头颈部放射学表观扩散系数值鉴别鼻腔鼻

【头颈部放射学】表观扩散系数值鉴别鼻腔鼻

点击标题下「蓝色名」可快速关注文章来源:中华放射学杂志,2015,49(11):

作者：薛康康程敬亮白洁张勇贝天霞

摘要目的

探讨ADC值对鼻腔鼻窦小圆细胞恶性肿瘤(SRCMT)及非小圆细胞恶性肿瘤(Non-SRCMT)的鉴别诊断价值。

方法

回顾性分析2008至2015年经手术病理证实的143例鼻腔鼻窦SRCMT和Non-SRCMT患者资料。所有患者均行DWI检查，b值采取0、1000s/mm2，对每一个病变进行ADC值定量分析。采取独立样本t检验比较2种肿瘤间ADC值的差异并绘制ROC，计算曲线下面积(Az)。与病理结果对比，肯定诊断阈值，评价其诊断效能，并与病理结果行一致性分析。采取单因素方差分析比较不同病理类型SRCMT间ADC值。

结果

98例SRCMT中，20例横纹肌赘瘤(RMS)、19例非霍奇金淋巴瘤(NHL)、14例恶性黑色素瘤(MM)、14例神经内分泌癌(NEC)、12例Ewing赘瘤或原始神经外胚层肿瘤(EWS或PNET)、11例髓外浆细胞瘤(EMP)、8例嗅神经母细胞瘤(ON)。45例Non-SRCMT中28例鳞状细胞癌(SCC)、17例腺样囊性癌(ACC)。SRCMT的平均ADC值[(0.66±0.12)×mm2/s]与Non-SRCMT的ADC值[(1.02±0.16)×mm2/s]相比，差异有统计学意义(t=14.97，P0.01)。SRCMT患者根据ADC值分为3组：NHL、MM、NEC、EMP为一组，RMS、EWS、PNET为一组，ON为一组。3组间ADC值差异有统计学意义(F=39.743，P0.01)，任意2组间ADC值差异均有统计学意义(P均0.05)。以SRCMT和Non-SRCMT的ADC值作为临界点鉴别二者并绘制ROC，曲线下面积为0.975。以0.82×mm2/s为阈值，与病理结果对比，诊断SRCMT的敏感度、特异度和准确度分别为97.8%(44/45)、89.8%(88/98)和92.3%(132/143)，与病理结果行一致性检验，Kappa值为0.831。

结论

ADC值可有效评估鼻腔鼻窦SRCMT。

鼻腔鼻窦恶性肿瘤较少见，在全部恶性肿瘤中仅占0.2%[1]，其中包括小圆细胞恶性肿瘤(SRCMT)和非小圆细胞恶性肿瘤(Non-SRCMT)，二者常规影象检查较难鉴别；而对不同病理类型的SRCMT，常规病理检查亦难以鉴别，常需免疫组织化学诊断。MRI现广泛应用于头颈部病变的诊断和研究[2]，可显示病灶的信号特点及范围，而且DWI还可反应不同病变的散布特点，明确病变性质。但是，目前关于鼻腔鼻窦病变的DWI研究尚停留在鉴别良、恶性肿瘤阶段，而对不同病理类型的恶性肿瘤，特别是SRCMT之间，目前鉴别诊断研究较少且样本量较小。笔者对本院经病理证实的143例鼻腔鼻窦恶性肿瘤患者的ADC值进行比较研究，旨在为该部位SRCMT的鉴别诊断提供参考根据。

资料与方法1、患者资料

搜集2008年1月至2015年1月于本院行DWI扫描的98例SRCMT、45例Non-SRCMT患者资料。患者纳入标准：经手术病理证实，肿块以实性为主，为使空气和磁敏感伪影降至最低，选择最大直径3cm的肿块。排除标准：既往有穿刺活检、手术或放射医治和化学医治病史，DWI图象伪影较重影响读片者。男89例、女54例；年龄1~87岁，平均(48±12)岁。临床症状主要有鼻塞、血涕、头痛等。所有患者检查前均签署知情同意书。

2、MRI检查方法

采取德国SimensSkyra3.0T超导MR扫描仪，相控阵头线圈。MRI常规行横断面快速自旋回波T1WI，TR2000ms，TE9ms；横断面快速自旋回波T2WI和脂肪抑制快速自旋回波T2WI,TR5000ms，TE117ms。矩阵256×256,FOV24cm×24cm，层厚5mm，层间距1mm。横断面DWI采取SE平面回波(EPI)序列，b值取0、1000s/mm2，TR3200ms，TE70ms，矩阵160×160，FOV24cm×24cm，反转角90°，层厚5mm，层间距1mm。增强扫描比较剂采取Gd-DTPA，剂量为0.1mmol/kg，注射流率2ml/s，增强后行横断面、矢状面和冠状面T1WI扫描，参数同平扫。

