MR成像ADC图联合CT成像在肺穿刺活检中的应用

司海峰，冯 峰（通讯作者），傅爱燕

（南通市肿瘤医院影像科 江苏 南通 226361）

肺癌，是发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一[1]。许多患者发现时往往病期偏晚，只能选择保守治疗，这就需要明确肺部肿瘤的组织类型甚至基因检测结果。CT引导下经皮肺穿刺活检是最常见的方法之一。MRI可以通过扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）分辨出病灶的实性区域，用它来指导CT下肺穿刺可以得到较高的成功率。但DWI显示的肿瘤实性区有时较难准确对应到CT图像上，图像融合可以帮助定位。

本文对肺部恶性肿瘤患者穿刺前进行胸部MRI检查，得到的MR扩散加权ADC图与穿刺时第一期轴位CT图进行融合。根据融合图像制定穿刺计划，活检后分析穿刺并发症与病理结果。旨在探讨MR成像ADC图联合CT成像在肺穿刺活检中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

该研究得到了医院伦理委员会批准，所有患者在手术前签署了知情同意书。

入组标准：（1）高度怀疑肺恶性肿瘤患者；（2）不能手术患者；（3）需病理学确诊并进一步治疗患者。

排除标准：（1）不能配合MR检查或有MR检查禁忌症患者；（2）肺穿刺禁忌症患者；（3）术前经抗肿瘤治疗患者。

2017年11 月—2019年12月共完成符合要求病例56例，男性38例、女性18例。年龄范围40～78岁，平均65.5岁。病灶位于右上肺15例、右中肺2例、右下肺15例、左上肺9例、左下肺15例。

1.2 扫描设备、方法及参数

MR扫描设备：Siemens Magnetom Espree 1.5T（德国）超导MR扫描仪，4通道相控阵体线圈。

扫描方法：（1）吸气后屏气扫描；（2）T1WI、T2WI轴位平扫和两个b值DWI扫描，获得ADC图；（3）根据穿刺体位扫描，扫描范围包括肺尖部至肋膈角。若患者不能完全配合，扫描范围为病灶层面；如完全不能配合则放弃该病例。

扫描参数：（1）T1WI：SE TR/TE4/1.2ms，层厚5mm，间距1mm，FOV38cm×28cm，矩阵288×260；（2）T2WI：SE TR/TE2380/97ms，层厚5mm，间距1mm，FOV38cm×38cm，矩阵320×282；（3）DWI：横断面TR/TE 5900/74ms，层厚5mm，间距1mm，FOV40cm×27cm，矩阵190×152，b值为0、800s/mm2。

CT扫描设备：Siemens Sensation 64多排螺旋CT扫描仪（德国）。

扫描方法：（1）吸气后屏气扫描；（2）轴位扫描；（3）根据穿刺体位扫描，扫描范围为病灶层面。

扫描参数：扫描层厚、层距5mm，重建层厚、层距3mm，FOV40cm×40cm，矩阵512×512。

1.3 图像融合与活检靶区选择

图像融合：采用philips pinnacle 9.8软件，选择b值为800的DWI图像中信号最高、ADC图信号最低的层面按骨性结构或形态解剖结构与相应层面CT图像融合（图1）。

活检靶区选择：根据融合图像判断肿瘤细胞含量较高区域，尽量选择DWI图高信号并且ADC图呈低信号的区域作为取材靶区。

1.4 CT引导下经皮肺穿刺活检

穿刺活检：使用意大利HS Hospital Service S.p.A公司生产18G Precisa穿刺针对预设靶区活检（图2、3）。组织标本足够进行病理学检查（1cm以上组织条）认为取材满意，结束操作。将获得的组织标本用10%福尔马林固定，并将活检枪在保鲜液中洗涤获得脱落细胞，一起送至病理科检查。

2 结果

穿刺结果：56例患者均精准进行图像融合，产生“类PET/CT”图，其中55例根据融合图确定靶区一次取材满意。1例因靶区周围血管较丰富，为安全选择靶区周围血管较少区域活检，取材不满意，病人并发气胸（肺压缩约20%），未行二次穿刺。穿刺术后并发气胸9例（16.07%）、针道渗血8例（14.28%），均卧床观察，未需特殊处理。无空气栓塞，后期随访无针道种植。

病理结果：55例（98.21%）取材满意患者病理均为阳性。取材不满意1例患者病理为阴性，该患者拒绝二次活检，临床根据影像表现及抗肿瘤治疗有效，诊断为肺癌，见表1。

