王蘭菁，朱紅春，王艷萍

（珠海市人民醫(yī)院放射科 廣東 珠海 519000）

擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）作為目前唯一能夠觀察活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無創(chuàng)性檢查方法，也可應(yīng)用在肺結(jié)節(jié)的診斷。已有研究表明，DWI有助于提高肺結(jié)節(jié)良惡性診斷的準(zhǔn)確性[1]。關(guān)于肺部DWI最佳b值的選擇目前尚不統(tǒng)一。本研究設(shè)計(jì)多個(gè)b值用于肺部DWI掃描，以探尋最佳b值，從而達(dá)到優(yōu)化b值的目的。

1 材料與方法

1.1 研究對象

病例入選標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)胸部CT掃描發(fā)現(xiàn)的肺結(jié)節(jié)，實(shí)性或大部分實(shí)性；②惡性結(jié)節(jié)均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)；良性結(jié)節(jié)均經(jīng)手術(shù)、穿刺或治療兩年追蹤復(fù)查大于／等于2次；③無胸部手術(shù)史；④所有患者均知情同意，經(jīng)CT檢查后一周內(nèi)行MRI DWI掃描。

研究對象：符合上述標(biāo)準(zhǔn)患者62例，男性35例，女性27例，年齡24～73歲，平均年齡53.3歲。

1.2 檢查方法

GE discovery 750W 3.0T磁共振，8通道體部相控陣線圈成像，采用呼吸觸發(fā)并聯(lián)合心電門控掃描。掃描參數(shù)：BH Ax DWI：TR/TE 2000ms/minimum，矩陣128×128，BW 83.33，F(xiàn)OV 40cm，Thickness 5mm，Spacing 0.5mm，NEX 4，b值0、200、500、800、1000s/mm2，diffusion direction：ALL。多b值DWI成像僅掃描病灶區(qū)域。

1.3 圖像后處理及數(shù)據(jù)測量

1.3.1 圖像處理 DWI圖像發(fā)送至Function tool軟件，選取病灶實(shí)性部分面積最大、信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)最均勻?qū)用?，設(shè)定直徑為5mm圓形ROI，取最大信號(hào)強(qiáng)度中心區(qū)域，避開病灶邊緣、供血血管等，同一病例測量3個(gè)數(shù)值，取平均值作最終測量值；取相同大小ROI置于同層面豎棘肌及體外空氣背景處（頻率編碼方向），用以測量肌肉DWI信號(hào)強(qiáng)度值（S肌肉）、圖像背景噪聲（SD噪聲）。DWI圖像CNR和SNR計(jì)算公式分別為：CNR=（S病變-S肌肉）/SD噪聲，SNR=S病變/SD噪聲。ADC值計(jì)算公式：ADC=（1nS1/S2）/b2-b1。

1.3.2 由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師在未知病理結(jié)果下作獨(dú)立測量，取平均值作最終數(shù)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

使用SPSS for windows 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。數(shù)值型變量采用單因素方差分析、t檢驗(yàn)；分類變量采用χ2檢驗(yàn)。采用受試者操作特征曲線ROC分析不同b值下ADC值對肺良、惡性結(jié)節(jié)的診斷效能。以P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果

62例病例中，48例經(jīng)病理證實(shí)，6例經(jīng)治療后病灶消失或好轉(zhuǎn)，8例追蹤2年、復(fù)查CT次數(shù)至少2次病灶無明顯變化。惡性結(jié)節(jié)42例，良性結(jié)節(jié)20例。

2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果

2.2.1 不同b值間DWI圖像的SNR比較 經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（表1），隨著b值的增加，SNR及圖像質(zhì)量下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=17.876，P=0.000）。經(jīng)LSD分析兩兩檢驗(yàn)，除b=800s/mm2與b=1000s/mm2間SNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余b值間兩兩對比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

