1.廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科 (廣東 廣州 510120)

2.北京交通大學電子信息工程學院(北京 100044)

俞家熙1 雷永霞1 彭亞輝2

萬 齊1 鄒 喬1 孫翀鵬1

何建勛1

肺孤立性實性病變的MRI擴散成像與MSCT診斷價值的比較分析＊

1.廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科 (廣東 廣州 510120)

2.北京交通大學電子信息工程學院(北京 100044)

俞家熙1雷永霞1彭亞輝2

萬 齊1鄒 喬1孫翀鵬1

何建勛1

目的將肺孤立性實性病變的MRI擴散成像(diffusion-weighted imaging,DWI)與MSCT診斷價值進行比較，探討磁共振擴散加權成像在肺孤立性病變良惡性鑒別中的價值。方法收集胸部CT發(fā)現(xiàn)肺孤立性病變的患者38例，周圍型肺癌組30例，感染性肉芽腫組8例，均經(jīng)過病理或臨床資料證實。所有病人術前或治療前1周內(nèi)均進行磁共振常規(guī)及DWI掃描，b值為0、600 s/mm2，測量病灶平均表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值,獲得ADC診斷的最佳閾值，并對CT及MRI診斷準確率進行比較。結果CT診斷正確33例(86.84%)；30例周圍型肺癌的ADC值為(1.15±0.13)×10-3mm2/s，8例感染性肉芽腫的ADC值為1.45×10-3±0.20mm2/s。b值為600s/mm2時ADC值的曲線下面積為0.917，鑒別周圍型肺癌及肉芽腫最佳ADC閾值為1.35×10-3mm2/s, 敏感度和特異度分別為96.7%和75.0%。ADC值診斷準確30例(78.95%)，ADC結合MRI平掃診斷準確32例(84.21%)，CT與MR兩者之間診斷準確率無明顯差異(p值＞0.05)。結論ADC值結合MRI平掃能對肺周圍型肺癌及感染性肉芽腫提供有價值的信息，可作為肺部孤立性病變良惡性鑒別的有效補充手段。

磁共振成像；擴散加權成像；肺孤立性病變；周圍型肺癌

肺孤立性病變的診斷及鑒別診斷一直是醫(yī)學領域的難題，多層螺旋CT是目前公認的診斷肺孤立性病變的最佳影像手段[1]。然而，肺感染性肉芽腫病變、惡性腫瘤的CT征象往往缺乏特異性[2-3]。文獻報道磁共振擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)成像在肺良惡性病變診斷中有較好的潛在應用前景[4-5]。有關DWI成像與CT的比較研究文獻報道極少。本文通過對肺孤立性病變的擴散加權成像及其CT平掃與增強掃描進行比較，旨在探討磁共振擴散加權成像在周圍型肺癌與感染性肉芽腫鑒別中的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料及入組標準納入2014年1月～2014年9月在廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院住院經(jīng)CT掃描發(fā)現(xiàn)肺部孤立性病變住院的患者38例，男性23例，女性15例，年齡30～82歲，平均56±26歲。CT發(fā)現(xiàn)肺孤立性病變1周內(nèi)行MRI檢查，檢查前均未經(jīng)過治療，并經(jīng)患者同意MRI檢查后簽署知情同意書。MRI檢查后1周內(nèi)35例患者行手術病理證實，3例患者經(jīng)過抗感染治療證實。38例中，肺癌30例，其中腺癌18例，鱗癌8例，小細胞癌1例，淋巴上皮瘤樣癌2例，復合性大細胞癌神經(jīng)內(nèi)分泌癌1例；感染性肉芽腫8例，其中機化性肺炎3例，隱球菌感染2例，結核瘤2例，慢性肉芽腫性炎1例。

