MR壓脂T2加權(quán)與彌散加權(quán)成像在合并肺不張的中心型肺癌中的應(yīng)用

王菲菲，羅婭紅

遼寧省腫瘤醫(yī)院（中國(guó)醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院） 醫(yī)學(xué)影像科，遼寧 沈陽(yáng) 110042

引言

不同于周圍型肺癌，中央型肺癌的發(fā)生常常伴有阻塞性肺炎，繼而導(dǎo)致肺容積的減少，出現(xiàn)阻塞性肺不張。膨脹不全的肺組織發(fā)生滲出、實(shí)變及炎性反應(yīng)，出現(xiàn)密度的增高。此時(shí)，單純使用CT無(wú)法將腫瘤與實(shí)變的肺組織明確區(qū)分開[1]。鑒于磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）良好的軟組織對(duì)比度和較高的空間分辨率，在合并肺不張的中心型肺癌中不同序列的磁共振成像的選擇和應(yīng)用越來(lái)越受到大家的重視。其中壓脂T2加權(quán)（T2-Weighted Image，T2WI）抑制了腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)信號(hào)，使其更易與肺不張組織進(jìn)行區(qū)分[2]，而彌散加權(quán)成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）以細(xì)胞外組織間隙水分子隨機(jī)彌散運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)，是一種能反映細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能變化和代謝異常的MRI技術(shù)[3]。

本研究收集了35例合并肺不張的中心型肺癌患者的MR圖像，對(duì)比其壓脂T2WI序列、DWI序列、壓脂T2WI聯(lián)合 DWI序列的圖像信號(hào)強(qiáng)度比（Signal Intensity Ratio，SIR）、噪聲比（Contrast-to-Noise Ratio，CNR）及對(duì)肺癌及肺不張組織邊界的顯示情況，對(duì)壓脂T2WI聯(lián)合DWI成像在合并肺不張的中心型肺癌患者中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年5月至2018年5月于本院就診的35例合并肺不張的中心型肺癌患者為研究對(duì)象，其中男19例，女16例，年齡39～75歲。所有患者均為單發(fā)病灶，未經(jīng)治療，經(jīng)支氣管鏡檢查或經(jīng)皮肺穿刺活檢取病理確診，包括鱗癌15例，腺癌14例，腺鱗癌6例。所有入組患者一般狀況良好，無(wú)精神疾病、無(wú)嚴(yán)重肝腎功能不全、血液病及其他惡性腫瘤，近3個(gè)月內(nèi)無(wú)感染及液體潴留，神志清晰，能配合檢查?；颊唧w內(nèi)及體表無(wú)金屬、磁性物品，無(wú)MRI檢查禁忌證。所有入組患者及其家屬簽署知情同意書，研究已報(bào)經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 儀器與方法

使用美國(guó)GE公司1.5TMR成像系統(tǒng)，患者經(jīng)呼吸訓(xùn)練，取常規(guī)仰臥位，掃描區(qū)域上起胸廓入口下至膈頂平面，掃描參數(shù)如下：壓脂 T2WI序列：TR/TE：7200/80 ms，層厚 /間距：4/0.4 mm，F(xiàn)OV 375 mm2，矩陣 352×160，應(yīng)用脂肪抑制及呼吸門控；DWI序列：TR/TE：6600/52 ms，層厚 /間距：4/0.4 mm，F(xiàn)OV 375 mm2，矩陣 352×160，彌散敏感因子b值取600 s/mm2，應(yīng)用呼吸門控。選取腫瘤組織與不張的肺組織相鄰或并存的2個(gè)層面勾畫感興趣區(qū)（ROI），原則上避開囊變、壞死、出血及含有正常血管的區(qū)域，測(cè)量壓脂T2WI、DWI圖像的信號(hào)強(qiáng)度和背景噪聲，分別計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度比SIR和噪聲比CNR。壓脂T2WI圖像中腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度低于膨脹不良的肺組織，故取SIR=肺不張組織信號(hào)強(qiáng)度/腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度；CNR=(肺不張組織信號(hào)強(qiáng)度－腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度)/背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)差；DWI圖像中腫瘤組織表現(xiàn)為高信號(hào)，取SIR=腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度/肺不張組織信號(hào)強(qiáng)度；CNR=(腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度－肺不張組織信號(hào)強(qiáng)度)/背景噪音標(biāo)準(zhǔn)差。由兩位高年資的放射科醫(yī)生進(jìn)行閱片，判斷從圖像中能否區(qū)分腫瘤組織與肺不張組織的邊界，兩者意見不一時(shí)即作為陰性結(jié)果處理，陽(yáng)性率=能區(qū)分邊界的病例數(shù)/總病例數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和指標(biāo)

