MRI多参数定量分析对鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤恶性转化的预测价值.pdf
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1、lviuuclllUllcuiugyJ4UO-U4/L3468张MRI多参数定量分析对鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤恶性转化的预测价值舵,等MRI多参数定量分析对鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤恶性转化的预测价值张舵,周金?,吴艳,郭莹,刘瑞超,徐金娥,刘冲!保定市第一中心医院医学影像一科;2 普外三科,河北保定0 7 10 0 0【摘要】目的:探究MRI多参数定量分析对鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤(sinonasal invertedpapilloma,SNIP)恶性转化的预测价值。方法:回顾性分析8 3例SNIP和2 1例SNIP转化鳞状细胞癌(SNIP-SCC)患者的临床及影像资料。采用单因素分析和多因素Log
2、istic回归建立SNIP恶性转化的预测模型,受试者工作特征曲线(ROC)评价各独立危险因素及相关组合模型的预测能力。结果:年龄、表观扩散系数比(rADC)、流入指数(WII)2和WII3是预测SNIP恶性转化的独立危险因素,ROC曲线下面积(AUC)分别为0.7 6 7、0.8 6 2、0.727和0.7 0 4。上述危险因素组成的定量参数综合模型诊断恶性转化的AUC为0.92 9,敏感性为8 5.7 1%,特异性为92.7 7%,准确性为91.35%。结论:与评估年龄、rADC、W II等独立危险因素相比,定量参数综合模型能较好地提高SNIP与SNIP-SCC的鉴别诊断能力,为术前准确评估
3、 SNIP的恶性转化提供重要依据。【关键词】鼻腔鼻窦;内翻性乳头状瘤;恶性转化;磁共振成像【中图分类号】R739.62【文献标识码】AD0I:10.3969/j.issn.1672-4992.2023.18.025【文章编号】16 7 2-4992-(2 0 2 3)18-346 8-0 5Predictive value of MRI multi-parameter quantitative analysis for malignant transforma-tion of sinonasal inverted papillomaZHANG Duo,ZHOU Jin,WU Yan,GUO Y
4、ing,LIU Ruichao,XU Jine,LIU ChongDepartment of Medical Imaging I;Department of General Surgery II,Baoding No.1 Central Hospital,Hebei Baoding 071000,China.Abstract Objective:To explore the predictive value of MRI multi-parameter quantitative analysis for malignanttransformation of sinonasal inverted
5、 papilloma(SNIP).Methods:Clinical and imaging data of 83 patients with SNIPand 21 patients with SNIP transformed squamous cell carcinoma(SNIP-SCC)were retrospectively reviewed.Thepredictive model of malignant transformation of SNIP was established by univariate analysis and multivariate Logisticregr
6、ession,and the receiver operating characteristic(ROC)curve was used to evaluate the predictive ability of eachindependent risk factor and related combined models.Results:Age,ratio of apparent diffusion coefficient(rADC),wash in index(WII)2 and WI3 were independent risk factors for predicting maligna
7、nt transformation of SNIP,andthe area under ROC curve(AUC)was 0.767,0.862,0.727 and 0.704,respectively.The AUC of the quantitative pa-rameter comprehensive model which composed of the above risk factors was 0.929,the sensitivity was 85.71%,thespecificity was 92.77%,and the accuracy was 91.35%.Conclu
8、sion:Compared with the evaluation of age,rADC,andWII,the quantitative parameter comprehensive model can better improve the differential diagnosis ability of SNIP andSNIP-SCC,and provide important basis for the accurate preoperative evaluation of malignant transformation of SNIP.Key words sinonasal,i
