T2WI直方圖鑒別診斷鼻咽部慢性炎癥與早期鼻咽癌的價值

陳志軍，孫紫情，尹進學，鐘熹，彭俊琴，李建生

早期鼻咽癌MRI僅表現為鼻咽部粘膜增厚，EB病毒特異性也較低，部分病例間接征象(頸部腫大淋巴結)也不典型，早期病例鼻咽鏡檢測時，很難一次鉗取到癌組織，導致早期鼻咽癌與鼻咽部慢性炎癥經常出現誤、漏診[1]。既往有盧賢忠等[2]體素內不相干運動成像定量參數在鼻咽癌與鼻咽炎癥鑒別診斷，黃裕存等[3]采用MRI增強后T1WI直方圖、馬可燃等[4]在ADC直方圖分析鑒別原發鼻咽淋巴瘤和鼻咽癌做過相關研究，均發現有較好的診斷價值。在T2WI直方圖的定量參數分析中，有學者用在顱腦腫瘤[5-6]及腮腺腫瘤[7]等疾病的鑒別的中發現診斷價值很高，但用在鑒別診斷早期鼻咽癌和鼻咽部炎性增生性病變的研究甚少，故本研究借鑒上述研究方法，將采用平掃序列的T2WI直方圖及相關定量參數對鼻咽部慢性炎癥與早期鼻咽癌進行鑒別診斷研究。

材料與方法

1.臨床一般資料

回顧性搜集2010年1月-2020年3月于本院經鼻咽鏡病理確診的鼻咽部慢性炎癥(淋巴細胞為主增生性炎癥)及早期鼻咽癌患者(Ⅱ期以下，不含Ⅱ期，無咽旁侵犯)，頸部有無淋巴結腫大不作為排除標準，其中鼻咽部慢性炎癥患者組67例，平均年齡52.78歲，鼻咽癌組患者67例，平均年齡49.81歲。所有入組者均在活檢前未經任何治療且行MR常規檢查：包括橫軸面T1WI、T2WI、冠狀面T2WI脂肪抑制序列，橫軸面、矢狀面增強T1WI；磁共振檢查后經鼻咽鏡活檢(部分病例不止一次活檢)并隨診確診為鼻咽部慢性炎癥或鼻咽癌。

2.設備及參數

采用Philips 1.5T磁共振掃描儀頭頸部相控陣線圈，采集橫軸面T1WI，橫軸面T2WI，冠狀面脂肪抑制T2WI，增強后橫軸面T1WI、矢狀T1WI。增強掃描注射方案：對比劑采用Gd-DTPA，劑量為0.1 mmol/kg，總量15～20 mL，采用高壓注射器以1.0 mL/s注射流率經肘正中靜脈推注。MR掃描序列及相關成像參數：橫軸面T1WI序列：TR 496 ms，TE 10 ms，FOV 281 mm×382 mm，矩陣244×333，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵次數(number of signals averaged，NSA)3；橫軸面T2WI序列：TR 2528 ms，TE 100 ms，FOV 281 mm×382 mm，矩陣244×331，層厚5 mm，層間距1 mm，NSA 3；冠狀面脂肪抑制T2WI序列：TR 2402 ms，TE 80 ms，FOV 281 mm×382 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，NSA 3。

3.圖像數據分析

采用Image J軟件進行圖像分析。選取病灶最大層面，于橫軸面T2WI圖像上手動勾畫感興趣區，勾畫后興趣區病灶均需要與橫軸面T1WI增強掃描的圖像對比，瘤體興趣區邊界與增強掃描病灶邊界盡量一致，不避開壞死區。實驗分析中所有圖像均調整為一致窗寬、窗位。利用軟件測算得出靶區的直方圖定量參數，包括均數、標準差、中位數、峰度值及偏度值。由2名高年資(均10年以上工作經驗)頭頸部腫瘤影像診斷經驗豐富的醫師對圖像數據進行一致性分析，采用組內相關系數(intra-class correlation coefficients，ICC)評估兩組病例直方圖參數中的均數、標準差、中位數、峰度值及偏度值一致性。

4.統計學分析

采用SPSS 16.0統計分析軟件，采用ICC評估兩名測量者的一致性(ICC>0.75為一致性較好)。兩組組間比較采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布及方差不齊采用Wilcoxon檢驗。對差異有統計學意義的指標繪制受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，確定鼻咽癌與鼻咽部慢性炎癥組最佳鑒別臨界值，計算診斷效能指標，包括曲線下面積(area under curve，AUC)、敏感度、特異度。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

早期鼻咽癌組和鼻咽部慢性炎癥組間的平均值、標準差、中位數均明顯低于鼻咽部慢性炎癥組，差異具有統計學意義(P<0.05)，偏度值、峰度值無統計學差異(P>0.05)，見表1。