使用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，兩名放射科醫(yī)生診斷結(jié)果的一致性采用Kappa分析，計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)，取單側(cè)α=0.05，三組校正α'=0.0167；計(jì)量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，行配對(duì)t檢驗(yàn)，取單側(cè)α=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

經(jīng)Kappa分析，K=0.82，兩位放射科醫(yī)生的診斷具有較好的一致性。采用頻率-頻率圖（P-P plot）檢驗(yàn)，35名受試者壓脂T2WI、DWI圖像中感興趣區(qū)域的SIR和CNR數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布。

2.1 圖像質(zhì)量

35名受試者均完成MR掃描，所得圖像清晰，滿足診斷要求。壓脂T2WI圖像能清晰顯示肺部及縱隔區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)，4例DWI圖像在腫瘤組織與不張肺組織的分界區(qū)存在輕度變形，35例均能滿足本次研究的分析要求。DWI圖像的SIR和CNR均高于單純的壓脂T2WI圖像，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

表1 壓脂T2WI及DWI序列圖像SIR、CNR比較（）

表1 壓脂T2WI及DWI序列圖像SIR、CNR比較（）

檢查序列 SIR CNR壓脂T2WI 1.94±0.11 16.69±1.48 DWI 3.02±0.17 31.57±2.94 t 16.792 10.248 P＜0.05 ＜0.05

2.2 診斷效能

在壓脂T2WI圖像中，腫瘤組織的脂肪信號(hào)受到抑制，信號(hào)稍高于或等于正常組織，低于不張的肺組織，腫瘤組織、不張肺組織與正常肺組織間分界清晰。在DWI圖像中腫瘤組織的信號(hào)高于不張肺組織，不張肺組織信號(hào)高于正常肺組織，部分腫瘤組織內(nèi)部存在壞死，表現(xiàn)為邊緣高信號(hào)中心低信號(hào)。DWI圖像均無(wú)明顯變形，但解剖層次欠清晰，將其與壓脂T2WI結(jié)合后，能更清晰地顯示腫瘤組織的范圍，三組間比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=7.535，P=0.023），壓脂T2WI聯(lián)合DWI的陽(yáng)性率顯著高于單純的壓脂 T2WI（χ2=7.652，P=0.006），見表2。

表2 壓脂T2WI、DWI及兩者聯(lián)合對(duì)腫瘤與肺不張組織邊界的顯示情況

3 討論

中央型肺癌的發(fā)生常常伴有阻塞性肺炎，膨脹不全的肺組織發(fā)生滲出、實(shí)變及炎性反應(yīng)，出現(xiàn)密度的增高，在CT上表現(xiàn)為扇形的密度增高區(qū)，而中央型肺癌的腫瘤組織在CT也往往表現(xiàn)為高密度改變，又與其所牽拉的、不張的肺組織相互融合，僅從密度上往往難以區(qū)分。目前對(duì)于肺癌的治療正從單一的外科手術(shù)治療向手術(shù)、放化療、靶向治療的綜合治療方式轉(zhuǎn)化，將腫瘤與不張的肺組織進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分對(duì)中央型肺癌的活檢、分期、靶區(qū)勾畫及療效評(píng)價(jià)都有重要提示作用[4-6]，臨床決策所需的影像學(xué)信息對(duì)當(dāng)下的影像學(xué)檢查提出了更高的要求，傳統(tǒng)的CT及MR已無(wú)法滿足醫(yī)生和患者的需求，壓脂T2WI及以DWI為代表的磁共振功能顯像在合并肺不張的中央型肺癌患者中的應(yīng)用逐步獲得了大家的討論和重視。

