鄧啟明，李傳俊，吳曉濤，鐘世燕

(1.深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院放射科，廣東 深圳 518000；2.深圳市光明區(qū)人民醫(yī)院放射科，廣東 深圳 518000)

近年來(lái)肺癌在我國(guó)的發(fā)病率和死亡率持續(xù)升高，成為位居第一的惡性腫瘤[1]，其中非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)占到全部肺癌的80%～85%。NSCLC主要病理類型是腺癌和鱗癌，但是隨著近年肺腺癌的發(fā)病率不斷升高，腺癌已經(jīng)替代鱗癌成為NSCLC的主要病理類型[2]。腺癌和鱗癌在預(yù)后和復(fù)發(fā)率方面存在明顯不同，且肺腺癌的預(yù)后與腫瘤分化程度(Degree of tumor differentiation，DTD)、病理亞型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。鱗癌、低分化肺腺癌具有不良的預(yù)后，手術(shù)切除或化療后腫瘤復(fù)發(fā)和死亡風(fēng)險(xiǎn)較高[3-4]。因此，在治療前準(zhǔn)確區(qū)分腫瘤的病理分型及分化程度對(duì)于設(shè)計(jì)治療策略和預(yù)測(cè)患者的預(yù)后至關(guān)重要。

隨著磁共振多通道線圈、并行采集技術(shù)和運(yùn)動(dòng)偽影抑制等技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)在胸部的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[5-6]。一篇薈萃分析[7]報(bào)道了ADC(Apparent diffusion coefficient，ADC)在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性、鑒別小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌具有較高價(jià)值。國(guó)內(nèi)也有少量文獻(xiàn)報(bào)道ADC值可以區(qū)別肺癌的組織類型及分化程度[8-10]，但對(duì)ADC值鑒別實(shí)性肺腺癌的分化程度的研究報(bào)道較少。筆者回顧性分析64例經(jīng)病理證實(shí)肺癌的臨床及MRI資料，探討ADC值與肺癌病理類型及實(shí)性肺腺癌分化程度的相關(guān)性，并優(yōu)化DWI的掃描b值。

1 資料與方法

1.1一般資料：搜集2012年12月～2018年10月間在我院行肺部MRI檢查并經(jīng)手術(shù)獲取病理結(jié)果的患者共105例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①胸部CT檢查發(fā)現(xiàn)孤立性肺部實(shí)性結(jié)節(jié)，大小≥2 cm，不含氣體及鈣化成分；②檢查前無(wú)經(jīng)皮穿刺活檢、支氣管鏡活檢及癌癥相關(guān)放化療等治療史；③經(jīng)手術(shù)切除病理證實(shí)為肺腺癌和肺鱗癌，且病灶分化程度及亞型診斷明確；④無(wú)MRI禁忌證，如心臟起搏器置入、身體金屬物置入、幽閉恐懼癥等。經(jīng)患者本人知情同意，自愿接受MRI檢查。本研究共納入64例肺癌患者，其中肺鱗癌19例，男12例，女7例，平均年齡(57.1±7.2)歲；肺腺癌45例，男21例，女24例，平均年齡(55.2±11.3)歲。35例患者有咳嗽、胸痛等癥狀，29例患者因其他疾病入院檢查或體檢發(fā)現(xiàn)。

1.2檢查方法：采用西門子Avanto 1.5T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)。檢查前囑患者均勻呼吸并進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，患者采取仰臥位頭先進(jìn)，進(jìn)行常規(guī)磁共振和DWI序列掃描。掃描序列包括T1WI、T2WI、T2壓脂(T2WI SPAIR)、DWI掃描。DWI序列采用單次激發(fā)自旋回波-平面回波成像序列(spin echo-echo planar imaging，SE-EPI)，并聯(lián)合并行采集技術(shù)(integrated parallel acquisition techniques，iPAT)。在屏氣狀態(tài)下采集3組b值時(shí)圖像在，b值分別取300s/mm2、500s/mm2、800s/mm2，同時(shí)在X、Y、Z軸三個(gè)方向上施加敏感梯度脈沖。掃描參數(shù)，TR/TE 108/69 ms，F(xiàn)OV 360×352 mm2，矩陣128×128，層厚/層間距6/1.5 mm，EPI 57，NEX2，掃描時(shí)間35 s。

