高 莎 ，侯 鍵 （通訊作者）

（1成都中醫(yī)藥大學臨床醫(yī)學院 四川 成都 610075）

（2成都中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院放射科 四川 成都 610075）

肺癌是全球最主要的癌癥之一，也是我國第一大癌癥，其發(fā)病率仍呈不斷上升趨勢，對我國居民的健康構(gòu)成了巨大的威脅[1]。目前可用于肺癌篩查、診斷和隨訪的成像方式包括CT、PET-CT、磁共振等，可反映腫瘤的形態(tài)學和功能信息。磁共振沒有輻射損傷，較PET-CT也更具經(jīng)濟優(yōu)勢，因此更有利于需要頻繁檢查的腫瘤患者；且磁共振具有優(yōu)越的軟組織對比度和較高的空間分辨率。本文就DWI的最新進展及對肺癌的診斷價值、發(fā)展前景加以概述。

1 DWI的技術(shù)進展及相關(guān)參數(shù)

DWI是基于水分子的擴散特性，反映細胞密度等組織參數(shù)，能夠揭示腫瘤細胞分布。近年來在肺部病變的臨床研究中所用到的DWI新技術(shù)主要有：（1）體素非相干運動擴散加權(quán)成像（intravoxel incoherent motion-based diffusion-weighted imaging，DW-IVIM）即多b值擴散加權(quán)成像。由于微循環(huán)的影響，傳統(tǒng)的單指數(shù)模型DWI獲得的ADC值不能準確地反映實際擴散率，DW-IVIM是DWI的進一步發(fā)展，可以分離組織中的水分子擴散運動與微循環(huán)灌注，從而更有助于疾病的診斷[2]。IVIM常采用多個b值，并對不同b值圖像中相應(yīng)體素內(nèi)的測量值進行擬合計算，得到ADC、D、D*、f等參數(shù)。D值是描述組織結(jié)構(gòu)中水分子真實擴散的參數(shù)；D*值描述ROI內(nèi)由于微循環(huán)灌注所致的擴散效應(yīng)；f值反映了微循環(huán)灌注形成的假性擴散在IVIM中所占的比例[3]。（2）擴散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）是基于DTI技術(shù)上的延伸。傳統(tǒng)DWI和DTI技術(shù)的成像基礎(chǔ)是假設(shè)組織中水分子的隨機運動滿足高斯分布，然而在活體生物組織中，水分子由于受到局部組織結(jié)構(gòu)等的影響，其擴散常屬于非高斯擴散[4]。DKI可以對組織中水分子的真實擴散情況與理想的高斯分布之間的偏離程度進行定量分析，因此，能對病變組織的微觀結(jié)構(gòu)的復雜性做出更準確的評價分析。DKI的參數(shù)中，平均峰度（mean kurtosis，MK）是最常用的指標，是所有空間各梯度方向擴散峰度的平均值，MK值越大，反映了ROI內(nèi)結(jié)構(gòu)越復雜[5]。（3）磁共振全身擴散加權(quán)成像（Whole body diffusion weighted image,WB-DWI），結(jié)合了快速成像及脂肪抑制等技術(shù)，可以完全抑制背景信號，且無需摒氣，在自由呼吸狀態(tài)下即可實現(xiàn)大范圍、薄層的體部掃描，病人易配合，所得圖像的信噪比和對比度都較好，經(jīng)3D-MIP后處理，與PET有許多相似之處，故也稱為“類PET”技術(shù)[6]。已在惡性腫瘤的檢出與臨床分期等方面較廣泛的運用于臨床研究上[7]。

2 DWI對于肺部良、惡性病變鑒別的應(yīng)用價值

細胞密度增大、細胞外間隙減小以及細胞核增大、細胞器增多等組織學表現(xiàn)為大多數(shù)惡性腫瘤的特征，這導致細胞內(nèi)外水分子運動受限，故而，理論上ADC值相對減低。Shen等[8]及Li[9]等分別進行meta分析，均認為惡性肺病變ADC值明顯低于良性病變。IVIM能將真實的水分子擴散信息與微循環(huán)灌注信息很好地進行區(qū)分，從而更加真實地提供病變組織的功能信息。黃亮等[2]和Yuan等[10]研究顯示：肺的占位性病變中，惡性組的ADC值和D值明顯低于良性組，且以D值的診斷效能較好。Wang LL等[11]研究顯示：肺癌的ADC值、D值及f值均較肺不張低。雷永霞[12]等研究顯示：周圍型肺癌患者病灶處的f值低于感染性肉芽腫患者。DKI以非高斯分布模型為基礎(chǔ)，對組織微結(jié)構(gòu)更敏感，更有利于病變的早期發(fā)現(xiàn)。已有的肺部DKI研究顯示[5]，在良、惡性結(jié)節(jié)中，惡性組的MK值明顯高于良性組，這說明了惡性結(jié)節(jié)的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)更復雜，水分子在惡性結(jié)節(jié)中的非高斯擴散更明顯。但目前的研究中，MK值并沒有表現(xiàn)出比傳統(tǒng)DWI的ADC值更好的診斷效能，有待于更多的研究。

