肺癌短期重復(fù)掃描ADC值和IVIM參數(shù)值的測(cè)量可重復(fù)性

江建芹， 蔡榮芳， 崔磊， 尹劍兵， 馬航， 顧曉雯

·胸部影像學(xué)·

肺癌短期重復(fù)掃描ADC值和IVIM參數(shù)值的測(cè)量可重復(fù)性

江建芹， 蔡榮芳， 崔磊， 尹劍兵， 馬航， 顧曉雯

目的前瞻性評(píng)估肺癌短期重復(fù)掃描的ADC值及體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)參數(shù)值的測(cè)量可重復(fù)性。方法27個(gè)肺癌患者(27個(gè)病灶)進(jìn)行2次自由呼吸DWI(b=0，300，800 s/mm2)及IVIM(10個(gè)b值，b=0～1000 s/mm2)掃描(間隔30～60 min)。2名獨(dú)立測(cè)量者分別在ADC圖、IVIM圖上通過(guò)勾勒病灶獲得ADC均值和D、D*、f值。采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)(正態(tài)分布)或Wilcoxon檢驗(yàn)(非正態(tài)分布)比較重復(fù)測(cè)量、不同測(cè)量者和重復(fù)掃描的誤差。各參數(shù)值的測(cè)量者內(nèi)可重復(fù)性、測(cè)量者間一致性以及兩次掃描的測(cè)量可重復(fù)性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)、組間變異系數(shù)(WCV)和Bland-Altman法評(píng)價(jià)。結(jié)果重復(fù)測(cè)量和重復(fù)掃描所得ADC均值、IVIM參數(shù)值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。所有參數(shù)顯示出好的測(cè)量者內(nèi)可重復(fù)性和測(cè)量者間一致性，除了D*(WCV﹥30%)。重復(fù)掃描 D值的可重復(fù)性最佳(ICC為0.905、0.883，WCV為7.63%、8.46%)，ADC值的可重復(fù)性較好(ICC為0.829、0.823，WCV為10.65%、11.13%)，而D*和f的可重復(fù)性相對(duì)較差(ICC為0.639～0.802；WCV為39.50%～58.14%)。結(jié)論當(dāng)運(yùn)用DWI或IVIM來(lái)監(jiān)測(cè)肺癌療效時(shí)，若ADC值、D、D*和f值的變化分別小于21.81%、16.58%、113.95%和84.77%，則很可能是由測(cè)量誤差引起。需要改進(jìn)IVIM掃描技術(shù)和后處理算法，提高D*和f的測(cè)量可重復(fù)性。

肺腫瘤； 磁共振成像； 體素不相干內(nèi)運(yùn)動(dòng)； 重復(fù)性

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為一種無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射、無(wú)需對(duì)比劑的功能學(xué)成像技術(shù)，目前越來(lái)越多地被應(yīng)用于腫瘤的診斷、分期以及療效評(píng)估。但由于b值設(shè)定的限制，傳統(tǒng)單指數(shù)模型的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值不同程度地混入了組織的灌注效應(yīng)。DWI的體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)模型(intravoxel incoherent motion，IVIM)是利用多個(gè)從低到高的b值可以將水分子的真性擴(kuò)散及微循環(huán)灌注形成的假性擴(kuò)散區(qū)分開，獲得純擴(kuò)散參數(shù)D以及灌注參數(shù)D*和f，可為早期預(yù)測(cè)和評(píng)估腫瘤療效提供更多的信息[1]。

但DWI及IVIM評(píng)估療效至少需要兩次檢查，影響前后兩次檢查穩(wěn)定性的因素很多(呼吸、心臟搏動(dòng)偽影及磁敏感偽影等)[2]，為確保各參數(shù)在病灶治療前后及在不同病灶間具有可比性，兩次檢查的可重復(fù)性是關(guān)鍵，而目前僅有少量文獻(xiàn)涉及。如乳腺病灶[2]、肝臟惡性腫瘤[3-6]、小兒實(shí)性腫瘤[7]等。在肺部?jī)H見于Bernardin等[8]對(duì)肺轉(zhuǎn)移瘤ADC值的研究以及Weller等[9]對(duì)肺惡性病變短期可重復(fù)性的研究，而評(píng)估肺癌兩次掃描IVIM參數(shù)值的可重復(fù)性目前較少提及。為此，本研究前瞻性評(píng)價(jià)ADC值及IVIM各參數(shù)值在肺癌短期重復(fù)掃描時(shí)的測(cè)量可重復(fù)性及變化范圍，旨在為肺癌的療效評(píng)估提供DWI及IVIM參數(shù)值范圍。