3、图象处理与分析

利用德国SiemensSyngo后处理工作站处理DWI数据，参考横断面T1WI、脂肪抑制T2WI及不同b值DWI，于ADC图上判定病变范围。去除病变最上和最下层，其余3个最大层面手动绘制圆形ROI，面积为20~30mm2，避开坏死囊变、钙化、出血区及病变边沿，分别丈量每一个ROI内的ADC值后取平均值。以上工作由2名主治以上职称的影象诊断医师分别完成，肿块的ADC值为2名医师所测每一个肿块ADC值的平均值。

首先根据手术病理结果将143例鼻腔鼻窦肿块患者分为2组：SRCMT组和Non-SRCMT组；再根据不同病理类型将SRCMT分成7组；计算7种不同病理类型SRCMT的ADC值后进行两两比较，将ADC值差异无统计学意义的SRCMT合并为一组。

4、统计方法

采取SPSS17.0软件进行统计。首先使用K-S检验所有鼻腔鼻窦病变的ADC值是不是符合正态分布，符合正态分布的应用独立样本t检验，比较SRCMT和Non-SRCMT间ADC值；以病理结果为金标准，绘制ADC值诊断鼻腔鼻窦SRCMT的ROC曲线，计算曲线下面积。将约登指数[(敏感度＋特异度)－1]最大时的ADC值作为诊断阈值，评价诊断效能，并与病理结果行一致性检验。应用独立样本t检验比较Non-SRCMT中不同组间ADC值。对不同病理类型SRCMT组间ADC值比较采取单因素方差分析，以LSD检验进行组间两两比较。应用独立样本t检验分别比较胚胎型与腺泡型横纹肌赘瘤(RMS)、低分化与中-高分化神经内分泌癌(NEC)之间ADC值。P0.05为差异有统计学意义。

结果1、部位及组织类型

143例鼻腔鼻窦恶性肿瘤中，42例为双侧，55例为左边，46例为右边；64例病灶大部位于鼻腔，41例位于上颌窦，22例位于筛窦，10例位于蝶窦，6例位于额窦。根据病理证实，SRCMT98例，男62例、女36例；年龄1~85岁，平均(45±22)岁；其中RMS20例、非霍奇金淋巴瘤(NHL)19例、恶性黑色素瘤(MM)14例、Ewing赘瘤或原发性神经外胚层肿瘤(EWS或PNET)14例、NEC12例、髓外浆细胞瘤(EMP)11例、嗅神经母细胞瘤(ON)8例。20例RMS中13例胚胎型、6例腺泡型、1例多形性型。19例NHL中17例NK/T细胞型、2例B细胞型。12例NEC中7例小细胞NEC(低分化)、4例非典型类癌(中分化)、1例典型类癌(高分化)。Non-SRCMT45例，男27例、女18例；年龄21~87岁，平均(54±13)岁，其中鳞状细胞癌(SCC)28例、腺样囊性癌(ACC)17例。

2、影象表现

与脑实质相比，28例SCC均表现为T1WI低信号、T2WI高信号，其中24例伴骨质破坏；17例ACC均呈T1WI低信号、T2WI高信号(图1)、DWI稍高信号(图2)、ADC图上稍低信号(图3)，其中15例病灶沿神经生长，呈嗜神经特性；20例RMS中17例T1WI低信号、T2WI高信号(图4)，3例T1WI等信号、T2WI高信号、DWI高信号(图5)、ADC图上低信号(图6)，15例伴周围组织受累；19例NHL中16例在T1WI和T2WI上均呈等信号，18例伴肿块内坏死；14例MM中12例T1WI高信号、T2WI低信号，2例T1WI稍低信号、T2WI稍高信号；14例EWS或PNET中10例T1WI低信号、T2WI高信号，余4例等信号；12例NEC中11例T1WI及T2WI均高信号(图7)、DWI较高信号(图8)、ADC图上较低信号(图9)，均含坏死区；11例EMP在T1WI和T2WI均呈等信号；8例ON中，6例T1WI低信号、T2WI高信号，余为等信号。143例鼻腔鼻窦肿瘤中84例于DWI高b值上较脑实质呈高信号，ADC图上呈低信号；59例于DWI高b值上及ADC图上呈中等信号。

图1~3为同一患者，左边鼻腔腺样囊性癌。横断面脂肪抑制T2WI示左边鼻腔内病变，沿左边三叉神经上颌支走行，较脑实质呈不均匀高信号(图1)；b=1000s/mm2横断面DWI示病变呈不均匀稍高信号(图2)；横断面ADC图示病变呈稍低信号，平均ADC值为1.12×mm2/s(图3)

