2013年度呼吸系統(tǒng)MRI研究進展

范麗 李瓊 錢懿 劉士遠

第二軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院影像醫(yī)學與核醫(yī)學科，上海 200003

肺部疾病是常見多發(fā)、危害極大的一組疾病，全世界每年對其投入巨大。由于肺是一個開放性器官，肺部疾病的發(fā)生、發(fā)展及特點有極大的變異性，規(guī)律極難掌握，這給準確診斷、鑒別診斷和及時正確的治療帶來很大困難。隨著成像技術的快速發(fā)展，MRI在肺部的應用越來越多，成為CT的一個重要補充及肺部功能成像的主要研究方法。本文總結(jié)MRI在肺實質(zhì)功能成像、肺結(jié)節(jié)彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，PWI）、肺門和縱隔淋巴結(jié)良惡性鑒別診斷、肺部呼吸動力學等方面的最新研究進展，尋找國內(nèi)差距，為今后的研究指明方向，充分發(fā)揮MRI沒有電離輻射的優(yōu)勢，為肺部疾病的診斷及鑒別診斷提供更多的功能信息。

1 MRI肺實質(zhì)功能成像的研究現(xiàn)狀

1.1 肺通氣成像研究現(xiàn)狀

MRI肺通氣成像的方法主要有超極化惰性氣體（129Xe、3He）成像、O2增強質(zhì)子成像、氟化氣體成像、超極化13C成像、釓噴葡胺（gadopentetatedimeglumine，Gd-DTPA）霧化吸入成像。

1.1.1 超極化惰性氣體成像Albert等[1]首次報道了應用超極化129Xe對小鼠肺部進行成像。Macfall、Kauczor等[2-3]用超極化3He首次對人體肺部成像取得了成功。目前，超極化氣體主要應用于靜態(tài)成像、動態(tài)成像、彌散成像、功能性O2敏感性3He成像等。

⑴靜態(tài)成像：可用來評價局部肺通氣功能，與肺功能檢測有很高的相關性。正常人與哮喘、肺囊性纖維化（cystic fibrosis，CF）、慢性阻塞性肺?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）及肺移植患者的影像學表現(xiàn)不同。對健康志愿者、肺囊性纖維化患者進行超極化3He MRI與肺功能檢查（pulmonary function test，PFT）的相關研究表明[3]，通氣缺損區(qū)（ventilation defects per image，VDI）與肺功能指標第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的百分比（forced expiratory volume in one second/forced vital capacity，F(xiàn)EV1%)、FVC%均呈負相關，且較PFT能早期檢測肺功能的異常改變，敏感度較高。

⑵動態(tài)成像：在自由呼吸狀態(tài)下動態(tài)觀察整個呼吸循環(huán)過程。3He的流動速度非?？?，正常人吸入3He后，幾乎同時看到肺上、中、下葉的信號一致性增加，呼氣時也幾乎同時看到信號強度（signal density，SI）降低。而肺氣腫患者中信號是不均勻的，并存在信號缺失區(qū)；再呼吸時信號可變?yōu)榫鶆?，同時呼氣相延長，即有空氣捕捉現(xiàn)象。3He不僅能顯示通氣缺損情況，還可觀察疾病治療前后的動態(tài)變化，評價治療效果。Mentore等[4]在肺囊性纖維化患者進行氣道擴張和氣道黏液清除治療前后分別行3He成像，治療后VDI減少（P=0.040），說明3He MRI能檢測氣道的可逆性阻塞。

⑶彌散成像：任何氣體分子都在做無規(guī)則的布朗運動，衡量彌散的一個可靠參數(shù)是表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）。3He在空氣中的ADC（D0）是0.88 cm2/s，在正常肺組織中由于肺泡壁、細小支氣管管壁的限制，3He在橫向及縱向的彌散度降低，ADC為0.2 cm2/s。DL、DT分別是沿氣道長軸和短軸的ADC，ADC的大小直接反映含氣組織的容積大小，通過3He彌散成像可獲得ADC圖譜。ADC圖譜反映肺泡和氣道的膨脹程度及肺結(jié)構(gòu)的破壞程度，同時可對DL、DT定量分析。國外學者分別對健康青年人、肺氣腫患者及肺纖維化患者進行3He彌散成像，結(jié)果顯示肺氣腫患者的ADC增大，主要與肺容量增加及肺泡壁結(jié)構(gòu)破壞有關；而肺纖維化患者則由于肺容積變小使ADC減小[5]。對于肺氣腫患者，DL、DT均增大，DL反映氣道壁的光滑程度，肺氣腫時其很快增大接近D0；DT反映肺泡-氣道的最大平均最大徑，DT的測量對肺氣腫嚴重程度的評價具有較大價值。Halaweish等[6]研究肺膨脹程度對非吸煙者超極化3He MRI ADC的影響，發(fā)現(xiàn)肺組織在不同的膨脹水平ADC值存在明顯差異，且存在重力依賴性，提示采用3He MRI 對肺部病變進行隨訪時需嚴格控制肺的膨脹程度。