材料與方法

1.一般資料

本研究獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有志愿者均簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：①CT上病灶最大徑≥2 cm[8,10]，且磨玻璃影、鈣化、壞死、空洞成分小于病灶體積的1/3；②檢查前未行任何抗腫瘤治療及穿刺、支氣管鏡等侵入性檢查；③無(wú)MRI檢查禁忌證并且能配合完成檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)組織學(xué)(手術(shù)、穿刺、支氣管鏡等)或臨床隨訪證實(shí)為良性病變以及病變性質(zhì)不明者；②圖像質(zhì)量差，存在明顯的偽影，無(wú)法進(jìn)行評(píng)判者。最終，2015年8月-2016年3月共納入27名患者，男17例，女10例，年齡32～79歲，平均62歲。

2.檢查方法

采用Siemens 3.0T Verio磁共振掃描儀，8通道相控陣體表線圈，仰臥位頭先進(jìn)?；颊吒共拷壙噹?，同時(shí)囑患者保持平靜呼吸。掃描范圍自胸廓入口至肺下界。掃描序列包括MRI常規(guī)平掃(T2WI冠狀面、T2WI橫軸面、T1WI橫軸面)、DWI及IVIM掃描，DWI及IVIM詳細(xì)參數(shù)見表1。

表1 DWI及IVIM具體參數(shù)

以上DWI序列均聯(lián)合Siemens基于K空間算法的并行采集技術(shù)(generalized autocalibrating partially parallel acquisition，GRAPPA)。在第1次掃描結(jié)束后，囑患者到掃描室外休息，30～60 min后使用相同的參數(shù)設(shè)置行第2次掃描。

使用后處理工作站Siemens Syngo VE40A進(jìn)行圖像后處理，將掃描所得DWI圖像加載到ADC Analysis Algorithms軟件(單指數(shù)模型)中，去除圖像周圍的背景噪聲，評(píng)估圖像質(zhì)量以及圖像匹配情況，自動(dòng)生成ADC圖。參考T2WI及DWI圖，在腫瘤最大層面的ADC圖上距離病灶邊界內(nèi)緣5 mm手動(dòng)勾勒興趣區(qū)(region of interest，ROI)，同時(shí)避開鈣化、血管、壞死、偽影等，記錄軟件自動(dòng)計(jì)算所得的ADC均值，測(cè)量三次取平均值。

采用德國(guó)癌癥研究中心開發(fā)的開源圖像處理軟件(medical imaging interaction toolkit，MITK)進(jìn)行圖像后處理，將掃描所得多b值DWI圖像加載到MITK軟件的IVIM模塊下，將b值調(diào)至200 s/mm2測(cè)量，同時(shí)參考T2WI及DWI(b=800 s/mm2)，ROI選取方法同DWI，記錄軟件自動(dòng)計(jì)算所得的f、D、D*值，測(cè)量三次取平均值。

