楊晶，高艷*，李瓊閣，單藝，趙澄，盧潔

1.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射與核醫(yī)學(xué)科，北京 100053；2.磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點實驗室，北京 100053；*通信作者 高艷 wsggy518@sina.com

胸腺囊腫和胸腺瘤均是位于前縱隔的胸腺腫物，當(dāng)胸腺囊腫合并出血感染時，其CT值升高，難以與胸腺瘤鑒別。傳統(tǒng)MRI能夠很好地觀察縱隔的解剖細節(jié)（位置、邊緣和輪廓等），其中化學(xué)位移成像可以區(qū)分胸腺增生和正常胸腺，及其他位于前縱隔且輪廓較明顯的軟組織腫物[1]。近年來擴散加權(quán)成像（DWI）越來越多地應(yīng)用于胸腺腫物的觀察[2-7]，可通過比較不同b值圖像信號強度高低和表觀擴散系數(shù)（ADC）值的大小，對縱隔腫物的良惡性進行區(qū)分[8-10]。WHO將胸腺瘤分為A、AB、B1、B2、B3和C型，C型即胸腺癌。臨床上將A、AB、B1和無侵襲性表現(xiàn)的B2型胸歸為低風(fēng)險胸腺瘤，有侵襲性表現(xiàn)的B2和B3型歸為高風(fēng)險胸腺瘤，而目前DWI研究多將胸腺瘤歸入縱隔惡性腫瘤，從而降低區(qū)分良、惡性腫瘤的閾值[11]。DWI的參數(shù)較多，且多數(shù)研究未采用最優(yōu)掃描參數(shù)。本研究采用3個b值，探討在高磁場強度下，優(yōu)化掃描參數(shù)后的DWI對于低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的區(qū)分能力，并與傳統(tǒng)MRI圖像比較，為臨床制訂治療方案提供可靠的診斷意見。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性收集2017年1月—2020年1月首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院42例胸腺腫物的影像資料，男30例，女12例，年齡35～72歲，平均（53.60±10.26）歲，患者均通過CT檢查初步確定為胸腺腫物占位，3 d內(nèi)進行胸部MRI。手術(shù)切除后經(jīng)病理證實為胸腺瘤34例[B3型5例，有侵襲性（縱隔胸膜和心外膜轉(zhuǎn)移）表現(xiàn)的B2型3例，A、AB、B1和無侵襲性表現(xiàn)B2型26例]，胸腺囊腫8例。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 胸部MRI和強化CT間隔1 d。采用3.0T（TRIO；Siemens）MRI掃描儀。T2加權(quán)成像采用快速自旋回波序列，抑脂，TR 4 460 ms，TE 89 ms，兩期屏氣掃描，軸位。T1成像采用3D DIXON雙回波化學(xué)位移成像，TR 5.47 ms，TE 2.45 ms，F(xiàn)OV 380 mm×285 mm，屏氣掃描方式，軸位。DWI采用單激發(fā)自旋回波平面回波采集方式，TR 1 000 ms，TE 62 ms，F(xiàn)OV 400 mm×300 mm，采集帶寬度為2 790 Hz/pixel，淺呼吸不屏氣，b值選用0、150和900 mm2/s，噪聲指數(shù)15，軸位成像，范圍從胸廓入口到膈肌。層厚、層間距均為5 mm。

1.3 圖像重建 選取3個b值的DWI圖像，分別重建ADCb0-900和ADCb150-900圖像，計算公式如下：

ADCb0-900=[ln（SIb0/SIb900）]/（b900-b0）

ADCb150-900=[ln（SIb150/SIb900）]/（b900-b150）

其中，ln為自然對數(shù)，SIb0為b=0 mm2/s時DWI圖像上的信號強度，SIb150為b=150 mm2/s時DWI圖像上的信號強度，SIb900為b=900 mm2/s時DWI圖像上的信號強度。