1.2 CT掃描方法采用德國Siemens Definition AS128層螺旋CT，全視野軸螺旋式掃描，轉(zhuǎn)速0.5s/周，準直器寬度64層×0.6mm，螺距0.9，管電壓120 kV，使用自動管電流調(diào)節(jié)技術。對比劑采用碘普胺(350mgI/m1)，劑量為1.2ml/kg，注射流率3.5 ml/s，之后用30ml生理鹽水沖洗。采用自動觸發(fā)技術，將主動脈閾值設定為110HU，延時4s啟動掃描。平掃掃描范圍由肺尖向肺底，動脈期圍繞病灶掃描，靜脈期掃描與平掃期一致。

1.3 MR檢查及掃描方法采用3.0 T Philip Achieva TX 雙源超導型MRI機，使用SENSEXL-TORSO 16通道相控陣體部線圈，應用敏感性編碼技術(sensitivity encoding imaging，SENSE)。MRI掃描序列包括T1WI、T2WI、DWI。序列參數(shù)如下：T2WI/TSE，TR/TE=887/80 ms，F(xiàn)OV=330×260mm，矩陣288×148，NSA=1。T1WI/TFE，TR/TE=10/2.3ms，F(xiàn)OV=400×300 mm，矩陣256×148，NSA=1。橫斷面DWI掃描參數(shù)：采用單次激發(fā)自旋回波-回波平面成像(single shot-spin echo-echo planar imaging，SS-SE-EPI)，b值分別選擇0、600s/mm2，TR/TE=1020 ms/56ms，F(xiàn)OV=400×300mm，矩陣=124×100，NSA=4，層厚/層距=3.0mm/0.3mm。

1.4 DWI圖像分析及ADC值測量肉眼觀察DWI掃描病灶信號強度。然后將DWI原始圖像傳至MR工作站(Extended MR Workspace)，獲得b值為600s/mm2的ADC圖，在ADC圖中參照病變在常規(guī)序列及DWI圖像上的位置，選取實性部分較大的層面放置感興趣區(qū)ROI(region of interest，ROI)，避開壞死、出血區(qū)。由兩名從事磁共振診斷專業(yè)五年以上的研究者在取得一致意見后共同完成，ROI為20～60體素；分別測量3次，取其平均值作為病變的ADC值(圖1-5)。CT及MRI診斷分別由2名不同的醫(yī)生做出，均從事放射診斷工作十年以上，且不知病理結果的情況下協(xié)商完成。

1.5 統(tǒng)計學分析計量資料用均數(shù)±標準差表示，統(tǒng)計學處理采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件完成。良、惡性病變的ADC值、CT診斷效能應用配對卡方檢驗(McNemar檢驗)分析其差異，采用受試者操作特征曲線分析(receiver operating characteristic curve，ROC)曲線計算b值為600s/mm2的ADC值曲線下面積。以P＜0.05為有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 38例肺孤立性病變的CT診斷結果38例患者中，CT診斷錯誤為5例(圖1-5)，CT診斷準確率為86.84%，誤診率為13%。其中3例誤診為機化性肺炎(病理結果為浸潤性肺癌)；1例誤診為肺癌(病理結果為隱球菌感染、肺間質(zhì)炎癥)；1例診斷為肺癌(病理結果為結核)。

2.2 38例肺孤立性病變的MRI診斷結果38例患者中，DWI上肺癌與感染性肉芽腫均為高或稍高信號，無特異性。周圍型肺癌的ADC值為(1.15±0.13)×10-3mm2/s，感染性肉芽腫的ADC值為(1.45±0.20)×10-3mm2/s。b值為600s/mm2時ADC值的曲線下面積分別為0.917。鑒別兩者最佳的平均ADC值閾值設定為1.35×10-3mm2/s時，敏感度和特異度分別為96.7%和75.0%，即大于該閾值者考慮為感染性病變，小于閾值者考慮為惡性病變，ADC值診斷準確30例，診斷準確率為78.95%，其中5例誤診為感染性病變(病理結果為浸潤性肺癌)；3例誤診為肺癌(病理結果為隱球菌感染、肺間質(zhì)炎癥，見圖6-10)；結合MRI中T1WI及T2WI的形態(tài)學分析，MRI診斷準確32例。

