动态对比增强磁共振成像技术在头颈部淋巴结良恶性鉴别诊断中的临床价值

别克木拉提·马合木提 依丽努尔·依力哈木 哈热勒哈什·安曼太

人体淋巴结遍布全身，共800多枚，其中颈部淋巴结占全身淋巴结的37.5%，通常炎症、淋巴瘤和肿瘤的转移导致颈部淋巴结的肿大，而颈部淋巴结转移在颈部恶性肿瘤中最为常见，且有颈部淋巴结转移与无转移相比，其5年生存率下降50%[1]。因此，判断颈部肿大淋巴结的性质有重大意义。由于临床表现无特异性，影像学检查在颈部淋巴结病变诊断和鉴别诊断中起着越来越重要的作用。动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)是近年来兴起的功能性磁共振检查方法，可评估组织对对比剂的摄取，是研究肿瘤微血管特性的有效技术，并且通过特定软件计算相关参数判断肿瘤的发生及进展情况。本研究旨在将无创性的DCE-MRI用于鉴别头颈部肿大淋巴结良恶性病变情况，提高患者医从性，并分析其敏感性和特异性。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2014年6月至2015年6月在新疆维吾尔自治区人民医院就诊，并且临床初步触诊发现颈部淋巴结肿大的36例患者，其中男性20例，女性16例，年龄39～72岁，平均年龄(46±6)岁。将恶性淋巴结的患者纳入恶性组(20例)，良性淋巴结的患者纳入良性组(16例)。恶性组中舌癌致淋巴结转移鳞癌8例，唇癌术后复发导致颏下淋巴结转移1例，下咽部鳞状细胞癌致淋巴结转移3例，鼻咽未分化非角化癌导致淋巴结转移5例，弥漫大B细胞淋巴瘤致淋巴结转移3例。良性组中慢性颌下腺炎3例，慢性牙龈炎7例，慢性咽炎6例。所有病例均经手术和病理证实，对所选病例进行回顾性分析。所有患者住院期间检查前签署知情同意书，该研究已经医院伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①所有患者头颈部肿大淋巴结经手术后病理确诊过良性或者恶性，无既往病史；②患者签署知情同意并可积极配合完成MR检查；③所有病例均由两名主治以上专科医师明确诊断。

(2)排除标准：①MR检查禁忌者；②患者处于危重或意识不清状态，无法配合完成MR检查；③颅内其他性质肿瘤患者；④DCE-MRI图像质量控制不合格，并不能达到后处理基础需要的病灶。

1.3 仪器与材料

采用Signa HDX 3.0T型双梯度超导磁共振扫描仪(美国GE公司)，图像的采集主要选择8通道相控阵表面线圈。

1.4 检查方法

(1)常规扫描序列。对两组患者均行常规扫描序列，自旋回波(spin echo，SE)的T1WI矢状位与轴位，快速自旋回波(fast spin echo，FSE)的T2WI矢状位与轴位，短时间反转恢复(short time inversion recovery，STIR)序列冠状位，轴位DWI及DCEMRI的矢状位、轴位及冠状位，受检者均取仰卧位，扫描前均匀场，嘱咐受检者行动态扫描时避免大幅度的吞咽动作，完成平扫序列后进行动态增强扫描序列。

(2)扫描参数。①T1WI序列：回波时间(echo time，TE)11.5 ms，重复时间(repetition time，TR)500 ms，层厚5.0 mm，层间距0.5 mm，层数18，视野(field of view，FOV)260 mm×260 mm；②T2WI序列：TE 91.2 ms，TR 4500 ms，层厚5.0 mm，层间距0.5 mm，层数18，FOV 260 mm×260 mm；③STIR序列：TE 78 ms，TR 4660 ms，层厚5.0 mm，层间距0.5 mm，层数18，FOV 260 mm×260 mm；④动态增强扫描序列：TE 1.69，TR 4.39，层厚3.5 mm，层数30，FOV 260 mm×260 mm。

(3)造影剂注射。在动态增强扫描采集到第二个动态时通过高压注射器静脉团注对比剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)0.1 mmol/kg，造影剂注射完成后继续注射15 ml的生理盐水冲洗，注射速率为3 ml/s。

(4)DCE-MRI扫描共采集16个动态扫描时相，每个时相扫描时间约为13 s，无间隔的连续扫描，总的动态扫描时间约为8 min，DCE-MRI检查的前后序列扫描定位层面相同。

1.5 观察与评价指标

(1)MRI判断淋巴结变化的标准：①淋巴结的直径≥10 mm，形状呈圆形、椭圆形或分叶状；②T1WI中淋巴结的信号为等信号和略低信号混合，T2WI为均匀高信号和混杂信号；③淋巴结中心出现坏死时，T1WI为低信号，T2WI出现混杂高信号[2]。

(2)参数图的生成检查结束后，将所得到的DCEMRI数据全部输入Functool2系统进行处理。结合常规T2WI及动态增强图像，在参数图像测量淋巴结的动态增强的定量参数：①容量转移常数(Ktrans)，单位为min-1；②速率常数(Kep)，单位为min-1；③血管外细胞外间隙容积比(Ve)，即血管外细胞外间隙占整个体素的百分比。Ktrans、Kep和Ve值的关系为公式1：

(3)感兴趣区域(region of interest， ROI)的放置原则：①直径均≥1.0 cm的淋巴结放置ROI；②选择强化明显的淋巴结，液化坏死的淋巴结除外；③ROI为椭圆形或圆形。每个ROI的参数重复测量3次，选择卡方值最小的一组。