1.4 圖像評價 MRI圖像的調(diào)閱、判讀和測量均由2位有10年胸部診斷經(jīng)驗的副主任醫(yī)師在Siemens Leonardo工作站進行。首先在未知病理、CT檢查結(jié)果和ADC值的情況下，測量T2抑脂軸位圖像上胸腺占位組織的最大直徑，參考T2抑脂和T1正反相位軸位圖像，對占位組織的位置（前縱隔、前中縱隔），邊緣（光整、不規(guī)則）和壞死（可見、不可見）情況進行主觀評價，測量T1正反向相位圖像上占位的信號強度，計算占位的信號強度指數(shù)（signal intensity index，SII）[12]，計算公式如下：

SII=[（tSIin-tSIop）/（tSIin）]×100%

其中，tSIin為占位組織在正向位信號的強度，tSIop為占位組織在反向位信號的強度。

對42例患者T2抑脂、T1正反相位圖像和3個b值的DWI圖像占位組織特點進行觀察和評價，主觀評價意見不一致時由2位醫(yī)師討論達成一致。

再測量所有占位組織在ADCb0-900和ADCb150-900圖像上的ADC值。感興趣區(qū)選取占位組織最長直徑所在層面，選取范圍避開實性腫物囊性改變的壞死、炎癥、鈣化以及囊性腫物外側(cè)包膜的鈣化[13]，并保證所有占位的感興趣區(qū)在2個不同b值的ADC圖像上位于同層面、同位置和同大小，感興趣區(qū)內(nèi)取平均值。計算ADC減低率，并計算42例患者胸腺占位ADCb0-900、ADCb150-900和ADC減低率的平均值和標(biāo)準差。ADC減低率=（ADCb0-900-ADCb150-900）/ADCb0-900。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20.0軟件。2名醫(yī)師測量數(shù)據(jù)的一致性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分析。最大直徑平均值、低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫T1正反相位圖像的SII值以M（Qr）表示，組間比較采用Kruskal-WallisH檢驗。對占位組織（位置、邊緣和壞死）情況的主觀評價采用Fisher精確檢驗。ADCb0-900、ADCb150-900和ADC減低率以±s表示，低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫比較采用ANOVA 檢驗，兩兩比較采用Bonferroni檢驗，并進行受試者工作特征（ROC）曲線分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 傳統(tǒng)MRI評價結(jié)果 2名醫(yī)師測得直徑和SII值均具有一致性，ICC分別為0.987（95%CI0.970～0.994）、0.857（95%CI0.801～0.938）。采用2名醫(yī)師所測直徑和SII值的平均值進行統(tǒng)計學(xué)分析。

2.1.1 傳統(tǒng)圖像主觀評價結(jié)果 根據(jù)病理結(jié)果將42例胸腺腫物分成3組：低風(fēng)險胸腺瘤26例，高風(fēng)險胸腺瘤8例（B2型3例、B3型5例），胸腺囊腫8例。3組在傳統(tǒng)T2抑脂圖像上的形態(tài)特點見表1。

表1 胸腺囊腫與低、高風(fēng)險胸腺瘤在傳統(tǒng)MRI上的形態(tài)特點比較

低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫在T2抑脂圖像上均為高信號（圖1）。三者在T1正向位圖像上均為低到中等的信號強度，其中低、高風(fēng)險胸腺瘤在T1反向位圖像上均有部分信號缺失，胸腺囊腫受出血、炎癥和蛋白質(zhì)滲出影響，信號缺失程度不等（圖2），三者間信號缺失程度肉眼難以比較。

圖1 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫T2抑脂軸位圖像。A.男，63歲，低風(fēng)險胸腺瘤。腫物為不均勻高信號（箭）；B.男，58歲，高風(fēng)險胸腺瘤。腫物為不均勻中等偏高信號（箭）；C.男，54歲，胸腺囊腫。腫物為高信號（箭）

