MR体素内不相干运动扩散加权成像对肺部良、恶性占位的鉴别诊断价值*

师卫华，党 珊， 燕洋洋，贺太平，张喜荣,2，马光明，段海峰

1．陕西中医药大学附属医院影像科(咸阳 712000)，2.陕西中医药大学(咸阳 712000)

原发性肺癌是目前世界上最常见的恶性肿瘤，病死率高，故肺癌的早期诊断尤为重要[1]。CT是目前诊断肺部占位的主要方法，可以观察肿瘤的形态学信息，而评估肿瘤血供情况，则需静脉注射对比剂，增加对比剂肾病的风险，且部分良、恶性病灶形态学及血供存在交叉，鉴别诊断困难。磁共振软组织分辨率高、无电离辐射，近年来，越来越多学者用DWI来鉴别肿瘤的良恶性及疗效评估[2-3]。但DWI技术测得的数据包含组织内水分子的扩散信息及血管内水分子的扩散信息(即组织的微循环灌注信息)，不能准确的评估肿瘤的真实扩散信息。由于IVIM技术能在无需对比剂的情况下将组织的微循环灌注信息及扩散信息分开来分析，可以准确的描述组织的真实扩散及灌注情况[4]。目前，IVIM技术对多个系统疾病的诊断有较大价值，但IVIM技术在肺部应用较少，本研究旨在探讨IVIM-DWI对肺部良恶性占位的鉴别诊断价值。

资料与方法

1 一般资料 收集2015年3月至2015年8月在陕西中医药大学附属医院就诊的患者，愿意行MR检查的患者40例；符合入组标准：①经CT增强扫描发现肺部肿块者；②无磁共振检查禁忌证者；③患者一般情况良好，呼吸平稳均匀，可以配合检查者；④检查前未接受任何治疗者。MR检查后行CT引导下穿刺，其中男28例，女12例，平均年龄61.4岁。本研究获得本院伦理委员会的批准，所有患者检查前均签署知情同意书。

2 仪器与方法 MR检查在1.5T MRI 扫描仪(Magnetom avanto，Siemens healthcare, Germany)上进行，使用体部8通道表面线圈；扫描前对患者进行呼吸训练，呼气末扫描(T1WI、T2WI)；IVIM-DWI患者采用自由呼吸采集图像(均经过反复呼吸训练后)。扫描时患者取仰卧位，头先进；扫描的具体参数为：冠状位T2WI，TR1350ms，TE92ms，FOV380mm,矩阵256×192，层厚6mm，层间距1.2mm；轴位T1WI，TR169ms，TE4.76ms，FOV380mm,矩阵256×192，层厚6mm，层间距1.2mm；轴位压脂T2WI，TR3830ms，TE90ms，FOV380mm,矩阵256×192，层厚6mm，层间距1.2mm；IVIM-DWI序列，采集12个b值，分别为0,50,100,150,200,300，400,500,600,800,1000,1200s/mm2。将患者扫描原始图像导入MITK后处理软件中，结合常规MR平扫及CT增强扫描图像，由两名具有影像诊断经验的放射科医生分别将感兴趣区(ROI)放置于病灶显示最大层面的实性部分，避开囊变、坏死、出血及信号明显不均匀区域，得出ADC、D(扩散系数)、D*(灌注相关扩散系数)、f(灌注分数)值，所有数据均测量三次并取其平均值。

3 统计学方法 采用SPSS17.0软件，良性病变组、恶性肿瘤组之间ADC值，D值,D*及f值采用独立样本t检验进行比较，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 诊断结果 40例患者中，27例经CT引导下穿刺证实，13例经手术证实，良性病变14例，恶性肿瘤26例。良性病变中男8例，女6例，平均年龄60岁，炎性假瘤2例，肺结缔组织病1例，炎症5例，肺结核6例；恶性肿瘤中男20例，女6例，平均年龄62岁，腺癌11例，鳞癌6例，小细胞肺癌8例，陈旧性病变局部癌变1例。

2 IVIM值 肺良性病变ADC值：(1242.22±261.16)×10-6mm2/s；D值：(1178.0±462.6)×10-6mm2/s；f值：(0.45192±0.17260)(图1)；肺恶性占位ADC值：(820.62±238.69)×10-6mm2/s，D值：(854.6±302.6)×10-6mm2/s，f值：(0.28397±0.14539)(图2)；两组间差异均有统计学意义(P<0.05)。肺良性占位D*值：(26860±40505)×10-6mm2/s，肺恶性占位D*值：(22810±37930)×10-6mm2/s，两组间差异无统计学意义(P>0.05)。

A：轴位T2WI图像示右肺下叶软组织肿块；B：DWI图 b=600s/mm2显示扩散受限不明显；C：ADC图示右肺下叶高信号病灶，ADC值约1614.8×10-6mm2/s；D：D图显示病灶局部呈高信号，D值约926.7×10-6mm2/s；E：D*图示病灶呈低信号，D*值约9940×10-6mm2/s；F： f图示病灶低信号为主，f值约71.12%

图1 右肺下叶结缔组织疾病

A：轴位T2WI图示右肺门旁肿块；B：DWI图b=600s/mm2显示扩散受限高信号肿块；C：ADC图示肿块呈低信号，ADC值约677.8×10-6mm2/s；D：D图示扩散受限高信号病灶，d值约690×10-6mm2/s；E：D*图示低信号病灶，D*值约42700×10-6mm2/s；F：f图示病灶呈低信号，f值约10.57%