圖1-5 右上肺尖段病理診斷為隱球菌感染。CT(圖1-2)右上肺尖段結節(jié)影，輕度不均勻強化，CT誤診為肺癌。(圖3)T2WI上為等信號，ADC值（圖4）2.01×10-3mm2/s，診斷感染性病變；圖5為病理圖，鏡下間質(zhì)纖維組織增生，肺泡腔內(nèi)含吞噬細胞，并可見不典型的上皮樣細胞結節(jié)(HEx100)。圖6-10 右下肺后基底段肺癌。CT診斷為肺癌，MRI診斷感染性病變，CT(圖6)右下肺后基底段結節(jié)影，輕到中度不均勻強化。(圖7-8)T1WI為低信號，T2WI為高信號，ADC值(圖9)為1.54×10-3mm2/s。圖10為病理圖，鏡下腫瘤細胞巢團狀排列，胞漿豐富、紅染，細胞異型性明顯(HEx100)。

表1 CT檢查與ADC值、ADC+MRI 、ADC+CT診斷準確率比較

2.3 兩組患者的CT及MRI診斷價值的比較38例患者中，CT診斷準確率為86.84%(33/38)，ADC值診斷正確為78.95%(30/38)，ADC值結合MRI平掃診斷正確率為84.21%(32/38)，ADC值結合CT診斷正確率為94.73%(36/38)。CT與ADC值，CT與ADC+MRI平掃診斷價值兩兩比較，P＞0.05，無統(tǒng)計學意義，提示CT與MRI的診斷率無明顯統(tǒng)計學差異(表1)。

3 討 論

3.1 肺部病變的DWI成像技術的應用及掃描技術DWI是唯一可無創(chuàng)反映組織內(nèi)水分子微觀擴散運動的MRI成像新技術，可檢測病理狀態(tài)下細胞外間隙和細胞內(nèi)外水分子的擴散變化，通過測定表觀擴散系數(shù)ADC值來對病變進行定性、定量分析[6]。目前DWI技術已廣泛應用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腹部、盆腔、乳腺等疾病的診斷中。由于肺組織含氫質(zhì)子少，信號強度低，并受到心臟和呼吸運動偽影的影響，限制了MR成像在肺部病變方面的廣泛應用。近年來，隨著高場強MR、快速成像技術的應用發(fā)展，DWI在肺部病變的診斷、分期、評估預后等方面顯示較好的應用價值[7]。與胸部CT對比，DWI成像可在無對比劑的情況下清晰顯示胸部實性病變的大小、數(shù)目及與周圍組織器官的關系，適用于孕婦、碘造影劑過敏及腎功能不全的患者，且MRI檢查對病人沒有放射線的影響。目前文獻大多關注DWI在肺部良惡性病變的診斷價值，而有關DWI與MSCT在肺孤立性病變的比較的報道極少。文獻報道可采用自由呼吸或呼吸門控的方式進行體部DWI掃描[8]。屈春暉等[9]分別采用自由呼吸觸發(fā)掃描與屏氣掃描進行DWI掃描，發(fā)現(xiàn)自由呼吸狀態(tài)下觸發(fā)掃描獲得的DWI圖像可清晰顯示病灶，而且患者更加舒適。本研究采用自由呼吸下單次激發(fā)的自旋回波-平面回波技術，聯(lián)合脂肪抑制及并行采集技術，激勵次數(shù)設定為≥3，可減少呼吸偽影的影響，空間分辨率得到了明顯提高。ADC值的大小與b值大小密切相關，當b值較小時，ADC值要受到灌注的影響，而b值較大時灌注影響逐漸減少。文獻報道b值應≥500s/mm2[10]。本研究選擇b值為600s/mm2，已消除了微循環(huán)灌注對ADC值的影響，測量所得ADC值可以反映真實的擴散系數(shù)大小，但肺部病變DWI成像的b值大小的選擇尚無統(tǒng)一意見。