圖2 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫T1正（A～C）、反（D～F）相位圖像。A、D.男，63歲，低風(fēng)險胸腺瘤，占位信號明顯缺失（箭）；B、E.男，58歲，高風(fēng)險胸腺瘤，占位信號明顯缺失（箭）；C、F.男，54歲，胸腺囊腫，占位信號部分缺失（箭）

2.1.2 傳統(tǒng)圖像T1正反相位SII值分析 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫在T1正反相位圖像上占位組織的SII值分別為3.15（-19.26，19.03）%、6.33（-12.94，18.57）%和-6.9（-63.61，69.57）%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（H=0.89，P=0.643）。

2.2 3個b值的DWI圖像信號特點 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫在b=0 mm2/s上均為高信號，在b=150 mm2/s上可見不同程度信號減低，胸腺囊腫信號減低程度大于低風(fēng)險胸腺瘤，更大于高風(fēng)險胸腺瘤；在b=900 mm2/s上低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫信號強度進一步減低，胸腺囊腫信號未可見，低風(fēng)險胸腺瘤信號略可見，高風(fēng)險胸腺瘤信號部分可見，見圖3。

圖3 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的不同b值DWI圖像信號衰減變化。A～C.男，63歲，低風(fēng)險胸腺瘤（箭），b=0 mm2/s為高信號，隨著b值升高，信號強度逐漸減低，b=900 mm2/s信號略可見；D～F.男，58歲，高風(fēng)險胸腺瘤（箭），b=0 mm2/s為高信號，隨著b值升高，信號強度輕度減低，b=900 mm2/s信號可見；G～I.男，54歲，胸腺囊腫（箭），b=0 mm2/s為高信號，隨著b值升高，信號強度明顯減低，b=900 mm2/s信號未可見；A、D、G為b=0 mm2/s；B、E、H為b=150 mm2/s；C、F、I為b=900 mm2/s

2.3 ADC 值分析 2 名醫(yī)師測得的ADCb0-900和ADCb150-900數(shù)據(jù)具有一致性，ICC分別為0.856（95%CI0.798～0.912）、0.931（95%CI0.889～0.964）。采用兩者所測數(shù)據(jù)的平均值進行分析。

2.3.1 ADC平均值 低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的ADCb0-900、ADCb150-900、ADC值減低率見表2。3組ADCb0-900和ADCb150-900比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.001），3組中ADCb150-900均較ADCb0-900減低，但3組ADC值減低率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.492）。

表2 胸腺囊腫、低、高風(fēng)險胸腺瘤的ADCb0-900和ADCb150-900和ADC值減低率比較

2.3.2 ADC值ROC曲線效能 低、高風(fēng)險胸腺瘤的ADCb0-900和ADCb150-900的ROC 曲線分析見表3。ADCb150-900比ADCb0-900的Cutoff值更低，AUC更大，特異度和準確度更高。低風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的ADCb0-900和ADCb150-900的ROC曲線分析見表4，ADCb150-900比ADCb0-900的Cutoff值更低，兩者AUC、敏感度、特異度和準確度相同。

表3 低、高風(fēng)險胸腺瘤的ADCb0-900和ADCb150-900ROC曲線分析

表4 低風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的ADCb0-900和ADCb150-900ROC曲線分析

3 討論

3.1 傳統(tǒng)MRI鑒別胸腺腫物的局限性 本研究發(fā)現(xiàn)通過傳統(tǒng)MRI圖像較難鑒別低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫。SⅡ值在低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫間無差異，因胸腺囊腫幾乎不含脂肪成分，理論上胸腺瘤在正反相位上的SⅡ值應(yīng)明顯大于胸腺囊腫，但臨床上胸腺囊腫多合并出血、炎癥和蛋白液滲出，造成其SII值變化差異很大。該結(jié)果與Calandriello等[14]的研究一致。