以上ROI均由2名測(cè)量者(測(cè)量者A有8年MRI閱片經(jīng)驗(yàn)，測(cè)量者B有3年MRI閱片經(jīng)驗(yàn))分別獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量并記錄各參數(shù)值。每位測(cè)量者每次掃描圖像均測(cè)量2次，間隔至少2周。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用MedCalc 12.3.0軟件和SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)(正態(tài)分布)或Wilcoxon檢驗(yàn)(非正態(tài)分布)比較重復(fù)測(cè)量、不同測(cè)量者及重復(fù)掃描的系統(tǒng)誤差。測(cè)量者間一致性及測(cè)量者內(nèi)可重復(fù)性用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass coefficient，ICC)評(píng)價(jià)，ICCgt;0.75認(rèn)為一致性較好。使用Bland-Altman方法評(píng)價(jià)2次掃描測(cè)值點(diǎn)的分布情況。同時(shí)，計(jì)算測(cè)量者內(nèi)、測(cè)量者間及兩次掃描的變異系數(shù)(within coefficient of variation，WCV)(前后兩次測(cè)量所得數(shù)據(jù)差值的絕對(duì)值之和與兩次所得數(shù)據(jù)均值之和的比值)。WCVlt;10%代表可重復(fù)性極好，10%～20%代表可重復(fù)性好，20%～30%代表可重復(fù)性中等，gt;30%代表可重復(fù)性差[4]。

結(jié)果

1.基本資料

27個(gè)患者，共27個(gè)病灶進(jìn)行了2次MRI檢查。病灶大小根據(jù)RECIST 1.1標(biāo)準(zhǔn)[11]，在CT橫軸面上測(cè)量病灶的最大徑(CT和MR檢查時(shí)間間隔0～6天，平均1.7±1.9天)。病灶的最大徑為2.0～10.5 cm，平均(4.28±1.88) cm。27例中有22例經(jīng)病理證實(shí)，其中手術(shù)9例，經(jīng)皮肺穿刺活檢7例，經(jīng)纖維支氣管鏡活檢6例。病理結(jié)果為腺癌15例，鱗癌4例，小細(xì)胞癌1例，未明確哪種非小細(xì)胞肺癌2例。剩余5例通過(guò)臨床隨訪證實(shí)(5例均全身多發(fā)轉(zhuǎn)移)，所有患者均隨訪6個(gè)月以上。其中，中央型肺癌9例，周圍型肺癌18例。

表2 第一次掃描的ADC值及IVIM參數(shù)在測(cè)量者內(nèi)和測(cè)量者間的可重復(fù)性

注：*Wilcoxon非參數(shù)檢驗(yàn)，其余均為配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。

表3 ADC值及IVIM參數(shù)在肺癌的兩次掃描的可重復(fù)性

注：a參數(shù)值為正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；b參數(shù)值為非正態(tài)分布，以中位數(shù)±四分位間距表示。

2.測(cè)量者的可重復(fù)性和測(cè)量者間的一致性

所有參數(shù)的2次測(cè)量的系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。所有測(cè)量顯示出好的測(cè)量者內(nèi)可重復(fù)性，除了D*的變異系數(shù)稍大(WCV為31.29%)，而測(cè)量者間一致性也較好，除了D*的變異系數(shù)WCVgt;30%(表2)。

3.兩次掃描的可重復(fù)性和差異性

兩次掃描的系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05，表3)。Bland-Altman圖直觀地顯示了各參數(shù)在兩次掃描所得測(cè)值點(diǎn)的分布情況(圖1)。其中，可重復(fù)性最差的是D*、f(ICC 0.639～0.802；WCV 39.50%～58.14%)，最好的為D值，其次是ADC值。病例前后兩次掃描的病灶位置、形態(tài)、信號(hào)均顯示出很好的視覺一致性(圖2、3)。

討論

1.評(píng)估DWI、IVIM參數(shù)測(cè)量可重復(fù)性的必要性

DWI的定量指標(biāo)ADC值是潛在的可以在早期監(jiān)測(cè)肺癌療效并借此預(yù)測(cè)預(yù)后的工具[12-14]。IVIM是近年來(lái)在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，目前在肺癌的診斷[15-16]、區(qū)分肺癌、阻塞性肺不張[17]等方面的研究已顯示出其潛在價(jià)值，在療效評(píng)估方面僅見于陶秀麗等[10]研究，探討了治療前IVIM參數(shù)對(duì)同步放化療療效的預(yù)測(cè)價(jià)值。但在其它部位的研究表明治療后的D值在預(yù)測(cè)腫瘤化療療效[18]，灌注參數(shù)f、D*在極早期反映抗血管生成藥療效等[19]方面有著比ADC更高的價(jià)值。傳統(tǒng)DWI采集時(shí)間短、后處理相對(duì)簡(jiǎn)單，臨床適用性可能更高，但無(wú)論選擇哪個(gè)參數(shù)，都至少需要前后兩次掃描，評(píng)估各參數(shù)值兩次掃描的測(cè)量可重復(fù)性是合理運(yùn)用各參數(shù)值進(jìn)行肺癌療效評(píng)估的前提。

