邱太春，伍建林

(大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116001)

中國癌癥中心指出，肺癌已是中國發(fā)病率最高的腫瘤，也是癌癥死因之首[1]。肺癌的“異質(zhì)性”導(dǎo)致臨床表現(xiàn)及預(yù)后各不相同，病理組織學(xué)分類是重要影響因素，針對不同類型肺癌的個(gè)體化治療方案可有效提高患者生存期和改善預(yù)后[2]。隨著新技術(shù)的發(fā)展，MRI已應(yīng)用于肺癌診斷、鑒別診斷、分期及治療評價(jià)等方面[3]，包括動態(tài)對比增強(qiáng)MRI(dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI)、DWI、體素不相干運(yùn)動成像(intravoxel incoherent motion, IVIM)及MRS等，為治療與評估肺癌提供了新方法。本文對多模態(tài)MRI新技術(shù)鑒別肺癌病理類型的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 傳統(tǒng)MRI篩查肺癌及預(yù)測病理類型的價(jià)值

低劑量CT篩查可降低20%肺癌死亡率[4]，但輻射誘發(fā)的癌癥風(fēng)險(xiǎn)也將增加。MRI具有無輻射且組織分辨力高等優(yōu)點(diǎn)，其檢測肺實(shí)性結(jié)節(jié)閾值為3～4 mm[5]，對5～8 mm的肺結(jié)節(jié)檢測率為60%～90%，對>8 mm的肺結(jié)節(jié)檢測率接近100%。但MRI對肺磨玻璃結(jié)節(jié)(ground-glass pulmonary nodule, GGN)的檢測率報(bào)道不一，3.0T MR較1.5T MR更難篩查GGN[6]，利用1.5T穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列(steady-state free precession, SSFP)檢測肺纖維化患者GGN的敏感度為75%[7]。此外，Ohno等[8]通過比較研究發(fā)現(xiàn)，薄層MR檢測肺結(jié)節(jié)和評估結(jié)節(jié)類型的準(zhǔn)確率與低劑量薄層CT差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。關(guān)于肺癌分期，研究[9]顯示，MR評估肺癌T3、T4期的準(zhǔn)確率優(yōu)于64排CT。同時(shí)，MRI信號特點(diǎn)有助于鑒別不同組織類型的肺癌，鄭曉林等[10]發(fā)現(xiàn)T2WI信號改變模式有助于鑒別肺鱗癌與腺癌及其分化程度。目前常規(guī)MRI技術(shù)檢測肺小結(jié)節(jié)、尤其是GGN以及評估肺癌病理類型的準(zhǔn)確率還面臨挑戰(zhàn)，亟待通過某些反映功能性、分子水平的MRI新技術(shù)。

2 DCE-MRI鑒別肺癌病理類型的價(jià)值

最大徑≥2 mm肺癌的生存與生長需依賴新生血管網(wǎng)以供應(yīng)瘤體營養(yǎng)[11]。DCE-MRI有助于檢測和反映肺癌血供規(guī)律。有學(xué)者[11]采用DCE-MRI分析肺癌患者，發(fā)現(xiàn)早期強(qiáng)化峰值、強(qiáng)化峰值與肺癌組織中微血管數(shù)量呈正相關(guān)。

DCE-MRI的時(shí)間信號曲線描述腫瘤組織在預(yù)先設(shè)定的動態(tài)掃描持續(xù)時(shí)間內(nèi)強(qiáng)化的全過程，主要參數(shù)是最大強(qiáng)化斜率(slopemax, Smax)和強(qiáng)化達(dá)峰時(shí)間(time-to-peak， TTP)等。Pauls等[12]發(fā)現(xiàn)根據(jù)DCE-MRI的參數(shù)Smax和TTP可鑒別肺腺癌與鱗癌，肺腺癌Smax高于鱗癌(上升斜率更陡峭)，而TTP低于鱗癌(達(dá)峰時(shí)間更早)；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)的Smax比小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)更陡峭、TTP較SCLC更低。但也有學(xué)者[13]認(rèn)為半定量的DCE-MRI曲線類型鑒別診斷肺癌病理類型的價(jià)值有限，不同病理類型肺癌的時(shí)間信號曲線之間存在一定重疊。

基于Tofts雙室模型，DCE-MRI定量參數(shù)分析可測量對比劑從血漿滲漏到血管外細(xì)胞外間隙(extravascular extracellular space, EES)的正向轉(zhuǎn)運(yùn)參數(shù)(volume transfer constant， Ktrans)、對比劑從EES返回到血漿的反向轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Kep)和EES容積分?jǐn)?shù)(Ve)，三者關(guān)系為Kep=Ktrans/Ve[14]，反映腫瘤微血管灌注、血管通透性和細(xì)胞外滲漏間隙等生物學(xué)信息，且與預(yù)后相關(guān)。Zhang等[15-16]發(fā)現(xiàn)肺腺癌Ktrans和Ve值顯著高于肺鱗癌。庫雷志等[13-14]也發(fā)現(xiàn)NSCLC的肺腺癌Ktrans、Kep及Ve值均高于鱗癌與SCLC。Yuan等[16]則認(rèn)為DCE-MRI的定量參數(shù)不能鑒別肺腺癌與肺鱗癌，但可鑒別肺良性病變與惡性腫瘤。