⑷功能性O2敏感性3He成像（functional oxygensensitive3He MRI）：是一種快速非侵入性的評定局部氧分壓、局部肺通氣/血流匹配程度和O2吸收率的成像方法。國外學者[7]在活體小動物實驗研究中發(fā)現(xiàn)，肺局部氧分壓與超極化3He的T1值之間存在線性關系。

雖然超極化惰性氣體129Xe和3He都可進行通氣成像，但Kirby等[8]對COPD患者的肺通氣研究表明，129Xe通氣圖出現(xiàn)通氣缺損的比例要高于3He，可能與129Xe和3He的不同特性有關。因此，對隨訪患者的通氣圖像，需用同一種超極化的惰性氣體進行成像。

1.1.2 氧增強質(zhì)子成像Edelman等[9]利用反轉(zhuǎn)恢復-快速自旋回波（inversion recovery-turbo spin echo，IR-TSE）序列首次將O2作為對比劑進行肺通氣MRI研究，但此方法掃描速度較慢，現(xiàn)已很少使用。利用多重反轉(zhuǎn)恢復-半傅立葉采集單次激發(fā)快速自旋回波（multiple inversion recovery-half-Fourier acquisition single-shot turbo spin echo，MIRHASTE）序列掃描，MIR抑制胸壁肌肉和脂肪信號使肺實質(zhì)對比度最佳，但肺實質(zhì)信號降低，同時MIR增加T1時間，導致掃描時間延長。因此，該技術不用于需時間分辨率較高的動態(tài)氧增強肺通氣成像。單次激發(fā)快速反轉(zhuǎn)恢復（inversion recovery-single shot fast spin echo，IR-SSFSE）序列掃描速度最快，但圖像模糊。反轉(zhuǎn)恢復-真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像（inversion recovery-true fast imaging with steady-state precession，IR-ture FISP）序列同時具有T2權(quán)重的特點，肺實質(zhì)MRI的SI不高，并不能很好地用于局部通氣狀況的顯示。c-IR-HASTE（centrically-reordered）與s-IRHASTE（sequentially-reordered）序列相比，c-IRHASTE序列所得氧增強圖像的信噪比（signal-tonoise ratio，SNR）與對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）均明顯高于s-IR-HASTE所得圖像。c-IR-HASTE序列掃描速度最快，肺實質(zhì)信號最高，是目前氧增強肺通氣成像的首選序列。IR-SSFSE序列以掃描速度快的優(yōu)越性，用于氧增強肺通氣MRI的動態(tài)觀察研究。國外學者[10]對志愿者的研究結(jié)果表明，吸氧后肺實質(zhì)的T1值變短（吸氧前后T1值分別為右肺900.9/825.80，左肺924.1/847.9，P<0.01），SI增加，可動態(tài)觀察吸氧后圖像信號的變化過程；1/T1值與動脈血氧濃度之間存在線性相關（r2=0.997）。楊健等[11]等在動物實驗研究中也取得一定成果。

1.1.3 氟化氣體成像目前，用于肺通氣MRI成像的氟化氣體主要有CF4、C2F6、SF6、C3F8。2000年，有人首次在動物實驗中用19F進行肺部MRI獲得成功[12]。通過減小矩陣和使用二維梯度回波序列，可行人體肺部MRI動態(tài)成像，明確氟化氣體吸入和呼出的動力學，從而對一些復雜的生理指標如殘氣量或不同時間點肺容積等的測量帶來希望。Conradi等[13]成功用C2F6和C3F8對移植肺和肺氣腫活體肺進行MRI，獲得定量分析指標ADC。19F的T1值與周圍氧分壓之間存在線性依賴關系，意味著可在活體中測量局部氧分壓值。以上特點與3He相似，但19F不需極化，價格低，不溶于血液，無毒副作用，因此氟化氣體比3He在MRI通氣成像方面更具有潛力。