9、nverted paplloma,malignant transformation,magnetic resonance imagingM1O3463472鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤(sinonasal invertedpapilloma,【收稿日期】2023 03 22【修回日期】2023 05 17【基金项目】河北省保定市科学技术局自筹项目(编号:2241ZF251)【作者简介】张舵(198 9一),男,河北保定人,主治医师,研究方向:头颈部病变的影像诊断。Em a i l:z h a n g d u o 2 6 6 8 【通信作者】刘冲(197 7 一),男,河北保定人,副主任医师,研究方向
10、:头颈部病变及神经系统的影像诊断。E-mail:chongliuabc SNIP)是一种起源于鼻腔和副鼻窦的良性上皮性肿瘤,占鼻窦原发肿瘤的0.5%4.0%1-2 。虽然组织学分类为良性,但其具有局部侵袭性、多中心性、高复发率,并可能恶变,其中鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)是常见的恶变类型3-41。恶性肿瘤术后可能涉及化疗、放疗或其综合治疗。因此,术前准确预测鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤恶性转化可能有助于改善患者的治疗方案和预后根据以往的多项研究,影像学检查是区分SNIP和恶性鼻窦肿瘤的常见手段。计算机断层扫描(CT)及氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描/计算机断层
11、扫描(FDGPET/CT)由于各自的局限性,很难区分病变的良恶性5-8 。磁共振成像3469:MODERNONCOI31.No.182023年0 9 月第31卷第18 期现代肿瘤医学(MRI)的软组织分辨率明显高于CT9,而弥散加权成像(DWI)等功能成像序列可以为患者的评估提供有效的信息。既往研究表明卷积脑回征(CCP)是SNIP的可靠MRI特征10 ,其结构紊乱或消失,可能标志着恶性转化的存在1一些研究者认为动态增强MRI(DCE-MRI)的流出型时间信号强度曲线(TIC)是区分SNIP与SNIP鳞状细胞癌转化(SNIP-SCC)的最佳影像学特征12-13。然而,这些定性和半定量方法的分析
12、结果相对主观,因此,有必要综合考虑两组病变的体积、信号和血供特点,并作出定量分析。据我们所知,这种定量方法以前曾用于胃肠道和肾脏肿瘤的鉴别诊断14-15。本研究的目的是定量分析两组病变的临床及MRI特征,以便找到预测SNIP恶性转化的敏感参数,提供术前鉴别两组病变的较为准确的依据。1资料与方法1.1一般资料分析2 0 17 年0 1月至2 0 2 2 年10 月在我院病理确诊的SNIP及SNIP-SCC患者的相关资料。纳人标准:(1)所有患者在组织病理诊断前1个月内行MRI平扫和动态增强扫描。(2)局部生长活跃的SNIP病例及复发病例也纳人研究。排除标准:(1)受试者在影像学检查前进行肿瘤的临
13、床治疗,包括化疗及放疗。(2)MRI伪影严重、定量参数测量误差大的病例。本研究经我院伦理评审委员会批准(快2 0 2 2 0 46号),此研究为回顾性研究,故放弃书面知情同意。1.2MRI成像所有MRI均使用3.OT设备(AchievaTX;荷兰飞利浦公司)的16 通道神经血管线圈。造影剂为钇喷酸葡胺注射液(G d-D T PA,德国拜耳公司),0.1mmol/kg,流速为2 mL/s。在注射造影剂之前,先获得预扫描图像。分别选择注射后35s、52 s、157 s 扫描图像为动脉期、静脉期和延迟期。具体扫描参数如表1所示表1鼻腔鼻窦肿瘤的MRI扫描协议Tab.1MRI protocol for
14、 sinonasal tumorsMRI sequencesParameterT2-WeightedT2-WeightedT2-WeightedT1-WeightedDynamicDiffusionPlaneCoronalAxialAxialAxialAxialAxialFat saturationYesYesNoNoYesYesTR/TE(ms)4365/804500/704000/70544/168.1/3.84259/68NEX11.31.31.813Angle()808080801580Slice thickness(mm)33331.53FOV(mm)3503192402402402
15、40240240240240240240Voxel size(mm)1.01.03.00.8 1.03.00.8 1.03.00.8 1.0 3.01.0 1.0 1.52.02.53.0Scan time(s)135126130132197179bvalue(s/mm)一一一一一0,8001.3图像分析所有图像都由超过8 年工作经验的两名放射科医生进行盲法后处理。将T2WI的DICOM格式的图像导人到ITk-SNAP软件(3.6.0 版本),逐层手工绘制肿瘤轮廓,软件自动计算肿瘤体积。肿瘤T2WI信号强度比(T2WSIR)、A D C比(r A D C)、流人指数(WII)按之前描述的信号测
16、量方法14-16 稍作修改后,在后处理工作站和影像存档与传输系统(PACS)中测量。在各病变最大层面的ADC图上,手动沿肿瘤实性区域的边缘绘制感兴趣区(ROI),且避开肿瘤内部囊变和坏死区,记录为肿瘤最大层面水平的ADC值,T2WI信号强度测量采用相同方法。同时,在同层或相邻层面未受侵犯的翼外肌上勾画出约10 mm的ROI作为对照,获得T2WSIR和rADC。放射科医师确定强化最明显的肿瘤实质区域,划定约为10 mm的区域作为WII测量的ROI。T 2 W SI R、rADC、W I I 的具体公式如下:(a)T 2 W SI R=(SI 肿瘤/SI肌肉)10 0,其中SI肿瘤及SI肌肉分别为