3 DWI鑒別肺癌病理類型的價(jià)值

DWI是檢測活體水分子微觀運(yùn)動的功能性MRI技術(shù)之一，可半定量反映腫瘤的病理組織結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞密度等。研究[17-18發(fā)現(xiàn)，ADC值與腫瘤細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)，即ADC值越低，惡性度越高。DWI上肺癌信號表現(xiàn)還與b值選擇相關(guān)[18]，b值過低時(shí)易受組織灌注影響，導(dǎo)致ADC值偏高，不能準(zhǔn)確反映擴(kuò)散程度；隨著b值增高，組織信號衰減明顯，而延長回波時(shí)間也可降低圖像信噪比。目前的胸部DWI單指數(shù)模型研究中，b值多為500～1 000 s/mm2。

多項(xiàng)研究[17，19-20]表明，ADC值有助于鑒別肺腺癌與鱗癌，前者細(xì)胞核/細(xì)胞質(zhì)比率小于后者，故其ADC值顯著高于后者；同時(shí)肺癌級別越高、分化程度越低，ADC值則越低，反之亦然。Tsuchiya等[21-22]利用ADC全容積直方圖評估NSCLC侵襲性，即通過整個(gè)腫瘤所有體素ADC值的頻數(shù)分布柱形圖顯示ADC值范圍和分布狀態(tài)，包括最小、最大、平均ADC值，各百分位ADC值水平等，發(fā)現(xiàn)ADC均值和第50%、75%、90%、95%百分位ADC值可鑒別高級別與低級別NSCLC，其中第95%百分位ADC值的準(zhǔn)確率最高。還有研究[22]發(fā)現(xiàn)平均ADC值能鑒別肺腺癌與肺鱗癌。Karaman等[23]結(jié)合最小ADC值與免疫組化Ki-67鑒別肺腺癌與肺鱗癌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最小ADC值與Ki-67指數(shù)呈負(fù)相關(guān)；且肺腺癌最小ADC值高于肺鱗癌，而Ki-67指數(shù)低于肺鱗癌。上述研究結(jié)果表明，利用DWI技術(shù)ADC值及相關(guān)半定量指標(biāo)不僅有助于鑒別不同組織類型肺癌，亦可評估肺癌不同病理分化程度及其侵襲性。

4 IVIM鑒別肺癌病理類型的價(jià)值

DWI是臨床應(yīng)用最早且較為成熟的功能性MRI技術(shù)之一。目前DWI技術(shù)中ADC值實(shí)際是組織水分子擴(kuò)散與微循環(huán)灌注共同作用的結(jié)果。IVIM以不同參數(shù)分別反映組織水分子擴(kuò)散和微循環(huán)灌注情況，當(dāng)b值<200 s/mm2時(shí)主要反映組織灌注相關(guān)參數(shù)，b值≥200 s/mm2時(shí)主要反映組織擴(kuò)散相關(guān)參數(shù)。目前IVIM已應(yīng)用于鑒別肺癌與阻塞性肺不張[24]、肺良惡性病灶[25]及縱隔淋巴結(jié)[26]等，而關(guān)于鑒別肺癌病理類型的報(bào)道較少。周舒暢等[27]對比觀察DWI與IVIM模型診斷肺良惡性結(jié)節(jié)的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)IVIM慢速ADC更能反映腫瘤實(shí)際彌散，肺鱗癌慢速ADC值明顯高于SCLC；雖然兩模型均可鑒別肺良惡性結(jié)節(jié)，但聯(lián)合應(yīng)用時(shí)鑒別診斷價(jià)值更高。

5 MRS鑒別肺癌病理類型的價(jià)值

肺癌組織代謝環(huán)境的生物學(xué)特征對其增殖、侵襲、遷移、黏附及新生血管形成具有重要影響，也是腫瘤不斷惡變和發(fā)生轉(zhuǎn)移的重要因素[28]。MRS是目前反映病灶內(nèi)各代謝物含量及其變化的最佳無創(chuàng)性活體檢測方法之一。Jordan等[29]采用600 MHz(14.1T)波譜儀掃描肺癌患者血清樣本，發(fā)現(xiàn)血清MRS可測定肺癌類型。另有研究[30]表明，肺腺癌主要改變磷脂代謝和蛋白質(zhì)分解代謝，而肺鱗癌具有更強(qiáng)的糖降解和谷氨酰胺分解代謝，故MRS有助于區(qū)分二者。Ohno等[31]前瞻性評價(jià)酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移加權(quán)化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移MRI診斷肺癌的價(jià)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肺腺癌不對稱磁化轉(zhuǎn)移率的不對稱性顯著高于肺鱗癌，有助于鑒別兩者。Toqao等[32]對大鼠模型的研究也發(fā)現(xiàn)氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移(amide proton transfer, APT)能夠鑒別肺癌不同亞型及肺癌的分級，APT效應(yīng)越高，代表其增殖能力越強(qiáng)。還有學(xué)者[33]通過測量細(xì)胞代謝評估肺癌預(yù)后，發(fā)現(xiàn)低乳酸值肺癌患者總體生存率顯著大于高乳酸值者，為評價(jià)肺癌療效提供了新方法。

綜上所述，MRI是目前集形態(tài)學(xué)與功能學(xué)相結(jié)合無輻射的理想影像學(xué)技術(shù)之一，雖然篩查肺結(jié)節(jié)(尤其GGN)能力暫不及CT，但一些fMRI新技術(shù)已在肺癌定量診斷及病理類型判定與療效評估等方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。隨著MRI軟硬件技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是分子影像學(xué)、影像組學(xué)與融合技術(shù)的進(jìn)步，相信多模態(tài)“一站式”MR檢查策略將在肺癌的診療中發(fā)揮應(yīng)有的作用。