表1 T2WI直方圖參數比較結果

圖2 鼻咽部慢性炎癥病例。a)ROI圖；b)對應直方圖。圖3 早期鼻咽癌病例。a)ROI圖；b)對應直方圖。

ROC曲線診斷效能分析，平均值、標準差及中位數鑒別鼻咽部慢性炎癥與早期鼻咽癌的AUC分別為0.644、0.736和0.643；診斷臨界值分別為184.6515、36.0055 和180.5；敏感度分別為59.7%、79.1%和61.2%；特異度分別為71.6%、68.7%和65.7%(表2，圖1)。

圖1 T2WI直方圖參數鑒別診斷鼻咽部慢性炎癥與早期鼻咽癌的ROC曲線圖。

早期鼻咽癌病例興趣區及直方圖見圖2；鼻咽部慢性炎癥病例興趣區及直方圖見圖3。

討 論

病理活檢是臨床鑒別鼻咽部慢性炎癥和鼻咽癌的金標準，但屬于有創檢查，早期鼻咽癌病灶較小，鉗取時經常不能一次準確取得癌組織標本，因此容易造成漏診，延誤治療，故在治療前能對疾病做出更加精準的診斷具有極大的臨床意義。紋理分析研究是近來新興的一種圖像分析方法，其中直方圖紋理分析能夠更準確反映信號特征分布，可以通過定量參數直接呈現出不同病種間病灶的異質性，對病變良惡性進行鑒別[9-10]。目前直方圖分析在頭頸部腫瘤的鑒別已有部分研究，且常采用T2WI序列提取分析，因T2WI序列圖像質量好，偽影少，能更好提取腫瘤紋理特征[9]。

本研究結果中，早期鼻咽癌組的T2WI直方圖參數平均值、標準差、中位數均明顯低于鼻咽部慢性炎癥組，兩組間差異有統計學意義(P<0.05)；兩組間T2WI直方圖參數偏度、峰度差異無統計學意義(P>0.05)。結果表明標準差、平均值、中位數在鑒別鼻咽慢性炎癥和早期鼻咽癌均具有一定的診斷價值，偏度、峰度在鑒別鼻咽慢性炎癥和早期鼻咽癌價值不大。

進一步采用ROC曲線分析，發現標準差、平均值、中位數在鑒別鼻咽慢性炎癥和早期鼻咽癌均具有較高的診斷價值，但以標準差臨界值為36.0055鑒別鼻咽慢性炎癥和早期鼻咽癌最佳，AUC為0.791，其敏感度最高為79.1%，特異度也較佳為68.7%。這與張國琴等[5]的研究結果類似，但其研究在診斷腦部膠質瘤和轉移瘤的研究中發現均值的診斷效能更高，且明顯高于中位數，其研究中腦轉移瘤和膠質瘤均容易出現壞死、出血，且其研究時ROI未避開壞死出血區，導致中位數與平均值可能存在較大差異，而均值往往更能體現腫瘤區像素點灰度值的整體平均水平和數據集中程度，所以其研究結果是均值診斷效能更高。本研究中入組的早期鼻咽癌和鼻咽部慢性炎癥出現壞死、出血比例相對較少，均質性較好，同組內均值和中位數相差不明顯，因此中位數和均數診斷效能相差不大，反而標準差在本組研究中擁有最高的診斷效能，反映出兩組間興趣區病灶的像素點灰度的離散程度差異較大，這與馬可燃[4]等研究結果相似，其研究鼻咽癌組和鼻咽部淋巴瘤組的兩組病灶均質性均較好，且研究表明ADC直方圖相關參數的方差值在鼻咽癌組和鼻咽部淋巴瘤組兩組間表現出顯著差異，ROC曲線分析得出方差的敏感度和特異度依次是88.9%和64.7%，AUC為0.813。

另一方面，本組研究中兩組偏度、峰度值差異沒有統計學意義，與黃裕存等[3]研究結果相似，而與文萌萌等[7]和雷曉雯等[8]研究結果不同，兩項研究分別采用增強T1WI的直方圖分析和ADC直方圖分析發現腮腺多形性腺瘤與腺淋巴瘤偏度差異有統計學意義(P<0.001)，峰度值差異無統計學意義(P>0.05)，這是由于腮腺多形性腺瘤與腺淋巴瘤腫瘤像素點灰度的平均值的不對稱程度及峰值差異較大造成，本組研究直方圖反映出早期鼻咽癌和鼻咽部慢性炎癥兩組間病灶特征值相對于平均值的不對稱程度、峰值差異性不大，因此本組研究中偏度及峰度值診斷效能不佳。

本研究中存在一些不足，本組研究采用ROI為T2WI橫軸面病灶最大單層面，較全域腫瘤測量存在一定誤差性，進而在直方圖的參數評估中可能存在一定誤差，在今后的研究中隨著病例數增加，將爭取做到腫瘤全域測量，三維探討分析，使得評估參數更具被客觀真實性。

總的說來，T2WI直方圖相關參數中，中位數、標準差和平均值在鑒別診斷鼻咽部慢性炎癥與早期鼻咽癌均有一定價值，診斷效能最好的為標準差，這些定量的參數指標將能為臨床鑒別早期鼻咽癌和鼻咽部慢性炎癥提供科學、客觀的依據。