2.DWI、IVIM參數(shù)觀察者內(nèi)的可重復(fù)性及觀察者間的一致性

本研究同樣顯示了胸部自由呼吸DWI成像及IVIM成像的可行性，并且在測(cè)量肺癌ADC、D值時(shí)獲得了很好的觀察者內(nèi)的可重復(fù)性及觀察者間的一致性，特別是D值，說(shuō)明了D值能真正代表腫瘤組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力的特性，受測(cè)量誤差的影響較小。而D*和f的可重復(fù)性好，但觀察者間的變異相對(duì)較高，特別是D*，可能是由于腫瘤的不均質(zhì)性、ROI的放置位置和排除血管的不同所致[4]。本研究ROI采用的是勾勒邊界法，故灌注參數(shù)極易受到手動(dòng)勾勒時(shí)是否真正避開血管和壞死的影響。且在研究中發(fā)現(xiàn)D*呈非正態(tài)分布，易出現(xiàn)極值，拉大了測(cè)量者間變異。還有研究[4-5,17]提出廣泛運(yùn)用的非線性最小二乘法(nonlinear least squares，NLLS)擬合模型導(dǎo)致D*和f的測(cè)量差異較大。盡管目前已有研究[20]提出新的后處理算法減少了錯(cuò)配誤差，但是這些算法并沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前還處于研究階段。而在現(xiàn)有的NLLS模型基礎(chǔ)上，提高低b值的數(shù)量可以增加D*和f曲線擬合的準(zhǔn)確度[4]。故本研究D*和f的測(cè)量者間可重復(fù)性稍低于Wang等[17]鑒別肺癌和肺不張研究的原因可能是本研究低b值的數(shù)量比其少所致。因此，在以后的研究中需要在改進(jìn)后處理算法的基礎(chǔ)上提高IVIM參數(shù)在低信噪比時(shí)的測(cè)量準(zhǔn)確性，使D*、f值更加可靠。

圖1 測(cè)量者A兩次掃描的可重復(fù)性評(píng)價(jià)。a) 兩次掃描的ADC的Bland-Altman圖； b) D值的Bland-Altman圖； c) D*的Bland-Altman圖； d) f值的的Bland-Altman圖。

3.DWI、IVIM參數(shù)短期重復(fù)掃描的測(cè)量可重復(fù)性

筆者評(píng)估了肺癌短期重復(fù)掃描時(shí)ADC、D、D*和f的測(cè)量可重復(fù)性，結(jié)果顯示D的可重復(fù)性最佳，ADC的可重復(fù)性較好，而D*和f的可重復(fù)性較差。其中，ADC值的測(cè)量誤差與Bernardin等[8]研究相當(dāng)(CoV 11%)，盡管后者的研究對(duì)象是肺轉(zhuǎn)移瘤，且MR機(jī)型與場(chǎng)強(qiáng)、b值選擇、IVIM采集方式均有不同。本研究結(jié)果還與文獻(xiàn)報(bào)道的其它部位的研究[2-7]較為一致，盡管具體誤差值有所不同，如小兒實(shí)性腫瘤[7]和乳腺癌[2]的測(cè)量誤差相對(duì)偏小，而肝臟惡性腫瘤[3-6]的測(cè)量誤差普遍相對(duì)偏高，特別是肝左葉病灶。這些研究最大的不同還是部位的差異，乳腺相對(duì)固定，而肝臟和肺一樣容易受到呼吸、心跳運(yùn)動(dòng)的影響，而且似乎肝臟的影響更大，特別是膈面下方的病灶。

