江建芹，符益綱，周 笑，朱明明，徐高峰，胡春洪，邵偉偉

(1.鹽城市第一人民醫(yī)院影像科，3.病理科，江蘇 鹽城 224000；2.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科，江蘇 蘇州 215000)

肺癌是危害人體生命健康的惡性腫瘤之一[1]。CT是最常用于檢查肺癌的方法，但存在輻射。MR縱向弛豫時(shí)間成像(T1 mapping)可定量組織的縱向弛豫時(shí)間(T1值)并反映腫瘤內(nèi)在病理學(xué)特征，已用于評(píng)估肺功能[2-3]及鑒別肺部良、惡性病變[4]。Ki-67是惡性腫瘤增殖標(biāo)志物，與腫瘤侵襲性及患者預(yù)后密切相關(guān)[5]。作為MR彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)的定量參數(shù)，表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)與Ki-67表達(dá)存在負(fù)相關(guān)關(guān)系[6-7]。B1場(chǎng)校正T1 mapping可降低B1場(chǎng)強(qiáng)的不均勻性，測(cè)量T1值結(jié)果更準(zhǔn)確，且掃描范圍大、時(shí)間短[8]。本研究觀察B1場(chǎng)校正T1 mapping測(cè)量肺癌初始T1值的可重復(fù)性及其與ADC、Ki-67表達(dá)的相關(guān)性，旨在為臨床制定個(gè)體化治療提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020年6月—2021年3月36例于鹽城市第一人民醫(yī)院經(jīng)病理診斷的肺癌患者，男21例，女15例，年齡46～82歲，平均(64.6±7.4)歲； 33例存在單發(fā)、3例可見多發(fā)病灶，共納入39個(gè)病灶，最大徑1.3～8.8 cm，平均(4.18±2.04)cm；位于右肺上葉、右肺中葉、右肺下葉、左肺上葉及左肺下葉的病灶分別為16、1、12、3及7個(gè)；病理類型為腺癌16個(gè)，鱗癌11個(gè)，小細(xì)胞肺癌12個(gè)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①胸部CT檢出肺內(nèi)占位性病變，最大徑>1.0 cm，病灶內(nèi)磨玻璃成分、鈣化、空洞、出血及壞死體積均<病灶體積1/2，之后接受胸部MR檢查；②檢查前未接受抗腫瘤治療及穿刺、支氣管鏡等侵入性檢查；③無MR檢查禁忌證，且能配合完成胸部T1 mapping及DWI檢查；④MR檢查后1個(gè)月內(nèi)以經(jīng)皮病灶穿刺活檢、支氣管鏡下穿刺活檢或術(shù)后病理確診肺癌。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圖像質(zhì)量差，無法測(cè)量T1值；②未接受免疫組織化學(xué)Ki-67檢測(cè)或Ki-67表達(dá)<1%。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T MR儀及18通道體表線圈行胸部掃描。囑患者仰臥，頭先進(jìn)，以腹帶綁定其腹部，應(yīng)用心電門控監(jiān)測(cè)呼吸，采集冠狀位半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波T2WI及軸位T2 fBLADE圖像、容積內(nèi)插屏氣掃描T1WI、DWI及T1 mapping。掃描序列及參數(shù)：于患者自由呼吸狀態(tài)下采集 DWI，TR 7 600 ms，TE 67 ms，矩陣128×160，F(xiàn)OV 360 mm×310 mm，層厚5 mm，層數(shù)32，b值分別為0、300、800 s/mm2，掃描時(shí)間190 s；行T1快速小角度激發(fā)梯度回波序列掃描，以校正B1場(chǎng)、減少其場(chǎng)強(qiáng)不均勻性，掃描時(shí)間約10 s[9]，之后屏氣狀態(tài)下以3D多翻轉(zhuǎn)角法(variable flip angle, VFA)采集 T1 mapping， FA為3°和15°，TR 5.01 ms，TE 2.3 ms，矩陣135×224，F(xiàn)OV 380 mm×380 mm，層厚4 mm，層數(shù)64，掃描時(shí)間20 s；掃描結(jié)束后自動(dòng)生成ADC圖，以Siemens MapIt軟件自動(dòng)生成T1 mapping偽彩圖。