1.6 统计学方法

采用SPSS 18.0软件对数据进行统计分析，Ktrans、Kep及Ve数值均以均数±标准差(±s)表示。受检者的基本信息、Ktrans、Ve及Kep数据均输入EXCEL2007进行核实，确认无误后用于统计分析。男女比例采用Fisher确切概率法，Ktrans、Kep及Ve的数据先进行正态性检验，而后分别两两比较进行两独立样本的t检验，双侧检验α=0.05，以P＜0.05为差异有统计学意义。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线并计算出鉴别良恶性淋巴结的最佳阈值。

2 结果

2.1 DCE-MRI定量分析

良性组的16例患者共22个淋巴结，Ktrans值均值为(0.110±0.036)min-1，Ve值均值为(0.214±0.086)min-1，Kep值均值为(0.547±0.323)min-1；恶性组的20例患者共32个淋巴结，Ktrans均值为(0.463±0.121)min-1，Ve均值为(0.349±0.159)min-1，Kep均值为(1.631±1.882)min-1，Ktrans、Ve及Kep值在良性组及恶性组之间比较，差异具有统计学意义(t=2.897，t=2.919，t=2.327；P＜0.05)，见表1。

表1 两组患者Ktrans、Ve及Kep值比较(±s)

表1 两组患者Ktrans、Ve及Kep值比较(±s)

组别 例数 淋巴结(个) Ktrans(min-1) Ve(min-1) Kep(min-1)良性组 16 22 0.110±0.036 0.214±0.086 0.547±0.323恶性组 20 32 0.463±0.121 0.349±0.159 1.631±1.882 t值 - 2.897 2.919 2.327 P值 - 0.006 0.037 0.012

图2 淋巴结慢性腺炎伴局灶DCE-MRI影像、曲线图及病理图

图3 颈部继发性恶性肿瘤DCE-MRI影像、曲线图及病理图

2.2 ROC曲线分析

(1)基于病理诊断绘制良恶性淋巴结组的Ktrans、Kep及Ve的ROC曲线，得出ROC曲线下面积(area under curve，AUC)，并找出3个定量值的最佳诊断界值点，从而判断出相应的灵敏度及特异度，Ktrans、Ve和Kep值的AUC值分别为0.973、0.765和0.772；ROC曲线上判断良恶性诊断的界值点分别为0.133、0.181和0.7685，对应的灵敏度分别为100%、88.2%和70.6%，特异度分别为83.3%、50%和83.3%，在Ktrans、Kep及Ve的3个参数中Ktrans值最敏感，两组定量指标的AUC值、灵敏度和特异度如图1所示。

(2)患者淋巴结慢性腺炎伴局灶DCE-MRI影像、曲线图及病理情况如图2所示；患者颈部继发性恶性肿瘤DCE-MRI影像、曲线图及病理情况如图3所示。

3 讨论

图1 Ktrans、Ve及Kep参数ROC曲线图

DCE-MRI已成为近段时间国内研究的热点，DCE-MRI的定量参数在骨、膀胱、脑等组织的鉴别诊断已有相关报道[3-5]。其基本原理可以概括为，利用MRI及软件的数据处理定量的分析被检测组织血管通透性，从而判断该组织是否癌变或正常[6-7]。经典的毛细血管内溶剂及细胞外间液溶剂双室药物动力学模型是计算Ktrans的基础，该模型由Tofts在1991提出[8]。二室模型将组织假设分为血管内和细胞外血管外间隙，忽略细胞内(对比剂不会进入细胞内)，对于某种特定药物，血管内和细胞外血管外间隙的通透性不会随时间改变，血浆向细胞外血管外间隙单位时间转运的药物容积常数即为Ktrans[9]。正常组织与癌变组织血管的通透性有差异[10-11]。本研究结果表明，良性组与恶性组的Ktrans、Ve及Kep值比较，差异均具有统计学意义，恶性组的Ktrans、Ve及Kep值均大于良性组。李瑞敏等[12]研究发现，恶性病变的Ktrans及Kep值明显高于良性病变。Fischbein等[13]的研究结果表明，转移性淋巴结与正常淋巴结相比，强化峰值时间明显延长，强化程度和最大上升速率均下降，廓清率稍增加，颈部淋巴结肿大的患者Ktrans、Ve及Kep值与正常淋巴结比较有显著性差异，上述结果均与本研究结果一致。DCE-MRI的常用参数Ktrans、Ve及Kep值对颈部淋巴结的良恶性判定具有一定的指导意义，可为临床治疗方案的制定提供可靠的影像学依据。张薇等[14]研究发现，在血管功能参数中Ktrans值对良恶性病变的诊断鉴别意义相对较大，与本研究结果一致。

本研究将DCE-MRI中Ktrans，Ve及Kep值用于头颈部良恶性病变的鉴别诊断，在国内较少。头颈部恶性肿瘤具有发病隐匿，早期不易诊断的特点，有研究表明，约有60%的患者在初诊头颈部鳞状细胞癌时已是局部晚期[11]。造成这一现象的原因为缺乏一种简便有效、安全无创的诊断方法。淋巴结转移一般按淋巴引流方向，一站一站转移，最后可经胸导管入血，继发血道转移，DCE-MRI可以作为一种组织活检前的筛检手段，将极大提高患者依从性。由于癌症是一种需要治疗的疾病，病程的延误将直接影响预后[15-16]。

本研究由于参加试验患者人数有限，也会出现同一患者多个淋巴结同时存在良恶性的可能，也未能将头颈部不同性质的肿大淋巴结按照不同的癌症发生部位分类。因此，基于以上可能性头颈部肿大淋巴结的Ktrans、Ve及Kep值与本次研究结果是否一致需要进一步探讨。此外，在大样本情况下，Ktrans、Ve及Kep值对于头颈部肿大淋巴结的鉴别诊断中的意义需要反复验证和尝试，且不同参数间的单独使用或组合搭配对于头颈部肿大淋巴结的鉴别诊断价值有待后续研究。