由于筆者前后兩次檢查的時(shí)間間隔較短，腫瘤內(nèi)微環(huán)境的改變或患者基礎(chǔ)代謝的變化可以忽略不計(jì)，因此各參數(shù)值的差異主要來(lái)源于圖像偽影導(dǎo)致的測(cè)量誤差及觀察者內(nèi)的測(cè)量誤差。其中圖像偽影導(dǎo)致的測(cè)量誤差包括：①呼吸偽影，考慮到臨床可行性和實(shí)用性，本研究采用的是自由呼吸成像，且先前的研究[21]表明自由呼吸、膈肌導(dǎo)航、屏氣三種DWI成像方式均獲得了很好的觀察者內(nèi)和觀察者間一致性。但若患者呼吸頻率不規(guī)律，圖像則會(huì)發(fā)生輕微移位、錯(cuò)層，影響各參數(shù)值的生成。②心臟和大血管搏動(dòng)偽影，特別是位于肺門和心臟旁的病灶，心臟搏動(dòng)頻率和幅度的變化可引起圖像的形狀發(fā)生輕微改變。心電觸發(fā)技術(shù)可以潛在地減少心臟和大血管搏動(dòng)偽影，但該技術(shù)非常耗時(shí)，臨床并不常用[3-4]。③磁敏感偽影，由于采用EPI掃描方式以及病灶-肺實(shí)質(zhì)固有磁化率差異較大，部分病灶的磁敏感偽影較重，導(dǎo)致圖像的輕微變形。

圖2 女，51歲，肺腺癌。a、c、e為第一次掃描，b、d、f為第二次掃描(30min后)。a) ADC圖(b=0、800s/mm2)，ADC=1.181 ×10-3mm2/s； b) IVIM圖(b=800s/mm2)，D=1.109×10-3mm2/s ，D*=15.90×10-3mm2/s，f=7.64%； c) 生成的非線性最小二乘法(NLLS)擬合模型曲線圖； d) ADC圖，ADC=1.346×10-3mm2/s； e) IVIM圖，D=1.096×10-3mm2/s ，D*=9.94×10-3mm2/s，f=6.91%； f) NLLS擬合模型曲線圖。

3.0T MR磁場(chǎng)的不均勻性和磁敏感偽影更要高于1.5T MR。本研究與其它研究均顯示重復(fù)掃描D*和f的可重復(fù)性較差，提示D*和f的臨床價(jià)值有限，可能的原因是D*和f圖像的固有信噪比低，受重復(fù)掃描時(shí)呼吸、心跳頻率不同及磁敏感的影響更大。此外，NLLS模型和低b值的數(shù)量也是潛在的影響因素。

本研究結(jié)果還可以提供重復(fù)掃描時(shí)ADC、D、D*和f值在肺癌的測(cè)量誤差范圍，即當(dāng)治療后，若ADC值、D、D*和f值的變化分別小于21.81%、16.58%、113.95%和84.77%(1.96 WCV)，則很可能是由測(cè)量誤差引起，不能真正代表治療相關(guān)的變化。這也可以用于確定各參數(shù)值評(píng)估肺癌療效的閾值，只有閾值大于上訴測(cè)量誤差范圍才是有意義的。目前，大部分研究[13,22-24]提出的評(píng)價(jià)肺癌療效的ADC閾值是超過(guò)21.81%的，觀察到的有效組ADC值的變化率也均大于21.81%(36～90%)，再次驗(yàn)證了ADC值評(píng)估肺癌療效的潛在價(jià)值。而在Reischauer等[12](16.2%)、Tsuchida等[25](21.5%)及Weiss等[14](19%～26%)研究中，治療后ADC值的變化率是稍小于21.81%或與21.81%相當(dāng)。盡管研究[9]表明ADC值在多中心研究中獲得了很好的可重復(fù)性，但不同的入組病例、治療方案及成像技術(shù)等，使ADC的閾值充滿異質(zhì)性，未來(lái)需要大樣本多中心研究進(jìn)一步確定其閾值。而本研究結(jié)果和Weller等[9]研究結(jié)果(21.9%)類似，都反應(yīng)了ADC值的測(cè)量穩(wěn)定性，為今后多中心臨床研究奠定了基礎(chǔ)。在IVIM方面，目前還未見肺癌療效評(píng)估的報(bào)道，但具有同樣的臨床價(jià)值，特別是D*和f，在臨床運(yùn)用時(shí)需特別注意，也可以在某種程度上解釋為什么目前在其它部位對(duì)D*和f的研究結(jié)果較為不一致[18,26-28]。