1.3圖像分析：采集所得數(shù)據(jù)傳至Syngo工作站，用專用軟件分別對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，自動(dòng)生成ADC圖。參照常規(guī)序列和DWI圖像上高信號(hào)區(qū)，在ADC圖中選取實(shí)性部分較大的2或3個(gè)層面，畫(huà)置感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，測(cè)量出病變的ADC值,測(cè)量3次，取其平均值作為病變的ADC值。同時(shí)分析記錄病灶形狀、增強(qiáng)程度、MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線類型、DWI信號(hào)等特征。

1.4病理學(xué)評(píng)價(jià)檢查：對(duì)所有手術(shù)標(biāo)本福爾馬林固定，然后脫水、石蠟包埋、切片、HE染色和封固。用光鏡(10倍、20倍及40倍焦距)觀察肺結(jié)節(jié)組織結(jié)構(gòu)變化，由1名從事肺癌診斷的高年資病理科醫(yī)師對(duì)所有病理切片進(jìn)行診斷。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2015年WHO肺癌新分類指南[11]，病理切片中腺癌的浸潤(rùn)成分以5%增進(jìn)方式進(jìn)行半定量記錄依據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的肺腺癌亞型預(yù)后差異。將浸潤(rùn)性腺癌按主要組織學(xué)亞型進(jìn)行分級(jí),其中附壁生長(zhǎng)為主型評(píng)為高分化，腺泡或乳頭為主型為中分化，微乳頭或?qū)嶓w為主型為低分化。由于實(shí)性肺腺癌不會(huì)表現(xiàn)為附壁生長(zhǎng)為主，本組將實(shí)性肺腺癌分為中分化和低分化兩組。

2 結(jié)果

2.1不同b值下肺鱗癌與肺腺癌的ADC值及診斷效能比較：不同b值下肺鱗癌的平均ADC值低于肺腺癌ADC值， b值取500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)平均ADC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。根據(jù)b=500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)測(cè)量的ADC值建立區(qū)分肺鱗癌和肺腺癌的ROC曲線圖，見(jiàn)圖1，取敏感性和特異性均高的點(diǎn)作為診斷閾值，顯示b=800 s/mm2時(shí)的診斷較能較b=500 s/mm2高(Z=0.954，P=0.024<0.05)。

表1 不同b值下肺鱗癌與肺腺癌的ADC值及診斷效能比較

2.2不同b值下中分化肺腺癌與低分化肺腺癌的ADC值及診斷效能比較：不同b值下低分化肺腺癌的平均ADC值低于中分化肺腺癌ADC值，b值取500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)平均ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。根據(jù)b=500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)測(cè)量的ADC值建立區(qū)分中分化和低分化肺腺癌的ROC曲線圖，見(jiàn)圖1。取敏感性和特異性均高的點(diǎn)作為診斷閾值，顯示b=800 s/mm2時(shí)的診斷較能較b=500 s/mm2高(Z=0.909,P=0.026<0.05)。

3 討論

DWI 通過(guò)觀察活體水分子在不同組織中的布朗運(yùn)動(dòng),定性及定量地評(píng)價(jià)生理及病理狀態(tài)下組織中以水分子擴(kuò)散的差異為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)對(duì)比[12]。ADC值是目前在臨床上最常用的量化指標(biāo),其受到擴(kuò)散梯度敏感因子即b值的影響。ADC值=In(SI低/SI高)/(b高/b低)，SI低及SI高分別代表用低b值及高b值所得到的DWI圖像的信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)b值較大時(shí),ADC 值穩(wěn)定性好且微循環(huán)對(duì)其影響較小,能更準(zhǔn)確地反映組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),但同時(shí)磁敏感偽影和圖像幾何變形將會(huì)導(dǎo)致DWI圖像的信噪比和對(duì)比噪聲比降低，不利于小病灶的檢測(cè)；相反,小b值可以提高圖像信噪比,圖像質(zhì)量較好,但在一定程度上受到T2透過(guò)效應(yīng)和微循環(huán)灌注的影響,不能客觀真實(shí)的反映組織內(nèi)本質(zhì)結(jié)構(gòu)，所測(cè)的ADC 值不夠準(zhǔn)確,穩(wěn)定性也較差。本研究采用了不同b值的DWI掃描，顯示隨著b值的增大，肺癌病灶的ADC值逐漸減小，這也表明肺內(nèi)病灶的ADC值受微循環(huán)灌注的影響；同時(shí)得到b= 800 s/mm2時(shí)，獲得ADC值對(duì)鑒別肺癌的病理類型及分化程度的診斷效能最大；與部分文獻(xiàn)報(bào)道相似[13-14]。