图2 小细胞肺癌

讨 论

传统DWI为水分子扩散成像，能在一定程度上在分子水平评价组织的结构、代谢及功能信息；最早应用于脑梗死急性期的诊断[2]。然而因为组织本身T2双重特性(T2shine -through effect及T2dark-through effect)的影响，故通常需要观察ADC以避免T2效应，进而更好的了解疾病特征，ADC值可以鉴别良、恶性疾病，良性疾病ADC值较恶性高[3-5],但是，DWI既包含组织扩散信息，又包含灌注信息，无法准确的评估组织的真实灌注信息。近年来，随着磁共振新技术的快速发展，IVIM已在全身多个器官(如：肝脏、鼻咽部、胰腺、乳腺、子宫、前列腺、骨等)[6]中进行临床研究，其诊断意义已得到肯定。在IVIM研究中，将人体内水分子分为血管内水和血管外水(细胞内水、细胞间液)[7-8]；血管外水包括细胞内水及细胞间液，流动比较缓慢，扩散较慢，反应真实扩散信息；血管内水即血液内水，流动较快，反应灌注信息。IVIM常采用多个b值，b<200s/mm2反应灌注信息，而b>200s/mm2，反应了组织的真实扩散情况[9]。IVIM技术可以定量分析组织的灌注及扩散信息，得到三组参数，D值代表真实水分子扩散系数，即扩散，影像水分子扩散的因素有：细胞膜、大分子、细胞间连接、细胞器，细胞骨架、细胞密度等[8-10]；D*值代表血液在毛细血管网内的流动，此运动类似于水分子的不规则运动，宏观来看也属于一种扩散过程，通俗的称为快扩散，即灌注；f值为灌注分数，受水分子扩散及灌注过程双重影响，其中灌注因素在扩散信号中所占比例称为灌注分数，它在一定程度上反映了组织内毛细血管的丰富程度，即f值越大毛细血管分布越密集。

本研究结果显示：肺良、恶性占位的ADC值、D值及f值差异有统计学意义，恶性肿块ADC值、D值及f值较良性小，良、恶性占位D*值差异无统计学意义。Wang LL等[11]研究显示：肺癌ADC、D及f值较肺不张低，IVIM-MRI在鉴别肺癌及阻塞性肺不张是有价值的，而D*值诊断价值很低[12]，本研究与该结果一致。雷永霞等研究显示：周围型肺癌f值低于感染性肉芽肿[9]，与本研究结果一致。理论上，D值与组织细胞密度等关系密切，恶性肿瘤细胞增殖快，细胞增多，细胞核增大等，这些组织病理学特点导致细胞外基质及细胞外水质子的扩散空间减少，必然导致D值的减小[12]，本研究结果符合这一结论。本组研究测量所得D*有较大的标准差。可能原因是:D*图本身噪声较大，因此，在今后研究中，我们会尽量提高D*图的信噪比和测量可重复性。综上所述，IVIM结合传统DWI对肺良、恶性占位有较好鉴别诊断价值；也有研究表明:在后期的肿瘤随访中，IVIM亦可以动态观察肿瘤复发和术后改变[2]。

[1] 王建卫, 吴 宁, 唐 威,等. 低剂量CT肺癌筛查检出肺癌的影像特征[J]. 中华放射学杂志, 2015，49(5):336-339.

[2] Malayeri AA, El Khouli RH, Zaheer A,etal. Principles and applications of diffusion-weighted imaging in cancer detection, staging, and treatment follow-up[J]. Radiographics A Review Publication of the Radiological Society of North America Inc, 2011, 31(6):1773-1791.

[3] 李 洁, 张 艰, 崔龙彪. 螺旋CT与弥散加权磁共振成像对肺部良恶性病变诊断价值研究[J]. 陕西医学杂志, 2016, 45(7):877-878.

[4] Lin Y, Li J, Zhang Z,etal. Comparison of intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MR imaging and arterial spin labeling MR imaging in gliomas[J]. Biomed Research International, 2015, 2015:1-10.

[5] Liu H, Liu Y, Yu T,etal. Usefulness of diffusion-weighted MR imaging in the evaluation of pulmonary lesions[J]. European Radiology, 2010, 20(4):807-815.

[6] 周立绥, 杜 勇, 杨汉峰. 体素内相位不相干运动成像原理及其在腹部的研究进展[J]. 中国医学影像学杂志, 2015，23(5):391-393.

[7] 乔敏霞, 时惠平, 秦 丹,等. 3.0T MRI多b值扩散加权成像对女性盆腔良、恶性病变的鉴别诊断价值[J]. 中国医学影像学杂志, 2013，21(12):951-954.

[8] Guimaraes MD, Schuch A, Hochhegger B,etal. Functional magnetic resonance imaging in oncology: state of the art[J]. 2014, 47(2):101-111.

[9] 雷永霞, 李新春, 万 齐,等. 周围型肺癌的磁共振体素内不相干运动扩散加权成像[J]. 中国医学影像技术, 2015, 31(1):57-61.

[10] 陈世林, 陈 鑫, 钟丽珊,等. 正常肝脏体素内不相干运动磁共振扩散加权成像的可行性及可重复性研究[J]. 实用放射学杂志, 2014，30(4):623-626.

[11] Wang LL, Lin J, Liu K,etal. 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]. European Radiology, 2014, 24(8):1914-1922.

[12] Bozgeyik Z, Onur MR, Poyraz AK. The role of diffusion weighted magnetic resonance imaging in oncologic settings[J]. Quantitative Imaging in Medicine & Surgery, 2013, 3(5):269-278.