4.本研究的局限性

本研究的局限性包括：①樣本量偏少，未區(qū)分中央型肺癌和周圍型肺癌，也未比較部位差異對(duì)可重復(fù)性的影響；②本研究病例并不是都有組織病理學(xué)結(jié)果；③由于設(shè)備限制，IVIM成像的低b值數(shù)量偏少，但在增加b值的同時(shí)，掃描時(shí)間也相應(yīng)增加，目前還尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；④ROI僅選取了最大層面，是考慮到體積法較為繁瑣，且位于兩端層面的部分容積效應(yīng)及磁敏感偽影較大，但具體還需進(jìn)一步研究；⑤本研究評(píng)估的是短期可重復(fù)性，但在臨床應(yīng)用中，治療后病灶會(huì)進(jìn)一步縮小，增加了圖像的測(cè)量難度，因此本研究可能高估了可重復(fù)性，但Kakite等[4]研究得出治療與不治療的HCC短期可重復(fù)性相當(dāng)；⑥IVIM模型還存在著很多技術(shù)不成熟性，如掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、層厚較厚、圖像分辨率較低等。以上不足均可作為以后的研究方向。

圖3 男，49歲，肺小細(xì)胞癌。a、c、e為第一次掃描，b、d、f為第二次掃描(30min后)。a) ADC圖(b=0、800s/mm2)，ADC=1.209×10-3mm2/s； b) IVIM圖(b=800s/mm2)，D=1.043×10-3mm2/s，D*=148.51×10-3mm2/s，f=0.93%； c) NLLS擬合模型曲線圖； d) ADC圖，ADC=1.104×10-3mm2/s； e) IVIM圖，D=1.001×10-3mm2/s，D*=148.51×10-3mm2/s，f=1.70%； f) NLLS擬合模型曲線圖。

總之，本研究評(píng)估了ADC、D、D*和f值在測(cè)量者內(nèi)和測(cè)量者間重復(fù)性；還評(píng)估了ADC、D、D*和f值在肺癌的短期可重復(fù)性，即若治療后ADC值、D、D*和f值的變化分別小于21.81%、16.58%、113.95%和84.77%，則很可能是由測(cè)量誤差引起。同時(shí)，需要改進(jìn)IVIM掃描技術(shù)和后處理算法，提高D*和f的測(cè)量可重復(fù)性。

[1] Le BD，Breton E，Lallemand D，et al.Separation of diffusion and perfusion in intravoxel incoherent motion MR imaging[J].Radiology，1988，168(2):497-505.

[2] Spick C，Bickel H，Pinker K，et al.Diffusion-weighted MRI of breast lesions:a prospective clinical investigation of the quantitative imaging biomarker characteristics of reproducibility，repeatability，and diagnostic accuracy[J].NMR Biomed，2016，29(10):1445.

[3] Kim SY，Lee SS，Byun JH，et al.Malignant hepatic tumors:short-term reproducibility of apparent diffusion coefficients with breath-hold and respiratory-triggered diffusion-weighted MR imaging[J].Radiology，2010，255(3):815-823.

[4] Kakite S，Dyvorne H，Besa C，et al.Hepatocellular carcinoma:short-term reproducibility of apparent diffusion coefficient and intravoxel incoherent motion parameters at 3.0T[J].J Magn Reson Imaging，2015，41(1):149-156.

[5] Andreou A，Koh DM，Collins DJ，et al.Measurement reproducibility of perfusion fraction and pseudodiffusion coefficient derived by intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MR imaging in normal liver and metastases[J].Eur Radiol，2013，23(2):428-434.

[6] 何健，李丹燕，朱斌，等.肝臟惡性腫瘤ADC值測(cè)量的可重復(fù)性及可重現(xiàn)性研究[J].放射學(xué)實(shí)踐，2013，28(2):168-172.