图4~6为同一患者，右边筛窦胚胎型横纹肌赘瘤。横断面脂肪抑制T2WI示右边筛窦内稍高信号病变(图4)；b=1000s/mm2横断面DWI示病变呈高信号(图5)；横断面ADC图示病变呈低信号，平均ADC值为0.68×mm2/s(图6)

图7~9为同一患者，左边上颌窦神经内分泌癌。横断面脂肪抑制T2WI示左边上颌窦内巨大稍高信号病变(图7)；b=1000s/mm2横断面DWI示病变呈较高信号(图8)；横断面ADC图示病变呈较低信号，平均ADC值为0.60×mm2/s(图9)

3、鼻腔鼻窦SRCMT和Non-SRCMTADC值比较分析

鼻腔鼻窦SRCMT和Non-SRCMT的平均ADC值散布如表1所示，SRCMT的ADC均值明显低于Non-SRCMT(t=14.97，P0.01)。Non-SRCMT中，SCC的ADC值明显低于ACC(t=4.617，P0.01)。SRCMT的7种病理类型的ADC值比较差异有统计学意义。两两比较：NHL、MM、NEC、EMP之间，RMS、EWS、PNET之间比较差异均无统计学意义；ON与其他6种SRCMT之间差异均有统计学意义。据此将SRCMR分成3组：(1)NHL、MM、NEC、EMP为A组，平均ADC为(0.61±0.10)×mm2/s；(2)RMS、EWS、PNET为B组，平均ADC为(0.70±0.07)×mm2/s；(3)ON为C组，平均ADC为(0.89±0.03)×mm2/s。3组之间ADC值差异有统计学意义(F=39.743,P0.01)。两两比较，A组与B组(t=4.57,P0.01)，A组与C组(t=7.03,P0.01)，B组与C组(t=7.81,P0.01)比较，差异均有统计学意义。12例NEC中，7例低分化的ADC值为(0.712±0.020)×mm2/s，明显高于5例高分化NEC的(0.675±0.020)×mm2/s，差异有统计学意义(t=3.296，P0.05)。20例RMS中，胚胎型的ADC值为(0.714±0.090)×mm2/s，腺泡型为(0.665±0.090)×mm2/s，二者间差异无统计学意义(t=1.08,P0.05)。

4、诊断效能

以SRCMT和Non-SRCMT二者ADC值作为诊断指标，以病理结果为金标准，绘制ROC曲线，曲线下面积为0.975(95％可信区间为0.956~0.995，图10)。根据ROC曲线判断ADC值诊断效能，以约登指数最大作为参照，选取最好工作点，诊断SRCMT和Non-SRCMT的ADC阈值为0.82×mm2/s，低于此值可诊断为SRCMT，计算敏感度、特异度和准确度分别为97.8%(44/45)、89.8%(88/98)和92.3%(132/143)。与病理结果行一致性检验，Kappa值为0.831。

图10ADC值诊断鼻腔鼻窦小圆细胞恶性肿瘤和非小圆细胞恶性肿瘤的ROC曲线

讨论1、概述

SRCMT通常指瘤细胞体积相对较小、核深染、核质比较高的一组恶性肿瘤，它们分化较差，免疫组织化学可确诊并鉴别。在鼻腔鼻窦可见到横纹肌赘瘤、非霍奇金淋巴瘤、恶性黑色素瘤、Ewings赘瘤或原始神经外胚层肿瘤、神经内分泌癌、髓外浆细胞瘤和嗅神经母细胞瘤等SRCMT[3]。而鼻腔鼻窦Non-SRCMT包括鳞状细胞癌和腺样囊性癌，与SRCMT病理学表现、医治方法和预后均不同，术前鉴别对临床有较大指导意义。鼻腔鼻窦恶性肿瘤影象表现堆叠较多，特别SRCMT，主要依托病理诊断，但联合MRI平扫、增强及DWI可提高诊断准确率。

2、DWI和ADC值对鼻腔鼻窦肿物的诊断价值

DWI和ADC值大小可反应体内水分子的随机运动。大量研究证实，ADC值对头颈部肿瘤具有较高鉴别诊断价值：Wang等[4]建议以1.22×mm2/s为ADC阈值鉴别头颈部良、恶性肿瘤；Razek等[5]报导，头颈部低分化恶性肿瘤的ADC值明显低于高分化恶性肿瘤；Maeda和Maier[6]报导头颈部淋巴瘤的ADC值明显低于癌。有报导，鼻腔鼻窦恶性肿瘤的平均ADC值明显低于良性肿瘤，缘由是良、恶性肿瘤的组织病理特点不同[7,8,9]。Razek等[5]和王永哲等[7]分别建议以1.53×mm2/s和1.08×mm2/s作为阈值鉴别鼻腔鼻窦良恶性肿瘤。Wang等[9]研究发现鼻腔鼻窦淋巴瘤的ADC值明显低于癌，1.04×mm2/s可作为诊断阈值。这些研究都对本病的准确诊断具有很大帮助。