表1 病理结果统计

3 讨论

经皮肺活检是胸腔介入放射学领域的重要诊疗技术。已成为临床工作中极其重要且不可缺少的检查手段[2]。

目前常见引导方式主要有CT、B超、MR、PET/CT以及一些智能导航系统和辅助系统。CT是临床工作中应用最为广泛的引导方式[3]。常规CT引导肺穿刺都是采用平扫图像定位，有时肉眼很难将病变的实性部分准确的区分出来，特别对于没有明显密度差异的病灶，即使测量CT值帮助也不大。MR功能成像能较为清楚显示肿瘤实性区，现逐渐被应用于经皮肺穿刺[4]。

DWI是一种通过细胞水平反映活体组织水分子扩散运动情况的无创检查方法[5]。恶性肿瘤组织中细胞数目多，密度大，核浆比值小，细胞外间隙较小，水分子扩散运动受限更明显。康进等[6]在他们的研究中证实MRI扫描时肺癌实性区DWI信号强度往往高于阻塞性肺不张区域，ADC值比肺不张低，两者有统计学差异。解礼冰等[7-8]报道肺癌实性区与坏死区ADC值有统计学差异；他们同时也证实肿瘤组织细胞密度最大的区域ADC值最小，ADC值与细胞密度存在着显著的负相关。由此可见，DWI及ADC图能够区分肺部病变的实性区域，为活检提供准确靶点。但DWI及ADC图像空间分辨率较差，不能够很好分辨病变形态特征，在对应到CT图像上可能会存在一定的偏差，图像融合可以帮助更好、更准确定位。据我们所知，目前还几乎没有利用融合图像来辅助肺穿刺的研究。

本研究通过软件将磁共振图像与CT图像进行融合，这与PE/CT图形成原理类似，我们称之为“类PET/CT图”。目前有许多图像后处理软件都可以实现图像融合，而且磁共振检查仅需扫描轴位T1WI、T2WI、DWI序列，医疗费用相对较低，这些均为该研究提供了便利。

在图像融合过程中，预试验发现ADC图与CT图融合显示更为清楚，最终采用ADC图进行融合。本研究中与MR图形融合的CT图像采用的是穿刺时常规第一期确定穿刺路径的CT图像，并且仅扫描肺部需穿刺病灶层面，不会增加病人的CT扫描次数及辐射，而且为了减低辐射统一采用低剂量扫描。

本组病例56例患者均成功进行了ADC图和相对应层面CT图像的精确融合，通过产生的“类PET/CT图”确定活检靶点进行活检。56例病人中仅1例取材不满意，其余55例病人均一次性完成活检取材，且取材组织均达到满意要求，病理结果也均为阳性并足够判断组织类型，病理结果阳性率为98.21%。这些说明ADC图与CT图像融合确定穿刺靶区来辅助CT引导下肺穿刺可以获得令人满意的组织取材，穿刺成功率较高。杨超等人[9]在他们的研究中报道PET/CT引导下肺穿刺准确率达98.3%，丁勇生等人[10]在PET/CT图辅助肺穿刺活检中报道肺穿刺准确率达94.74%，均与本研究类似，这说明利用这种“类PET/CT图”可以达到PET/CT辅助肺穿刺相类似的高准确率，两种方法等效。但这两种方法也互有利弊。“类PET/CT图”没有放射性核素辐射，价格相对便宜，可以在穿刺术中再次融合图像进行判断；缺点是有MR检查禁忌症或不能配合MR检查的患者不能应用。PET/CT优势在于几乎所有患者均能应用，并且PET/CT在进行PET及CT扫描时检查床及后处理图像工作站均一样，这样可以更加准确的将PET和CT图像融合；PET/CT缺点也较明显，如放射性核素辐射，检查费用相对较高。所以在不能明确肿瘤实性区时，根据病人及病变情况，选择适合的辅助方式可以提高CT引导下肺穿刺活检的成功率。

穿刺术后并发症，以出血及气胸多见，种植转移及空气栓塞罕见。文献中关于并发症的发生率报道不一，大部分文献认为并发症发生与患者的本身状况（如年龄较大、穿刺路径有无肺大泡、肺气肿、穿刺术中剧烈咳嗽、肺纤维化等）及穿刺者穿刺技能熟练程度相关；此外与病变大小、位置、穿刺针直径、穿刺深度、活检次数以及穿刺体位、病人配合程度等均密切相关[11-12]。因此，本研究未对并发症发生率与文献报道的进行对比分析。本研究中穿刺术后并发气胸为16.07%，在文献报道的0～49.23%[13]范围内；并发针道出血为14.28%，也在文献报道的0～48.41%[14]范围内，没有并发针道种植及空气栓塞，这些说明使用该方法进行肺穿刺是安全可靠的。

本研究也存在一定局限性（1）研究病例数相对较少；（2）肺穿刺为有创操作，相同病例未能与常规CT引导的肺穿刺进行对比。

综上所述，MR成像ADC图联合CT成像可以清楚显示肿瘤实性区，用来指导肺穿刺等效于PET/CT辅助，是一种安全、有效的肺部病变诊断方法。