1.1.4 超極化13C成像Ishii等[14]采用液相超極化13C對比劑對實驗豬進行肺血管和肺實質(zhì)MRI。利用13C可以獲得高時間分辨率和高空間分辨率的肺實質(zhì)圖像。13C克服了由于SI較低不能進行定量功能分析的局限性，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的肺實質(zhì)成像方法，所以液相超極化13C對比劑可能會成為臨床研究肺血管和肺實質(zhì)的理想方法。

1.1.5 Gd-DTPA霧化吸入成像Gd-DTPA是一種順磁性對比劑，具有較為理想的藥物動力學特點，不良反應小，使用較為安全。Gd-DTPA應用于人體疾病的診斷都是采用靜脈注射方式，霧化的Gd-DTPA顆粒作為肺部MRI對比劑成功應用于大鼠及狗的肺部MRI，但霧化吸入Gd-DTPA目前未被美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）允許應用于人體，僅停留在動物實驗階段。

1.2 肺灌注MRI成像的研究現(xiàn)狀

MRI肺灌注成像方法主要有首過對比劑技術、動脈自旋標記技術（arterial spin labeling，ASL）、心電圖門控（electrocardiogram-gated，ECG-gated）快速自旋回波（fast spin echo，F(xiàn)SE） MRI灌注成像、血池對比劑成像。

1.2.1 首過對比劑技術首過對比劑技術最早是應用二維T1加權(quán)超短回波時間（echo time，TE）序列對肺實質(zhì)進行成像。部分并行成像（partially parallel imaging）技術如整合陣列空間敏感編碼技術（array spatial sensitivity encoding technique，ASSET）、全局自動校準部分并行采集（generalized autocalibrating partially parallel acquisitions，GRAPPA）、自動校正敏感度編碼（self-calibrating sensitivity encoding，SENSE）的出現(xiàn)，大大提高了時間和空間分辨率。Ley 等[15]應用三維快速小角度激發(fā)（three-dimensional fast low angle shot，F(xiàn)LASH）序列聯(lián)合并行采集技術對8名健康志愿者進行對比增強的肺灌注研究，結(jié)果表明并行采集技術具有很高的時間分辨率，可評價肺灌注。Yilmaz等[16]分別對懷疑肺血管異常者和健康志愿者進行MRI肺灌注成像，并與放射性核素肺灌注顯像進行對照研究，發(fā)現(xiàn)MRI肺灌注與核素灌注有很好的相關性（kappa=0.74）。三維梯度回波（gradient echo，GRE）聯(lián)合部分并行采集技術[如肝臟快速容積采集(liver acceleration volume acquisition，LAVA)]是對比增強MRI肺灌注的最佳序列，國內(nèi)研究已取得一定成果。目前，研究焦點主要是MRI肺灌注在臨床疾病中的應用，主要針對肺動脈栓塞和COPD嚴重程度的評價及與肺功能相關的研究。Kluge等[17]對可疑肺栓塞患者分別進行MRI和單光子發(fā)射計算機斷層掃描（single-photon emission computed tomography，SPECT）灌注成像，評價兩種方法在肺段以下水平肺灌注缺損的一致性。MRI在檢測灌注缺損方面與SPECT有很高的相關性（葉、段、段以下水平kappa值分別是 0.98、0.83、0.69），可發(fā)現(xiàn)很細微的灌注異常。MRI灌注在COPD的早期診斷中具有重要價值，能檢測高?；颊咴缙谘鞯漠惓８淖?，鑒別高危患者與早期COPD；同時可評估COPD 的嚴重程度。Fan 等[18]研究17例肺功能檢查正常的吸煙者和62例COPD（19例 GOLDⅠ級）患者發(fā)現(xiàn)，所有受試者出現(xiàn)灌注缺損的陽性率高于CT圖像出現(xiàn)肺氣腫的陽性率，說明MRI灌注在檢測COPD高?；颊咴缙谘髯兓矫姹菴T更敏感，且MRI灌注參數(shù)灌注缺損區(qū)與相對正常肺組織的信號強度比（signal intensity ratio，RSI）、最大上升斜率（maximum slope of increase，MSI）、正性增強積分（positive enhancement integral，PEI）和最大下降斜率（maximum slope of decrease，MSD）在高?；颊吲cGOLDⅠ級COPD患者之間差異有統(tǒng)計學意義，說明MRI灌注能鑒別COPD高危患者與早期COPD。MRI灌注參數(shù)與所有肺功能檢查指標均呈正相關，其中RSI與FEV1、RSI與 FEV1/FVC的相關性較強。RSI能區(qū)分GOLDⅠ級與Ⅲ級、GOLDⅠ級與Ⅳ級、GOLDⅡ級與Ⅳ級，在一定程度上能評估COPD 的嚴重程度。不同高分辨CT（high-resolution CT，HRCT）表型的MRI灌注表現(xiàn)也存在一定差異，COPD的MRI灌注圖像主要表現(xiàn)為兩肺彌漫分布的大小不一的片狀灌注缺損。A型表現(xiàn)為兩肺彌漫分布的斑片狀灌注缺損為主，部分伴片狀或大片狀灌注缺損；E型表現(xiàn)為兩肺彌漫分布的大片狀灌注缺損，以中上肺明顯，伴部分片狀或斑片狀灌注缺損；M型表現(xiàn)為兩肺彌漫分布的片狀或斑片狀灌注缺損，分布不均勻，伴部分片狀灌注增強。A型患者的灌注值RSI為（20.3±8.5）%，高于E型的（11.8±5.4）%（P=0.003），而與M型的（15.5±5.5）%差異無統(tǒng)計學意義[19]。