3、DWI和ADC值对鼻腔鼻窦SRCMT和Non-SRCMT的鉴别诊断价值

本研究发现SRCMT的ADC值明显低于Non-SRCMT，以0.82×mm2/s为临界点时，ROC曲线下面积为0.975，约登指数最大，所得诊断指标数据较高，故此值可作为鼻腔鼻窦SRCMT和Non-SRCMT的诊断阈值。两种肿瘤ADC值差异的缘由可能是由于SRCMT分化差、瘤细胞较小、核质比较高、细胞外容积较少而至，而Non-SRCMT瘤细胞较大，细胞外基质丰富，并且常伴较多MRI不可分辨的坏死囊变区。本研究中，SRCMT与Non-SRCMT之间ADC值仍有堆叠，5例Non-SRCMT可能由于癌细胞分化差、微小囊变较少而致使ADC值明显较低，被误诊为了SRCMT；4例SRCMT表现出了高ADC值，可能是由于囊变坏死较多，粘液基质过量致使水分子散布较快，从而使散布受限程度下降。

4、DWI和ADC值对不同病理类型SRCMT的鉴别诊断价值

本研究发现：SRCMT的3个亚组，A组(NHL、MM、NEC、EMP)、B组(RMS、EWS、PNET)和C组(ON)间ADC值差异具有统计学意义，C组最高，B组次之，A组最低。嗅神经母细胞瘤的ADC值高于其他肿瘤，可能是由于其富含血管，且细胞质间存在纤细的神经元细胞，并可构成较多小的粘液囊肿或粘液池。Ewings赘瘤和PNET由共同的多能干胚胎性神经外胚叶细胞起源，形态类似，属于同一家族肿瘤，统称为EWS或PNET；胚胎型横纹肌赘瘤与EWS、PNET均属赘瘤，核质比较高，有较多核分裂象，且常伴出血、坏死，故散布受限程度高于嗅神经母细胞瘤。非霍奇金淋巴瘤、恶性黑色素瘤、神经内分泌癌、髓外浆细胞瘤核质比均较高，病理性核分裂象多见，此4种肿瘤细胞均存在较大异型性。非霍奇金淋巴瘤镜下可见异型性明显的淋巴样细胞浸润；恶性黑色素瘤可有含黑色素颗粒的黑色素细胞及无黑色素细胞堆叠出现；神经内分泌癌细胞内存在较多神经内分泌颗粒；髓外浆细胞瘤由不同程度的不成熟浆细胞组成；其中黑色素瘤和神经内分泌癌缺少细胞外连接复合体，细胞外间隙极少。另外，此4种肿瘤镜下均常见炎症细胞浸润背景，可能是另外一种造成散布受限明显的缘由。本研究结果还显示，同种病理类型中不同分型肿瘤，由于分化程度不同，ADC值也存在差别，如小细胞NEC(低分化)明显低于典型和不典型类癌(中-高分化)；但胚胎型与腺泡型RMS之间ADC值无差别，可能与样本量较小有关。RMS、EWS或PNET和ON均好发于儿童，本研究结果还显示，儿童鼻腔鼻窦SRCMT中ADC值有助于鉴别ON与其他2种肿瘤，但却难以鉴别RMS与EWS或PNET。

5、DWI和ADC值对不同病理类型Non-SRCMT的鉴别诊断价值

Wang等[9]研究发现13例SCC和8例ACC的平均ADC值分别为(1.09±0.29)×mm2/s和(0.88±0.17)×mm2/s，但两者差异无统计学意义。本研究结果也显示，鼻腔鼻窦SCC的ADC值明显低于ACC。这可能由于ACC组织中有粘液的筛孔，而SCC癌细胞常排列紧密，呈巢状排列。

虽然本研究仍存在一些不足，如丈量ADC值的ROI未能与病理标本逐一对应，未能将ADC值与常规MRI在鉴别良恶性肿瘤的能力上进行比较等。但本研究结果提示了鼻腔鼻窦SRCMT与Non-SRCMT在DWI上具有不同特点，且ADC值可为鼻腔鼻窦不同病理类型SRCMT的鉴别提供有用信息，从而为医治方案的选择和手术计划制定提供重要参考信息。

参考文献（略）

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