3.2 DWI參數(shù)優(yōu)化的意義 本研究胸部DWI采用3個b值，TE采用最短的62 ms，優(yōu)化了掃描參數(shù)。胸部DWI參數(shù)較多，臨床并無統(tǒng)一標(biāo)準。有體膜研究[15]發(fā)現(xiàn)當(dāng)其他條件相同時，TE 92 ms比52 ms可使ADC值被低估多達29%，選擇最短TE可避免低估ADC值；胸部組織T2值均較低，最短TE值才能更多地顯示胸部組織特點，本研究采用3T MRI最短TE值（62 ms），低于之前3T胸部MRI研究（86～96 ms）[16]。成像參數(shù)中的b值控制著圖像對擴散的敏感性，有研究[17-18]證實b＜200 s/mm2時更多表現(xiàn)為灌注信息，當(dāng)b＞200 s/mm2時表現(xiàn)為擴散信息。臨床研究多采用雙b值，但有研究證實擴散信息是多指數(shù)衰減[18]，至少采用3個b值才能去除組織血管的灌注信息，從而反映真實擴散信息，而最高b值采用800～1 000 s/mm2時，才能獲得高質(zhì)量的擴散成像圖像。當(dāng)b＞1 000 s/mm2時會明顯延長TE，嚴重降低圖像信噪比，影響圖像質(zhì)量，不適用于臨床[19]。

3.3 低、高風(fēng)險胸腺瘤分組的意義 有研究[16]把不同級別胸腺瘤全部劃分為惡性腫物，其惡性腫物ADCb150-800值為1.24×10-3mm2/s，本研究發(fā)現(xiàn)低風(fēng)險胸腺瘤ADCb150-900值為1.59×10-3mm2/s，高風(fēng)險胸腺瘤的ADCb150-900值為0.82×10-3mm2/s，表明將高風(fēng)險胸腺瘤劃分為惡性腫物的研究方式會降低惡性腫物的ADC值，而將低風(fēng)險胸腺瘤劃分為惡性腫物的方式會提高惡性腫物的ADC值，提示將低、高風(fēng)險胸腺瘤分組研究的必要性。

3.4 ADCb150-900鑒別診斷優(yōu)勢 本研究發(fā)現(xiàn)ADCb0-900和ADCb150-900鑒別低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。ADCb150-900比ADCb0-900在鑒別低、高風(fēng)險胸腺瘤時準確度和特異度更高。本研究中有1例高風(fēng)險胸腺瘤患者的ADCb0-900=2.26×10-3mm2/s，高于低、高風(fēng)險胸腺瘤的Cutoff值1.345×10-3mm2/s，但是其ADCb150-900=1.04×10-3mm2/s低于低、高風(fēng)險胸腺瘤的Cutoff值1.06×10-3mm2/s，ADC減低率為53.98%，其病理為B3型胸腺瘤，進一步證實ADCb150-900比ADCb0-900能更好地去除高風(fēng)險腫瘤的灌注信息，顯示擴散信息，鑒別低、高風(fēng)險胸腺瘤。既往研究[20]發(fā)現(xiàn)鑒別良、惡性胸部占位時，ADCb150-800比ADCb0-800降低，并且惡性組比良性組降低更多（22.39%比5.3%）；本研究中ADC減低率在低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫間無差異，可能是由于本文采用3.0T磁場，比1.5T有更強的射頻強度，磁場更均勻，造成擴散數(shù)據(jù)誤差較小。

3.5 本研究的局限性 高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的病例數(shù)明顯少于低風(fēng)險胸腺瘤，主要由于臨床中惡性胸腺瘤和胸腺囊腫患者較少，未來會收集更多的相關(guān)病例，做出更有價值的研究。

總之，相比傳統(tǒng)MRI，優(yōu)化掃描參數(shù)后的DWI可為臨床低、高風(fēng)險胸腺瘤和胸腺囊腫的鑒別診斷提供更明確的依據(jù)。