1.2.2 動脈自旋標記技術動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）技術的脈沖序列較多，常用的是血流敏感交替反轉(zhuǎn)恢復（flow-sensitive alternating inversion recovery，F(xiàn)AIR）、血流敏感交替反轉(zhuǎn)恢復額外射頻脈沖（FAIR with an extra radiofrequency pulse，F(xiàn)AIRER）、信號靶向交替射頻（signal targeting alternating radiofrequency，STAR）等。Fan 等[20-21]應用FAIR序列進行肺實質(zhì)灌注研究發(fā)現(xiàn)，TI值取1000 ms時，肺實質(zhì)和主動脈的SI變化率最大，SNR較好，可獲得最佳的肺實質(zhì)灌注圖像；在重力方向上存在灌注梯度，在非重力方向上無灌注梯度。在仰臥位時自背側(cè)向腹側(cè)每增加1 cm，右肺局部肺血流量（regional pulmonary blood flow，rPBF）減少4.98，左肺rPBF減少5.16；呼氣末rPBF明顯高于吸氣末。FAIR對重力方向的灌注梯度及不同呼吸相時肺灌注間的差異比較敏感，所以用FAIR技術進行肺灌注檢查時，患者的體位和屏氣時相非常重要。熟悉重力所致肺血流分布的不均勻性和不同呼吸相時肺灌注的差異，在檢查時可人為改變受檢者體位，將感興趣區(qū)置于重力依賴性區(qū)域，并在呼氣末屏氣以提高灌注缺損的檢出率。上述研究結(jié)果與國外應用FAIRER或STAR序列的研究結(jié)果相似。肺內(nèi)由于氣體/組織界面較大，磁敏感性不均勻，使ASL肺灌注的絕對定量化受到限制。Martirosian等[22]用改良FAIR true-FISP序列分別在0.2 T 和1.5 T磁場對肺灌注進行定量分析研究，結(jié)果表明1.5T微磁場的不均勻性非常明顯，改良后的FAIR true-FISP只適用于低場肺灌注的定量研究。

1.2.3 ECG門控FSEMRI灌注成像不使用對比劑，依靠肺實質(zhì)SI隨心動周期的變化來評價肺的灌注情況。最初，Suga等[23]用 ECG門控FSE在肺栓塞和氣道阻塞模型的動物實驗中獲得成功，此方法可用來評價肺栓塞和氣道阻塞的局部肺灌注異常。之后相繼開展了在人體的研究，Ogasawara 等[24]用ECG門控FSE 對MRI灌注成像的可行性研究結(jié)果表明，正常志愿者的灌注均勻且存在重力相關的灌注梯度，患肺所見的灌注缺損區(qū)幾乎與SPECT完全一致，F(xiàn)SE與SPECT有明顯相關性（r=0.753，P<0.0001）?？梢奅CG門控FSE這種非侵入性的技術可定量、定性評價肺灌注，且能很好地顯示肺栓塞和COPD局部肺灌注的異常改變。