3.2 MRI擴散加權成像在肺部孤立性病變的診斷價值多數(shù)惡性腫瘤細胞排列密集，細胞外間隙減小，水分子的運動阻力較大，擴散受限，而壞死組織及良性腫瘤中水分子的運動阻力較小，水分子活動相對自由。因此，可利用良性與惡性腫瘤組織ADC值的差異來進行鑒別。鄧啟明等[11]探討了DWI在肺孤立性結節(jié)的良惡性病變的鑒別，認為DWI能在腫瘤形態(tài)發(fā)生變化前發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)在的分子水平和功能狀態(tài)的變化，認為將ADC閾值設為1.5×10-3mm2/s鑒別肺良惡性病變的效能最高。本研究發(fā)現(xiàn)肺部良惡性病變ADC值有很大不同，ADC值閾值設定為1.35×10-3mm2/s時，鑒別良惡性病變敏感性、特異性分別為96.7%和75.0%，曲線下面積AUC為0.917，表明ADC值的定量分析對鑒別肺內(nèi)良、惡性病變具有一定價值，這與既往的研究結果一致[12]。Heye等[13]對肺部病變進行MRI常規(guī)平掃及增強掃描，并與CT比較，發(fā)現(xiàn)MRI與CT均能發(fā)現(xiàn)胸部病變及準確測量其大小。本組患者中CT與ADC值的診斷準確率兩者差別無統(tǒng)計學意義。兩者聯(lián)合的診斷正確率達94.7%，遠大于前兩者(p＜0.05)。說明采用CT聯(lián)合ADC值檢測的方法對肺部孤立性病變良惡性診斷的準確度高，對肺部良惡性病變的判斷具有較高的臨床價值。本研究中病例數(shù)量較少，因此尚需大樣本進一步證實。

總之，周圍型肺癌平均ADC值均明顯小于感染性肉芽腫，ADC值定量分析有助于肺部良惡性病變的定性診斷，因此，擴散加權成像可作為鑒別肺部良惡性病變的較好補充手段。

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(本文編輯: 唐潤輝)

Comparison of the MRI Diffusion Imaging and MSCT Diagnosis in the Solitary Pulmonary Solid Lesions*

YU Jia-xi1, LEI Yong-xia1, PENG Ya-hui2,et al．, 1 Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510120,China; 2 School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing, China, 100044

ObjectiveTo compare the diagnostic value of diffusion-weighted imaging (DWI) and MSCT in solitary pulmonary lesions; to explore prospectively the value of DWI in the distinguishing benign and malignant solitary pulmonary lesions．Material and Methods38 patients with solitary pulmonary lesions detected by chest CT were recruited． 30 of which were peripheral lung cancer and 8 were infectious lesions which were all confirmed by biopsy． All patients were performed DWI MRI scans 1 week before operation or treatment with b values of 0 and 600s/mm2, and the apparent diffusion coefficient (ADC) of lesions were measured． Receiver operating characteristic curve was used to analyze and derive the optimal threshold of ADC, and accuracy rate of CT and MRI was compared．Results33 out of the 38 patients were diagnosed correctly by CT (86．84%)． The ADC value in 30 cases of peripheral lung cancer was (1．15±0．13)×10-3mm2/s, the ADC value in 8 cases of lung infectious granuloma was (1．45±0．20)×10-3mm2/s． When b was 600 s/mm2, the area under the ROC of the ADC values was 0．917． The cut-off of ADC value in differential diagnosis of peripheral lung cancer and infectious granuloma was 1．35×10-3mm2/s．The sensitivity, specificity was 96．7%, 75．0% respectively． 30 patients was diagnosed correctly by the ADC value (78．95%), 32 patients was diagnosed correctly by combining with unenhanced MRI and ADC (84．21%)． There were no significant differences between the CT and MRI diagnostic accuracy． (P＞0．05)．ConclusionThe ADC value combining with unenhanced MRI can provide valuable information in the peripheral pulmonary cancer and infectious granuloma, which can be used as the effectively supplement to distinguish the benign and malignant solitary pulmonary lesions．

Magnetic Resonance Imaging; Diffusion-weighted Imaging; Solitary Pulmonary Lesions; Peripheral Lung Cancer

R445.2

A

廣州醫(yī)科大學科研基金項目資助，編號2012C31

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.03.09

何建勛

2015-01-20