表1 不同b值間DWI圖像的SNR比較

2.2.2 不同b值間DWI圖像的CNR比較 經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（表2），隨著b值增加，CNR減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=6.346，P=0.000）。經(jīng)LSD分析兩兩檢驗(yàn)，除b=200s/mm2與b=500s/mm2、b=500s/mm2與b=800s/mm2、b=800s/mm2與b=1000s/mm2間SNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值分別為0.117、0.132、0.325）外，其余b值間兩兩對比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

表2 不同b值間DWI圖像的CNR比較

2.2.3 不同b值下良、惡性肺結(jié)節(jié)ADC值的ROC曲線分析 應(yīng)用ROC分析4個(gè)不同b值下的ROC曲線下面積（area under curve，AUC），由圖1～圖4可知，4個(gè)b值組的AUC分別為0.687、0.747、0.767、0.744，均有診斷意義，b=800s/mm2時(shí)曲線下面積最大。

圖1 b=200s/mm2時(shí)ROC曲線分析

圖2 b=500s/mm2時(shí)ROC曲線分析

圖3 b=800s/mm2時(shí)ROC曲線分析

圖4 b=1000s/mm2時(shí)ROC曲線分析

3 結(jié)論

肺結(jié)節(jié)DWI成像圖像的SNR、CNR及ADC值均隨b值增大而下降，當(dāng)b取800s/mm2時(shí)ROC曲線下面積最大，對肺結(jié)節(jié)診斷效能最高。

女性患者，47歲，病理為腺癌，A圖b=200s/mm2，B圖b=500s/mm2，C圖b=800s/mm2，D圖b=1000s/mm2。

4 討論

b值范圍的選擇應(yīng)當(dāng)能清晰顯示并分辨受檢組織，能有效抑制T2穿透效應(yīng)的影響。在圖像質(zhì)量滿足診斷要求的同時(shí)，應(yīng)采用盡可能大的b值，以使受檢組織的ADC值更接近組織的真實(shí)擴(kuò)散。然若b值過大則易使圖像變形，使ADC值的測量不準(zhǔn)確。

病變組織的細(xì)胞數(shù)量多、排列緊密[4]，細(xì)胞外間隙小，水分子的擴(kuò)散受限，因此DWI圖上呈高信號(hào)，ADC圖呈低信號(hào)，ADC值減低[5]，尤其是惡性病變組織表現(xiàn)明顯。因此，DWI可用于鑒別病變組織與正常組織，以及病變組織的良惡性。有學(xué)者認(rèn)為b值取1000s/mm2時(shí)，DWI可以鑒別肺內(nèi)良惡性結(jié)節(jié)，并能獲得較高的敏感性和特異性。有文獻(xiàn)[6]研究發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)惡性結(jié)節(jié)DWI的信號(hào)強(qiáng)度要比良性結(jié)節(jié)高[7]，肺良惡性病變ADC值隨b值增加而逐漸變小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而各b值組ADC均可作為良惡性病變鑒別的診斷有效指標(biāo)。有研究發(fā)現(xiàn)b值為200～1000s/mm2不同的ROC曲線下面積均有診斷意義。本研究發(fā)現(xiàn)，良、惡性病變的平均ADC值均隨b值的增大而下降，與鄧啟明等[8,9,10]的結(jié)果一致。本研究以4個(gè)不同b值的ROC曲線下面積評價(jià)ADC值對肺內(nèi)良、惡性結(jié)節(jié)病變的鑒別診斷效能，得出b值范圍為0～800s/mm2時(shí)，隨著b值增大AUC值逐漸增高，b=800s/mm2時(shí)診斷效能最高，而b取1000s/mm2時(shí)AUC下降。

綜合SNR、CNR及ROC曲線分析結(jié)果，本研究認(rèn)為可選擇b=800s/mm2作為肺部DWI成像的最優(yōu)b值，此b值時(shí)的DWI成像信噪比、對比噪聲比及圖像質(zhì)量相對較好的同時(shí)，ADC值的測量較準(zhǔn)確，圖像變形偽影及信號(hào)缺失部分較小，最接近肺內(nèi)結(jié)節(jié)真實(shí)的ADC值，且該b值測得的ADC值對肺內(nèi)良、惡性病變的鑒別診斷效能最高。