圖1 b值=500,800s/mm2時(shí)ADC平均值對(duì)鑒別肺鱗癌與腺癌的ROC圖

圖2 b值=500,800s/mm2時(shí)ADC平均值對(duì)鑒別低分化與中分化腺癌的ROC圖

表2 不同b值下中分化肺腺癌與低分化肺腺癌的ADC值及診斷效能比較

目前由于研究所用MR掃描設(shè)備、成像參數(shù)和序列不同，關(guān)于不同最佳b值對(duì)肺癌組織學(xué)類型及肺腺癌分化程度的研究尚無(wú)定論。文獻(xiàn)報(bào)道[15]病灶>2 cm的結(jié)節(jié)，測(cè)量的ADC具有較好的觀察者一致性。本研究采用了>2 cm的實(shí)性結(jié)節(jié)作為納入標(biāo)準(zhǔn)，減少部分容積效應(yīng)、圖像空間分辨率較差，測(cè)量的ADC具有較好的觀察者一致性。本組資料顯示，b=500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)肺鱗癌的平均ADC值低于肺腺癌(P<0.05)，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[8，10]；而在b=300 s/mm2時(shí)兩種組織學(xué)類型的ADC值無(wú)差異(P>0.05),可能與低b值測(cè)量ADC值受到微循環(huán)灌注影響有關(guān)。鱗癌與腺癌的ADC值差異與其生長(zhǎng)方式不同，腺癌為代替生長(zhǎng)，癌細(xì)胞沿肺泡壁生長(zhǎng)替代柱狀上皮細(xì)胞，底層結(jié)構(gòu)保存；鱗狀細(xì)胞癌則為團(tuán)塊狀生長(zhǎng)方式，癌細(xì)胞壓縮式增殖和非替代性侵犯[16]。這兩種不同生長(zhǎng)方式的肺癌導(dǎo)致了細(xì)胞構(gòu)成和密度的差異，進(jìn)而導(dǎo)致了ADC值的不同。本研究顯示當(dāng)b=800 s/mm2時(shí)，選取ADC=0.915 mm2/s作為診斷肺鱗癌與肺腺癌的閾值，敏感性90.6%，特異性66.7%。

另外本研究還進(jìn)一步探討了不同b值下ADC值對(duì)于實(shí)性肺腺癌分化程度預(yù)測(cè)的價(jià)值。本組資料顯示，b=500 s/mm2、800 s/mm2時(shí)中分化實(shí)性肺癌的平均ADC值低于低分化肺腺癌(P<0.05)，而在b=300 s/mm2時(shí)中低分化肺腺癌的ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，可能與低b值測(cè)量ADC值受到微循環(huán)灌注影響有關(guān)。低分化腺癌的癌細(xì)胞增殖快，實(shí)性或雜亂排列，細(xì)胞密度高，細(xì)胞外間隙較窄，導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限明顯，ADC值較低；而中分化腺癌增殖相對(duì)慢，細(xì)胞腺管狀生長(zhǎng)，細(xì)胞密度低，細(xì)胞外間隙相對(duì)較大，導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限相對(duì)不明顯，ADC值較高。本研究顯示當(dāng)b=800 s/mm2時(shí)，選取ADC=1.173 mm2/s作為預(yù)測(cè)高分化肺腺癌與中低分化肺腺癌的閾值，敏感性89.7%，特異性64%。

本研究為回顧性分析，納入病例相對(duì)較少，尤其是鱗癌，患者的選擇存在一定偏倚，需要加大樣本量進(jìn)一步證實(shí)。當(dāng)選b=800 s/mm2時(shí)，獲得ADC值對(duì)預(yù)測(cè)肺癌病理類型及實(shí)性腺癌分化程度有較好診斷效能；ADC值作為一種簡(jiǎn)單可行定量方法，有可能為鱗癌和腺癌鑒別及判斷腺癌分化程度的提供一種無(wú)創(chuàng)性的檢查方法、一種新途徑，對(duì)臨床治療方式的選擇及判斷預(yù)后提供一定的參考。