1.3 圖像分析 由不知曉病理結(jié)果、具有20年(觀察者A，主任醫(yī)師)及8年(觀察者B，主治醫(yī)師)MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師于Siemens Syngo MMWP后處理工作站，參考T1WI及T2WI，分別在T1 mapping偽彩圖及ADC圖顯示病灶最大層面沿其邊緣手動(dòng)勾畫ROI(圖1、2)，避開出血、壞死、鈣化、大血管、支氣管及偽影區(qū)域[4]，軟件自動(dòng)測(cè)量其T1值及ADC，反復(fù)測(cè)量3次，取平均值；間隔1個(gè)月后由觀察者A采用相同方法再次測(cè)量病灶T1值。

圖1 患者男，70歲，右肺上葉小細(xì)胞肺癌 A.胸部軸位T2 fBLADE圖示右肺上葉實(shí)性病灶(箭)； B.胸部軸位ADC圖(紅線區(qū)域?yàn)椴≡頡OI)示病灶A(yù)DC為807×10-6 mm2/s； C.胸部軸位T1 mapping偽彩圖(黑線區(qū)域?yàn)椴≡頡OI)示病灶初始T1值為1 974 ms； D.免疫組織化學(xué)Ki-67染色圖(×200)示Ki-67表達(dá)水平為90%

1.4 病理學(xué)檢查 以10%中性甲醛溶液固定標(biāo)本，經(jīng)常規(guī)脫水、石蠟包埋等處理制作4 μm厚石蠟切片，以鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結(jié)(streptavidin-perosidase, SP)法行免疫組織化學(xué)Ki-67檢測(cè)，觀察特異性抗體的免疫染色密度和分布；采用標(biāo)記指數(shù)表示Ki-67表達(dá)水平，即每1 000個(gè)細(xì)胞中陽(yáng)性染色的細(xì)胞數(shù)。

圖2 患者男，67歲，右肺上葉中分化鱗狀細(xì)胞癌 A.胸部軸位T2 fBLADE圖示右肺上葉病灶(箭)； B.胸部軸位ADC圖(紅線區(qū)域?yàn)椴≡頡OI)示病灶A(yù)DC為1 312×10-6 mm2/s； C.胸部軸位T1 mapping偽彩圖(黑線區(qū)域?yàn)椴≡頡OI)示病灶初始T1值為1 158 ms； D.免疫組織化學(xué)Ki-67染色圖(×200)示Ki-67表達(dá)水平為18%

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0及MedCalc 12.3.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，組間行t檢驗(yàn)。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)評(píng)價(jià)觀察者內(nèi)、觀察者間測(cè)量T1及ADC的一致性，ICC>0.75為一致性較好。以Pearson相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)評(píng)估T1值、ADC及Ki-67表達(dá)之間的相關(guān)性，|r|≥0.8為極強(qiáng)相關(guān)，0.6≤|r|<0.8為高度相關(guān)，0.4≤|r|<0.6為中度相關(guān)，0.2≤|r|<0.4為弱相關(guān)，|r|<0.2為極弱相關(guān)或無相關(guān)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一致性分析 觀察者A 先后測(cè)量的肺癌初始T1值分別為(1 436.38±222.26)ms及(1 449.58±229.98)ms，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.960，P=0.343)；觀察者B測(cè)量肺癌初始T1值為(1 461.30±236.44)ms，與觀察者A差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.532，P=0.134)。觀察者內(nèi)及觀察者間測(cè)量肺癌初始T1值的一致性均較好，ICC分別為0.963[95%CI(0.928，0.980)]、0.948[95%CI(0.901,0.973)]。

觀察者A、B測(cè)量的肺癌ADC分別為(1 137.70±242.75)×10-6mm2/s及(1 122.37±237.71)×10-6mm2/s，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.217，P=0.231)；二者測(cè)量結(jié)果的一致性較好[ICC=0.972,95%CI(0.947，0.985)]。

2.2 相關(guān)性分析 肺癌T1值與Ki-67表達(dá)水平呈中度正相關(guān)[r=0.448，95%CI(0.154，0.669)，P=0.004]，與ADC呈中度負(fù)相關(guān)[r=-0.558，95%CI(-0.743,-0.295)，P<0.001)]；ADC與Ki-67表達(dá)呈高度負(fù)相關(guān)[r=-0.605，95%CI(-0.773,-0.358)，P<0.001)]。見圖3。