[7] Jerome NP，Miyazaki K，Collins DJ，et al.Repeatability of derived parameters from histograms following non-Gaussian diffusion modelling of diffusion-weighted imaging in a paediatric oncological cohort[J].Eur Radiol，2017，27(1):345-353.

[8] Bernardin L，Douglas NH，Collins DJ，et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging for assessment of lung lesions:repeatability of the apparent diffusion coefficient measurement[J].Eur Radiol，2014，24(2):502-511.

[9] Weller A，Papoutsaki MV，Waterton JC，et al.Diffusion-weighted (DW) MRI in lung cancers:ADC test-retest repeatability[J].Eur Radiol，2017:1-11.doi:10.1007/s00330-017-4828-6.

[10] 陶秀麗.磁共振功能成像評(píng)價(jià)局部晚期非小細(xì)胞肺癌同步放化療療效的研究[D].北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，2015.

[11] Eisenhauer EA，Therasse P，Bogaerts J，et al.New response evaluation criteria in solid tumours:revised RECIST guideline (version 1.1)[J].Eur J Cancer，2009，45(2):228-247.

[12] Reischauer C，F(xiàn)roehlich JM，Pless M，et al.Early treatment response in non-small cell lung cancer patients using diffusion-weighted imaging and functional diffusion maps——a feasibility study[J].PLoS One，2014，9(10):e108052.

[13] Yabuuchi H，Hatakenaka M，Takayama K，et al.Non-small cell lung cancer: detection of early response to chemotherapy by using contrast-enhanced dynamic and diffusion-weighted MR imaging[J].Radiology，2011，261(2):598-604.

[14] Weiss E，F(xiàn)ord JC，Olsen KM，et al.Apparent diffusion coefficient (ADC) change on repeated diffusion-weighted magnetic resonance imaging during radiochemotherapy for non-small cell lung cancer:a pilot study[J].Lung Cancer，2016，96:113-119.

[15] Deng Y，Li X，Lei Y，et al.Use of diffusion-weighted magnetic resonance imaging to distinguish between lung cancer and focal inflammatory lesions:a comparison of intravoxel incoherent motion derived parameters and apparent diffusion coefficient[J].Acta Radiol，2015，57(11):1310.

[16] Yuan M，Zhang YD，Zhu C，et al.Comparison of intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MR imaging with dynamic contrast-enhanced MRI for differentiating lung cancer from benign solitary pulmonary lesions[J].J Magn Reson Imaging，2016，43(3):669-679.

[17] Wang LL，Lin J，Liu K，et al.Intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MR imaging in differentiation of lung cancer from obstructive lung consolidation:comparison and correlation with pharmacokinetic analysis from dynamic contrast-enhanced MR imaging[J].Eur Radiol，2014，24(8):1914-1922.

[18] Xiao-Ping Y，Jing H，F(xiàn)ei-Ping L，et al.Intravoxel incoherent motion MRI for predicting early response to induction chemotherapy and chemoradiotherapy in patients with nasopharyngeal carcinoma[J].J Magn Reson Imaging，2015，43(5):1179-1190.

[19] Joo I，Lee JM，Han JK，et al.Intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MR imaging for monitoring the therapeutic efficacy of the vascular disrupting agent CKD-516 in rabbit VX2 liver tumors[J].Radiology，2014，272(2):417-426.

[20] Freiman M，Voss SD，Mulkern RV，et al.Reliable assessment of perfusivity and diffusivity from diffusion imaging of the body[J].Med Image Comput Comput Assist Interv，2012，15(Pt 1):1-9.

[21] Cui L，Yin JB，Hu CH，et al.Inter- and intraobserver agreement of ADC measurements of lung cancer in free breathing,breath-hold and respiratory triggered diffusion-weighted MRI[J].Clin Imaging，2016，40(5):892-896.

[22] Chang Q，Wu N，Ouyang H，et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging of lung cancer at 3.0T:a preliminary study on monitoring diffusion changes during chemoradiation therapy[J].Clin Imaging，2012，36(2):98-103.

