 患者进行1 周的放疗后，均对其实施常规的磁共振检查与磁共振扩散加权成像检查，结果显示患者放疗后的弥散加权成像信号均降低，ADC 值均明显增大，与常规磁共振检查获得的数据具有统计学差异。现阶段，在磁共振拓展加权成像技术的研究进程中虽然取得了一定的成果，但也存在一些缺陷。Chakraborty Koyel 等[28]指出，DWI 的计算模型相对来说比较简单，不能准确地反映活体生物组织的复杂性，其次，由于各个部位的最佳扫描参数并没有完全统一，因此在研究过程中，尤其是类似的研究结果往往会出现不同。Vandecaveye 等[29]通过对行放疗后的头颈部鳞癌患者进行随访发现，与肿瘤体积改变相比，ADC 值变化更早出现，这主要是因为放疗可以破坏肿瘤细胞膜，降低肿瘤组织内的细胞密度，诱导细胞凋亡，扩大细胞外间隙并增加水分子的扩散运动，从而会导致ADC 值增大，故ADC值可作为NPC 放疗效果及早期反应评估的重要依据。Abdel 等[30]通过研究NPC 相关预后参数与DWI 扩散系数之间的关系发现，NPC 患者肿瘤体积大小、病理类型、有无淋巴结转移情况等均与ADC 值有一定的关联，肿瘤体积较大、肿瘤未分化或部分分化、伴有颈部淋巴结转移的NPC 患者行磁共振扩散加权成像诊断，ADC 值相对较低。这一结果说明ADC 值可将NPC 原发肿瘤病灶及转移性淋巴结放疗后的密度变化间接地反映出来，不仅可以作为NPC 放疗早期治疗效果的重要评价指标之一，还能评估NPC 患者的预后。

3 小结

磁共振扩散加权成像技术是一种利用活体组织内水分子微观且随机的运动（即布朗运动）进行成像的无创性检查技术，根据受检者机体组织中水分子的变化情况，能将机体存在的一些病理情况早期检测出来。NPC 患者肿瘤增殖较为活跃，采用常规磁共振显像虽然能有效检出肿瘤的增殖情况，但NPC 肿瘤细胞之间排列紧密，且细胞体积与细胞核均较大，因而易出现一定的误诊和漏诊情况。利用磁共振扩散加权成像技术对NPC 患者进行检查，可通过检查得到的ADC值判断患者放疗后机体内是否残留有活性的淋巴结，从而能指导临床采取合适的治疗措施来对放疗进行补救，从而能全面提升患者的治疗效果。

综上所述，磁共振扩散加权成像技术在NPC 放疗中的应用效果显著，不仅能准确诊断出肿瘤的大小、性质、分期等，还能评估患者放疗的效果，从而能为临床后续制定合理的治疗方案提供重要依据。