圖3 肺癌Ki-67表達(dá)、初始T1值及ADC的相關(guān)性的散點(diǎn)圖 A.Ki-67表達(dá)與T1值； B.Ki-67表達(dá)與ADC； C.T1值與ADC

3 討論

T1 mapping為MR定量成像技術(shù)之一。B1場(chǎng)校正VFA-T1 mapping成像時(shí)間短，單次屏氣即可完成，測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確，適用于臨床常規(guī)掃描及肺癌相關(guān)研究。本研究采用VFA法采集T1 mapping，掃描前加行T1快速小角度激發(fā)梯度回波序列掃描以校正B1場(chǎng)，結(jié)果顯示觀察者內(nèi)及觀察者間測(cè)量肺癌初始T1值的一致性均較好，提示其可重復(fù)性良好。

本研究結(jié)果顯示，肺癌ADC與Ki-67表達(dá)呈高度負(fù)相關(guān)，與既往研究[6-7]結(jié)果相符合，即肺癌Ki-67表達(dá)水平越高，癌細(xì)胞增殖速度越快，腫瘤細(xì)胞越多，細(xì)胞外間隙明顯減小，水分子彌散受限明顯，導(dǎo)致病灶A(yù)DC較低；同時(shí)，腫瘤細(xì)胞有絲分裂伴隨細(xì)胞核增大、細(xì)胞質(zhì)蛋白增加，進(jìn)一步限制水分子彌散運(yùn)動(dòng)而降低ADC?；诜伟〢DC的可重復(fù)性研究[10]結(jié)果證實(shí)，ADC是穩(wěn)定、可重復(fù)性佳的定量指標(biāo)，可作為反映肺癌增殖潛能的影像學(xué)標(biāo)志物。

T1縱向弛豫時(shí)間可反映組織的內(nèi)在特征。惡性肺病變初始T1值顯著低于良性非結(jié)核性病變，可能與良性病變?nèi)绶窝缀懈嗨肿佑嘘P(guān)[4]。本研究發(fā)現(xiàn)，肺癌初始T1值與Ki-67表達(dá)水平呈中度正相關(guān)，可能原因在于肺癌Ki-67高表達(dá)伴隨更多微壞死，勾畫病灶ROI時(shí)難以去除，使其初始T1值較高。既往研究[11-12]發(fā)現(xiàn)，小細(xì)胞肺癌初始T1值顯著高于非小細(xì)胞肺癌，其Ki-67表達(dá)也更高；腎癌及肝癌相關(guān)研究[13-14]也表明高度惡性腫瘤具有更高的初始T1值。另有研究[2-3]指出，T1 mapping可評(píng)估肺功能，提示其為富有前景的胸部MR掃描技術(shù)。本研究中，肺癌病灶的初始T1值與Ki-67表達(dá)相關(guān)系數(shù)雖低于其與ADC，但為肺癌臨床病理學(xué)評(píng)估提供了新的思路。

本研究發(fā)現(xiàn)肺癌初始T1值與ADC呈中度負(fù)相關(guān)，與既往研究[11-12]一致，可能小細(xì)胞肺癌及低分化肺癌惡性程度高，伴隨更多缺血、微壞死和細(xì)胞外基質(zhì)，故其ADC較低而T1值較高[11,13]。

總之，B1場(chǎng)校正T1 mapping測(cè)量肺癌T1值的可重復(fù)性良好，所獲肺癌T1值與其ADC及Ki-67表達(dá)均呈中度相關(guān)；B1場(chǎng)校正T1 mapping有望成為臨床提供評(píng)價(jià)肺癌Ki-67表達(dá)的影像學(xué)新手段。本研究的主要局限性：①單中心研究，樣本量小，且剔除了最大徑<1.0 cm病灶及磨玻璃結(jié)節(jié)等，結(jié)果可能存在偏倚；②手動(dòng)方法于病灶最大層面勾畫ROI，難以避免誤差；有待積累病例、采用計(jì)算機(jī)半自動(dòng)識(shí)別及直方圖分析深入觀察。