1.2.4 血池對比劑成像常規(guī)所用的對比劑如Gd-DTPA為細胞外對比劑，能很快彌散到組織間隙，在肺實質(zhì)內(nèi)僅停留4～7 s；而血池對比劑在肺內(nèi)存留時間延長，可達數(shù)小時。目前已報道的血池對比劑有Gd-DTPA-白蛋白、Gd-DTPA-右旋糖酐、Gd-DTPA-polysine等。Fink 等[25]用血池對比劑Gadomer和Gd-DTPA對肺栓塞模型進行對照研究，結(jié)果顯示Gadomer獲得的肺實質(zhì)SNR明顯高于Gd-DTPA（21±8 vs.13±3）。MRI肺通氣成像方面，國內(nèi)僅有用氧氣進行肺實質(zhì)成像的動物實驗初步報道；肺灌注成像的幾種成像方法國內(nèi)均有報道，但非侵入性ASL灌注成像的研究較少，目前國內(nèi)僅有范麗做過此方面的研究。由于ASL序列的多樣性及肺部自身成像條件的限制，目前尚不能進行絕對定量分析。國內(nèi)肺功能MRI的研究之所以薄弱，主要是對MRI肺功能成像認識不足和研究條件限制造成的。一方面，很多學者目前仍認為MRI在肺部的應用價值有限，在此方面投入的精力及資金過少；另一方面是由于國內(nèi)醫(yī)院硬件及軟件設備的限制。如肺通氣成像所需的惰性氣體必須超極化才能應用，需特殊裝置使其超極化，超極化后氣體的存儲條件要求高，成像時對RF線圈還有特殊要求，再加上價格較昂貴，所以一般醫(yī)院均不能滿足這些條件。另外在MRI技術應用方面，國內(nèi)資深的MRI應用物理學家尚較少，對掃描序列的設計和技術優(yōu)化存在一定難度。

1.3 肺實質(zhì)超短回波成像的研究現(xiàn)狀

超短回波成像（ultra-short echo time imaging，UTE）的特點是直接顯示短T2組織或成分，在快速衰減前檢測SI。短T2組織是指T2弛豫時間一般＜10 ms的組織，包括肺、鈣化的軟骨、腱膜、半月板、肌腱、韌帶、骨皮質(zhì)和軟組織鈣化等。造成組織短T2的原因有2個：固態(tài)成分和結(jié)晶，2個固定的原子核之間非常強的雙極相互作用；磁敏感效應，即原子核在2個不同的磁場中，SI會快速失相位，主要見于反磁性/氣體、反磁/順磁性物質(zhì)。肺部則由于其自身結(jié)構(gòu)特點，氣體/組織界面大，導致嚴重的磁敏感性不均勻，質(zhì)子密度低及呼吸運動偽影等致其T2*非常短。隨著MRI序列及硬件的快速發(fā)展，GRE和SSFSE序列可縮短TE，為肺部MRI提供了平臺。UTE序列采用硬脈沖激發(fā)后直接檢測自由感應衰減，圖像具有梯度回波特征，從K空間中心開始的放射狀徑向采集，在短T2成分信號衰減前快速采集信號，可使TE降至100 μs以下，提高肺實質(zhì)的SI。肺部UTE成像的臨床意義在于通過提高肺實質(zhì)的MRI SI，量化T2*，在評價組織密度方面很有潛力，可檢測和定量肺結(jié)構(gòu)的不均勻破壞，評價肺功能及COPD患者。動物實驗研究肺組織結(jié)構(gòu)（密度、氣體/組織界面）與T2、T2*、SI之間的關系，結(jié)果表明隨著TE延長，肺實質(zhì)SI呈指數(shù)衰減，且不同呼吸相時肺組織的T2*值不同，呼氣末T2*值高于吸氣末期[26-27]。20世紀90年代最早用UTE進行人體肺部成像，顯示精細的肺結(jié)構(gòu)和更高的MRI信號。近2年肺部UTE成像又引起重視，主要用于肺功能損失的評估和COPD臨床分期。有研究表明[28]，吸煙者（無或輕度COPD）的T2*長于中、重、極重度COPD患者，中度COPD 患者的T2*長于重、極重度COPD患者，表明T2*定量是評估COPD的潛在生物標記。Ohno等[29]研究發(fā)現(xiàn)，T2*在正常志愿者肺組織與結(jié)締組織病所致的肺間質(zhì)纖維化之間存在明顯差異，且T2*與肺容積、一氧化碳彌散量、結(jié)締組織病的嚴重程度存在一定的相關性，進一步說明肺部UTE成像可評估肺功能的損失和疾病的嚴重程度。