17、肿瘤及翼外肌ROI的T2WI信号强度。(b)r A D C=(A D C肿瘤/ADC肌肉)100,其中ADC肿瘤及ADC肌肉分别为肿瘤及翼外肌ROI的ADC值。(c)W I I=(SI 增强-SI未增强)/SI未增强100,其中SI增强为各期增强图像的信号强度,SI未增强为预扫描图像的信号强度。利用动脉期得到早期动脉流人指数(WII1),利用静脉期得到实质流入指数(WII2),利用延迟期得到晚期流入指数(WII3)。1.4统计学分析使用SPSS(19.0 版,IBMSPSS)和MedCalc(11.3.0.0版,MedCalcSoftware)软件进行数据分析。单因素分析用于评估两组间相关参数
18、的关系,定量变量(年龄、体积、T2WSIR、r A D C、W I I)采用t检验或MannWhitneyU检验,以均数标准差表示;定性变量(性别)以频率(百分比)表示,采用卡方检验。P0.1的显著因素从单变量分析进人逐步多变量Logistic回归分析,多变量分析P0.75为一致性良好。2结果两名医师的ICC均大于0.8,最终定量参数取测量的平均值。2.1一般临床特征分析SNIP患者男性8 1%(6 7/8 3),女性19%(16/8 3),平均年龄43.0 岁。SNIP-SCC患者中7 6%(16/2 1)为男性,2 4%(5/21)为女性,平均年龄57.5岁。SNIP和SNIP-SCC患者
19、之间存在年龄差异,发生SNIP-SCC的患者年龄更大(P0.001)。两组性别差异无统计学意义(P=0.644)(表2)。3470张MRI多参数定量分析对鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤恶性转化的预测价值舵,等表2SNIP和SNIP-SCC患者的临床特征Tab.2Clinical information of SNIP and SNIP-SCCItemsSNIPSNIP-SCCPAge(years,xs)43.0 10.557.5 16.60.001*Gender(n)0.644Male6716Female165注:*表示差异有统计学意义。Note:*indicates statistical sign
20、ificance.2.2定量分析SNIP组病变平均体积约为2 5.1cm(范围为7.8 50.3cm),SNIP-SCC组约为2 8.4cm(8.5 6 7.5c m),两组间体积差异无统计学意义(P=0.428)。两组间T2WSIR差异无统计学意义(P=0.764)。SNI P-SCC组rADC显著低于SNIP组(P0.001)。在动态增强扫描参数方面,除WII1外,两组间WII2、W II3差异均有统计学意义(P0.001,P=0.003),SNI P-SC C 组的WI2大于SNIP组,WII3低于SNIP组(图1,2),具体结果见表3。ABDEF图16 0 岁男性SNIP患者影像图A:
21、轴位T2WI显示病变位于左中下鼻道及上颌窦口。T2WSIR=257.6。B:A D C图,rADC=156.0。C-F:依次为轴位平扫、动脉期、静脉期和延迟期图像。肿瘤呈渐进性强化(WII1=127.3,WII2=143.1,WII3=162.3)。RO I 选择区域如图黄线所示。C、D、E的ROI位置和大小与F相同。Fig.1 Imaging of a 60-year-old male with SNIPA:Axial T2WI showed lesions in the left middle and lower nasal tract and the ostoma of the maxi
22、llary sinus.T2W SIR=257.6.B:ADC map,rADC=156.0.C-F:Axial plain scan,arterial phase,venous phase and delayed phase images.The tumor showed progressive enhancement(WI11=127.3,WI12=143.1,WI13=162.3).The R0I selection area is shown in the yellow line.The ROI locations and sizes of C,D and E are the same
23、 asthose of F.DE图2 6 6 岁男性SNIP-SCC患者影像图A:轴位T2WI显示病变位于右鼻腔及鼻前庭。T2WSIR=280.3。B:A D C图,rADC=116.7。C-F:依次为轴位平扫、动脉期、静脉期和延迟期图像。肿瘤呈流出型强化(WII1=131.9,WII2=176.4,W II3=12 8.9)。Fig.2Imaging of a 66-year-old male with SNIP-SCCA:Axial T2WI showed lesions located in the right nasal cavity and nasal vestibule.T2W S
24、IR=280.3.B:ADC map,rADC=116.7.C-F:Axial plainscan,arterial phase,venous phase and delayed phase images.The tumor showed effluent enhancement(WI11=131.9,W112=176.4,WI13=128.9).MODERNONCOL31,No.1834712023年0 9 月第31卷第18 期现代肿瘤医学表3MRI定量参数xsTab.3Quantitative MRI parametersx土sParameterSNIPSNIP-SCCPVolume(cm
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