[23] Yu J，Li W，Zhang Z，et al.Prediction of early response to chemotherapy in lung cancer by using diffusion-weighted MR imaging[J].Scientific World Journal，2014，2014(2):135841.

[24] Sun YS，Cui Y，Tang L，et al.Early evaluation of cancer response by a new functional biomarker:apparent diffusion coefficient[J].AJR，2011，197(1):W23-W29.

[25] Tsuchida T，Morikawa M，Demura Y，et al.Imaging the early response to chemotherapy in advanced lung cancer with diffusion-weighted magnetic resonance imaging compared to fluorine-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography and computed tomography[J].J Magn Reson Imaging，2013，38(1):80-88.

[26] Shirota N，Saito K，Sugimoto K，et al.Intravoxel incoherent motion MRI as a biomarker of sorafenib treatment for advanced hepatocellular carcinoma:a pilot study[J].Cancer Imaging，2016，16(1):1.

[27] Lewin M，F(xiàn)artoux L，Vignaud A，et al.The diffusion-weighted imaging perfusion fraction f is a potential marker of sorafenib treatment in advanced hepatocellular carcinoma: a pilot study[J].Eur Radiol，2011，21(2):281-290.

[28] Xiao Y，Pan J，Chen Y，et al.Intravoxel incoherent motion-magnetic resonance imaging as an early predictor of treatment response to neoadjuvant chemotherapy in locoregionally advanced nasopharyngeal carcinoma[J].Medicine (Baltimore)，2015，94(24):e973.

Short-termreproducibilityofapparentdiffusioncoefficientandintravoxelincoherentmotionparametersinlungcancerpatients

JIANG Jian-qin,CAI Rong-fang,CUI Lei,et al.

The Second Affiliated Hospital of Nantong University,Jiangsu 226001,China

Objective：To prospectively evaluate the short-term test-retest reproducibility of diffusion-weighted imaging (DWI) and Intravoxel Incoherent Motion (IVIM) parameters in lung cancer patients.Methods27 patients with lung cancer (27 lesions) underwent free-breathing DWI (b=0,300,800s/mm2) and IVIM (10 b-values,0～1000s/mm2) scans twice (30～60m interval).Regions of interests were drawn on apparent diffusion coefficient (ADC) maps and IVIM images to derive ADCs and IVIM parameters D,D*and f by two independent observers.All the parameters were compared between repeated measurements,different observers and repeated scans using the paired-samplet-test (normality) or Wilcoxon signed-rank test (non-normality).Intra-and inter-observer,test-retest reproducibility and variability was assessed with interclass correlation coefficient (ICC),within coefficient of variation (WCV),and Bland-Altman analysis.ResultsThere were no significant difference between repeated measurements and repeated scans for both mean ADCs and IVIM parameters (Pgt;0.05).Apart from D*(WCVgt;30%),all the parameters showed good intra-and inter-observer agreement.The test-retest reproducibility of D was the best (ICC 0.905,0.883;WCV 7.63%,8.46%),ADC was good (ICC 0.829,0.823;WCV 10.65%,11.13%),while D*and f was poor (ICC 0.639～0.802;WCV 39.50%～58.14% respectively).ConclusionUsing DWI or IVIM to monitor the treatment effect of lung cancer,if the change of ADC,D,D*and f is less than 21.81%,16.58%,113.95% and 84.77% respectively,it might be caused by measurement error.Improvement of IVIM scanning technology and post-processing algorithms are needed to heighten the measurement repeatability of D*and f.

Lung neoplasms; Magnetic resonance imaging; Intravoxel incoherent motion; Reproducibility

226001 江蘇，南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院(江建芹、蔡榮芳、崔磊、尹劍兵、馬航)；224000 江蘇，鹽城市第一人民醫(yī)院放射科(江建芹)；215000 蘇州，蘇州市立醫(yī)院影像科(顧曉雯)

江建芹(1990-)，女，江蘇鹽城人，碩士研究生，住院醫(yī)師，主要從事胸部影像學(xué)診斷工作。

，崔磊，Email：cuigeleili@126.com

R445.2； R734.2

A

1000-0313(2017)11-1141-07

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.11.009

2017-03-10)