1.4 肺實質(zhì)彈性成像的研究現(xiàn)狀

MR彈性成像（MR elastography，MRE）是利用機械傳動器將減震頻率為50～200 Hz的外部聲波作用于靶器官，同時將雙向運動編碼的梯度置入標準的MRI脈沖序列，剪切波傳播引起的位移將被編碼為MRI信號的相位圖，此相位圖代表了剪切波在靶器官內(nèi)的空間分布。MRE主要應用于實性器官，如肝臟、乳腺、腦、心臟，在肺部的應用則由于肺部質(zhì)子密度低、磁敏感不均勻等局限性，使其具有很大挑戰(zhàn)性。但肺的彈力蛋白、膠原和蛋白聚糖是結(jié)締組織的主要組成成分，其各自的機械特性影響肺功能，肺實質(zhì)的機械特性對肺疾病的發(fā)病機制非常重要（如肺纖維化、肺氣腫）。MRE能定量分析肺實質(zhì)機械特性的變化。最近有學者應用超極化惰性氣體提高肺實質(zhì)的SI，進行MRE[30]。

2 肺結(jié)節(jié)彌散加權(quán)成像的研究現(xiàn)狀

彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是分子在媒介中的一種隨機熱運動（布朗運動）。在梯度磁場的情況下，彌散水分子中的質(zhì)子橫向磁化發(fā)生相位位移，相位位移廣泛擴散、相互干擾導致MRI 信號衰減，這種衰減取決于彌散系數(shù)及磁場梯度強度。DWI已廣泛應用于腦、乳腺、前列腺等組織良惡性病變的鑒別診斷。肺部病變的DWI由于肺部自身的局限性、呼吸運動偽影等因素使圖像質(zhì)量較差；對于b值選擇，國內(nèi)外尚沒有明確標準。DWI主要用于肺部病變良惡性鑒別診斷、區(qū)分肺癌病理組織類型等。

Satoh 等[31]對54例最大徑≥5 mm的肺結(jié)節(jié)進行DWI（b=1000 s/mm2），且以5分制法定性分析肺結(jié)節(jié)的SI（1分：幾乎無信號；2分：SI1～3；3分：與胸髓的信號相當；4分：高于胸髓的信號；5分：明顯高于胸髓的信號）。惡性結(jié)節(jié)的分值明顯高于良性結(jié)節(jié)（P<0.01）。若以3分作為診斷惡性結(jié)節(jié)的閾值，靈敏度 88.9%，特異度61.1%，準確率79.6%。因此，DWI的SI高低有助于肺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別。但對于小的轉(zhuǎn)移瘤、非實性腺癌、某些肉芽腫和活動性炎性結(jié)節(jié)，需謹慎。Mori 等[32]通過140個肺結(jié)節(jié)DWI與PET的對照研究，發(fā)現(xiàn)2種方法診斷惡性的敏感度差異無統(tǒng)計學意義，但DWI假陽性率低，特異度明顯高于PET（97%與79%）。因此，DWI在肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別診斷方面可取代PET。Matoba等[33]在相同b值下對不同細胞類型肺癌的ADC值進行了量化研究，發(fā)現(xiàn)ADC值與肺癌的細胞構(gòu)成相關。腺癌的ADC值明顯大于鱗癌和大細胞癌，且高度分化腺癌的ADC值大于低分化腺癌。雖然肺癌的ADC值有部分重疊，但高度分化腺癌的ADC值明顯高于其他組織類型肺癌。除ADC值外，Gümütas等[34]研究發(fā)現(xiàn)，惡性肺結(jié)節(jié)DWI圖像的SI明顯高于良性肺結(jié)節(jié)：若b=500 s/mm2，SI≥391，診斷惡性結(jié)節(jié)的靈敏度95%、特異度73%、陽性預測值87%；若 b=1000 s/mm2，SI≥277，診斷惡性結(jié)節(jié)的靈敏度93%、特異度69%、陽性預測值85%。此外，DWI還能區(qū)分中央型肺癌與阻塞后的肺不張[35]。