肺癌細(xì)胞中存在較為廣泛的脂質(zhì)變性，脂質(zhì)含量高于正常的肺組織。在一般的T2WI中，肺癌組織和肺不張組織均表現(xiàn)為高信號(hào)，能對(duì)兩者進(jìn)行一定程度的區(qū)分，在壓脂T2WI中，腫瘤組織信號(hào)大幅下降，與不張的肺組織之間信號(hào)差增大，更加易于鑒別和劃定界線[7]。

DWI是目前一種較為成熟的MR功能顯像技術(shù)，若進(jìn)行全身的成像能起到“類PET”的效果[8-9]。DWI以細(xì)胞外組織間隙水分子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)為顯像基礎(chǔ)，利用腫瘤細(xì)胞快速增殖、細(xì)胞外間隙小、胞內(nèi)水分子含量高、隨機(jī)運(yùn)動(dòng)阻力大的特點(diǎn)，使其在DWI圖像上呈現(xiàn)出明顯的高信號(hào)，而炎癥組織含水量多卻排列疏松，水分子擴(kuò)散受限少，在DWI圖像上信號(hào)往往低于腫瘤組織[10-11]。DWI在頭頸部[12]、乳腺[13]、前列腺腫瘤[14]的診斷中已有了較多的實(shí)踐。肺組織含氣，MR顯像時(shí)容易產(chǎn)生偽影，還易受呼吸運(yùn)動(dòng)及心跳的影響，周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，DWI不是簡(jiǎn)單的解剖成像，無(wú)法提供清晰準(zhǔn)確的解剖分層，在肺部疾病的應(yīng)用中常需要利用呼吸門控等技術(shù)，與T2WI等序列進(jìn)行融合以提高診斷效能。

本研究探討了對(duì)中心型肺癌合并肺不張的患者單獨(dú)或聯(lián)合使用壓脂T2WI、DWI的效果。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn)DWI圖像的SIR和CNR均高于單純的壓脂T2WI圖像，與既往國(guó)內(nèi)外研究的結(jié)果相符[15-16]。利用DWI和壓脂T2WI分別進(jìn)行鑒別診斷的陽(yáng)性率不存在顯著差異，而兩者聯(lián)合時(shí)鑒別診斷的陽(yáng)性率顯著高于單純的壓脂T2WI圖像，這是因?yàn)镈WI本身無(wú)法提供清晰的肺部解剖分層，且部分患者的DWI圖像尚存在輕度變形，腫瘤-肺界線模糊，此時(shí)壓脂T2WI能給出更多的解剖學(xué)信息，兩者結(jié)合可以進(jìn)行精準(zhǔn)的界線分割、靶區(qū)勾畫，給臨床提供足夠的解剖細(xì)節(jié)和定量分析參數(shù)。本研究中仍有兩例患者在壓脂T2WI聯(lián)合DWI的情況下仍無(wú)法較好得區(qū)分肺癌和肺不張，一例為腫瘤組織較小，貼近支氣管壁，DWI呈條狀高信號(hào)，壓脂T2WI信號(hào)與不張肺組織信號(hào)相近，另一例瘤體中心出現(xiàn)液化壞死，壓脂T2WI信號(hào)混雜不均，兼DWI圖像于邊界處存在輕度變形，難以準(zhǔn)確區(qū)分，對(duì)這類的患者可能需要進(jìn)一步結(jié)合薄層增強(qiáng)CT、PET/CT等影像手段進(jìn)行診斷。

4 結(jié)論

壓脂T2WI聯(lián)合DWI能顯著提高單純的壓脂T2WI對(duì)肺癌與肺不張的鑒別能力，壓脂T2WI能為DWI圖像提供更清晰的解剖信息，兩者互為有力補(bǔ)充，其聯(lián)合使用在合并肺不張的中心型肺癌患者的診斷和治療中有重要價(jià)值。