3 DWI對肺癌病理亞型判別的應(yīng)用價值

根據(jù)世界肺癌組織學分類的指導，肺癌最主要的組織學分型有：①腺癌，癌細胞沿肺泡壁替代生長；②鱗癌，癌細胞壓縮式增殖和非替代性侵犯；③小細胞癌，常為小圓形或卵圓形細胞，細胞密度較高；腫瘤細胞不同的生長方式導致了腫瘤組織構(gòu)成的差異[13]。而這將導致水分子擴散受限程度的差異，從而有助于不同組織學分型的判別。目前的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞的密度越高，其ADC值越低，ADC值和腫瘤的異質(zhì)性呈負相關(guān)，即惡性程度越高的肺癌，其ADC值越低，反之亦然。邢健等[14]研究表明，鱗癌及分化較差的腺癌，ADC值較低；而分化較好的腺癌，ADC值相對較高。一項meta分析[10]表明小細胞肺癌的ADC值明顯低于非小細胞癌，與小細胞癌密度較非小細胞癌高的組織學特性相符。彭琴等[3]研究發(fā)現(xiàn)，鱗癌組的ADC值和f值低于腺癌組，小細胞癌組的ADC值和f值與腺癌組相比明顯減低，其中f值在肺癌各亞型中的差異反映了腫瘤組織灌注的特性。但僅憑腫瘤細胞密度的差異造成的ADC值的差異來判別是具有局限性的，還需更進一步的研究。

4 DWI對肺癌臨床分期及療效評估的應(yīng)用價值

以往，對于肺癌的分期和療效評估等多采用CT和PET-CT來進行觀察。但CT主要是從形態(tài)學特征上來判斷，動態(tài)增強雖可觀察病灶的血供情況、有無壞死等，診斷敏感性高，但特異性較低；PET-CT能反映細胞的代謝情況，相比于CT其特異性較高，但價格較為昂貴、假陽性率較高[15]。而DWI不僅能提供形態(tài)學信息，還能提供功能信息，在腫瘤的分期及治療評價等方面表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。

目前采用TNM臨床分期法，T分期主要是對腫瘤的大小以及與臨近結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行評估；N分期主要對是否存在淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移進行評估；M分期是對遠處轉(zhuǎn)移的情況進行評估。胡秀峰等[16]一項研究顯示，DWI對肺癌T分期診斷總精確度為92.96%，對肺癌N分期診斷總精確度為91.55%，與病理結(jié)果進行診斷一致性檢顯示差異不顯著。據(jù)報道[17]，DWI不僅在原發(fā)性病變的檢測方面優(yōu)于PETCT，而且在肺癌的淋巴結(jié)評估方面也優(yōu)于PET-CT。Ohno等[18]研究結(jié)果表明，WB-DWI檢查在非小細胞肺癌的M分期上優(yōu)于CT及PET-CT等檢查。

有效化療后，因藥物的細胞毒性作用，腫瘤細胞的完整性被破壞，同時被誘導凋亡、壞死，這些機制導致細胞密度減低，從而使水分子隨機運動增加。由于形態(tài)學的改變相對滯后于細胞代謝和功能的變化，因此DWI比CT能更早、更靈敏地反映化療療效。張艷明等[19]一項對60例肺癌患者進行化療的研究顯示，化療后治療有效組和無效組相比，ADC值均有所升高，但治療有效組ADC值升高更明顯，變化率更顯著；且ADC值的變化率與腫瘤縮小率顯著相關(guān)，證明了ADC值可作為腫瘤化療療效的預(yù)測、評價指標。江建芹等[20]研究顯示，非小細胞肺癌化療后，有效組的ADC值和D值較化療前升高，而無效組無明顯變化。這些研究表明了擴散參數(shù)ADC值和D值能從細胞分子水平早期、有效地監(jiān)測肺癌化療療效；化療后f值明顯上升，提示化療后的早期階段，暫時性的炎癥反應(yīng)導致了小血管的過度增生、微循環(huán)灌注增加；研究還顯示，化療前ADC值、D值較高者化療效果較差，分析可能是細胞密度低或存在微小的壞死、囊變的區(qū)域?qū)煹拿舾行云汀?/p>

5 小結(jié)

隨著磁共振設(shè)備和成像技術(shù)的發(fā)展，使得DWI能在肺部病變中發(fā)揮一定作用，從分子水平反映病變組織微觀環(huán)境的改變，從而為肺癌的診斷以及療效的預(yù)測、評估等提供更可靠的依據(jù)。而且與PET-CT相比，DWI具有無輻射、掃描時間短及經(jīng)濟實惠等優(yōu)勢。從目前國內(nèi)外的研究狀況來看，DWI可以成為肺癌患者的重要影像檢查手段，但仍存在一些局限。另外對于最佳檢查序列及參數(shù)的選擇以及診斷的標準尚未有統(tǒng)一認識，還需更進一步的研究?？傊?，DWI在肺癌的臨床應(yīng)用研究中有巨大的發(fā)展前景，同時也有不少挑戰(zhàn)。