3 肺門和縱隔淋巴結(jié)良惡性鑒別診斷的研究現(xiàn)狀

肺門和縱隔淋巴結(jié)良惡性的鑒別診斷可正確指導肺部腫瘤的N分期，對治療方案的選擇具有較大價值。國內(nèi)一般以淋巴結(jié)的形態(tài)、大小、信號特點及強化模式大體判斷其性質(zhì)，與術后病理的對照研究很少。一般以淋巴結(jié)短徑≥10 mm作為轉(zhuǎn)移標準；但也有部分淋巴結(jié)短徑＜10 mm，手術病理已有癌轉(zhuǎn)移。大多數(shù)軟組織的腫瘤在T2WI圖像上呈高信號，惡性淋巴結(jié)與良性淋巴結(jié)的T1、T2弛豫時間有明顯差異。在T1WI和T2WI圖像上，惡性淋巴結(jié)的SI均高于良性淋巴結(jié)，因此惡性淋巴結(jié)的T2弛豫時間較長，與原發(fā)腫瘤相似，測定淋巴結(jié)與腫瘤（lymph node to tumor ratio，LTR）SI 比值有助于良惡性鑒別。

目前，國外使用不同的成像序列對肺門和縱隔淋巴結(jié)進行定性和定量分析。Kim等[36]用T2WI 3倍反轉(zhuǎn)黑血FSE序列定量評價淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況，認為LTR取0.84是鑒別淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否的最合適值。淋巴結(jié)T2WI的形態(tài)學特點如皮質(zhì)偏心性增厚或淋巴結(jié)內(nèi)脂肪消失對診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的特異度為91%，準確率為86%。Ohno等[37]用STIR TSE序列也對縱隔淋巴結(jié)進行定量和定性分析，鑒別其良惡性。定量分析參數(shù)是淋巴結(jié)與0.9%生理鹽水（lymph node to saline ratio，LSR）SI比值。若LSR的陽性檢測閾值是0.6，則定量分析的靈敏度為93%，特異度為87%。定性分析采用5分制法（1分：淋巴結(jié)的SI無法評價；2分：淋巴結(jié)的SI低于或等于縱隔脂肪；3分：淋巴結(jié)的SI高于脂肪但低于或等于肌肉；4分：淋巴結(jié)的SI高于肌肉但低于或等于原發(fā)病灶；5分：淋巴結(jié)的SI高于原發(fā)灶）。若以4分作為定性檢測的陽性檢測閾值，則靈敏度為88%，特異度為86%。定量分析與定性分析間沒有統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。因此，定性分析可取代定量分析，臨床應用更便捷。此外，對肺門和縱隔淋巴結(jié)也有用DWI的報道。

4 MRI肺部呼吸動力學的研究現(xiàn)狀

肺組織過度充氣影響膈肌的形態(tài)，繼而引起呼吸動力學變化。COPD患者通過肺減容手術，改善呼吸力學和增加彈性回縮力來改善肺功能。胸壁與膈肌運動的復雜相互作用可通過X線觀察，但由于投照技術的限制使其應用有一定的局限性。二維或三維動態(tài)MRI可顯示胸壁和膈肌運動。與正常人相比，肺氣腫患者通常表現(xiàn)為膈肌和胸壁的運動幅度明顯減低、運動不規(guī)則和不同步；有些患者前半部分膈肌向下運動，后半部分向上運動。膈肌的矛盾運動與肺部過度膨脹有關，但嚴重的過度膨脹會限制正常膈肌運動和矛盾運動。肺減容手術以后，胸壁和膈肌的運動明顯改善。此方面的研究國內(nèi)未見報道。

5 展望

通過總結(jié)MRI在肺實質(zhì)功能成像、肺結(jié)節(jié)DWI、肺門和縱隔淋巴結(jié)良惡性鑒別診斷、肺部呼吸動力學等方面的研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)水平與國際存在一定差距。今后應結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及國內(nèi)研究存在的不足，緊跟國際研究前沿，充分發(fā)揮學科特色。重點加強肺實質(zhì)功能成像研究，將肺部MRI功能影像研究提升到更高平臺，爭取達到國際先進水平。

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