磁共振DWI序列在肺部良恶性病变鉴别诊断中的应用

鲍燕　丁朝鹏　陈国平　王喜亚　孙蕾

【摘要】 目的 评价1.5超导磁共振弥散成像（DWI）序列在肺部良恶性结节或肿块诊断、治疗后评价中的应用价值。方法 对 24个肺部疾病患者进行DWI检查， 分析肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎ADC值差异。结果 良性病变与肺恶性病变在分子扩散方面存在差异， DWI信号差异及ADC值是鉴别肺部良、恶性病变的有效数据。结论 DWI对肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎诊断具有价值， 比较常规磁共振检查更有优势。

【关键词】 肺癌；磁共振弥散成像；ADC；鉴别诊断

1 资料与方法

1. 1 一般资料 收集2008年12月～2013年10月本院门诊及住院病例56例， 其中男30例 ， 女26 例， 年龄33～85岁， 平均年龄55岁， 其中25例良性病例（肺炎性假瘤6例， 肺慢性脓肿8例， 肺不张11例）。31例肺癌（鳞癌9例， 腺癌13例， 小细胞肺癌9例）。所有病例经手术切除、CT引导下穿刺， 支气管镜病理证实。

1. 2 检查方法

超导磁共振弥散成像检查， 采用Philips Achiva 1.5 TNova HP， 梯度场强33mT/m， 梯度切换率180mT/（m.s）， 16通道体部相控阵表面线圈。受检者仰卧位， 行常规横断面T1WI、T2WI扫描以及DWI扫描。DWI单次激发SE-EPI扫描方式， 横断面扫描， TR=6913/180 ms，TE=68 ms， 层厚= 8 mm， 层距=1 mm， FOV= 375矩阵256×128， 采用频率选择脂肪抑制技术。选取包括肿瘤最大截面积在内的多个层面， 采用b值=800图像测得ADC值， 选取圆形或不规则感兴趣区（ROI）， 既要使ROI尽量大， 又要确定在所要研究组织内。肺部病变中间有明显坏死， 则避开坏死区， 将ROI置于病灶的周边实质部分测量， 同时尽量避开血管和伪影， 测2～3次取平均值， 利用机器自带软件进行处理。

1. 3 统计学方法 b=800值测得肺部病变ADC值比较。肺部不同病变鳞癌、腺癌、小细胞肺癌、炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张取ADC值， 统计分析使用SPSS11.5软件， 肺部良恶性病变ADC比较用t检验。

肺部不同病变ADC值比较

分组 例数（个） 平均ADC值（mm2/s）

鳞癌 9 1.2

腺癌 13 1.16

小细胞肺癌 9 0.81

炎性假瘤 6 1.7

慢性脓肿 8 2.26

肺不张 11 2.91

经t检验可知， P=0.029<0.05， 存在明显差异， 鳞癌、腺癌、小细胞肺癌均明显小于炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张的ADC值。结论是：ADC值能鉴别胸部良恶性疾病。

2 结果

大部分良性病变及高分化腺癌成等信号及稍高信号， 中分化恶性病变多与DWI呈明显高信号， 随b增高， 肺癌及良性病变的ADC值均成下降趋势， 不同b值下， 肺部良性病变ADC值显著高于肺癌的ADC值， 高分化腺癌显著高于中低分化肺癌， b值在0～800 s/mm2， ADC值对肺良性病变及肺癌的鉴别诊断意义最大， ADC值1.38×10-3 mm2/s，此时敏感度、特异性均较高[1]。作者研究机器场强与其相同， 选取b值（b=800）与其相同。DWI信号强度有助于病变良恶性诊断， ADC值对判断肺癌的病理类型及分化程度有一定的作用。

3 讨论

3. 1 磁共振弥散加权成像是磁共振功能成像之一， 能反映水分子随机运动的动态分布情况， 它提供多种信息、类似T2WI序列、弥散图、ADC值， 讲常规规诊断引进了数值上直观显示， 进而鉴别肺部良、恶性病变， 是对常规MR的有益补充。

影响DWI信号强度的重要因素是b值得选择， 高b值可以去除灌注等对DWI的影响， 使得穿透效应影响较小， DWI显示组织内部水分子的不规则热运动的差别， 与组织细胞致密程度相关， ADC值反应水分子扩散的速度和范围， 在肿瘤的实性部分， 随着细胞密度升高， 细胞内弥散障碍也随之增多， ADC值减低， 随b值增加， 信号强度衰减程度也很明显。

3. 2 肺部良恶性病变ADC值有显著差异。ADC值反应生物体组织内特殊扩散能力， 不同分子结构的物体ADC值不同。有研究表明肿瘤细胞结构对良、恶性肿瘤的ADC值有显著影响[2]。此肿瘤细胞结构可能是影响不同肿瘤的ADC值的重要原因。本组肺部良性、恶性疾病， P=0.029<0.05， 差异有统计学意义， 其中鳞癌、小细胞肺癌明显小于腺癌、慢性脓肿、肺不张的ADC值， 部分炎性假瘤与肺部恶性病变ADC值有重叠。研究分析其原因有以下方面：高分化腺癌细胞密度较低， 低分化腺癌、鳞癌有大量实性成分增生， 扩散受限明显。非特异性炎性肉芽肿有巨噬细胞、淋巴细胞、多核巨细胞、大量坏死细胞， 细胞密度较高， 水分子运动受限明显， 因此与恶性肿瘤在弥散成像中有重叠[1]。

3. 3 肺癌与肺不张鉴别 肺不张常规检查方法有CT、MR、同位素、PECT等， CT动态增强对鉴别有大的帮助， 但是存在以下缺点：辐射大危害、碘过敏患者不能检查、肾功能不全患者不能检查。PECT价格昂贵、设备稀少。常规磁共振行T1WI、T2WI及STIR三种序列检查， 其鉴别能力无显著性差异； 其中我们在3个T2WI无法鉴别的病例行DWI检查，联合T2WI与DWI鉴别能力明显高于单独运用T2WI， DWI图像的信号强度比明显高于T2W和STIR； DWI图像的对比噪声比高于T2WI，与STIR图像无明显差别。扩散图像上肺癌的信号强度高于肺不张；肺癌的ADC值低于肺不张。有研究表明这种差异考虑癌肿增值旺盛、细胞密度较大并且胞内水分含量高， 水分子弥散受限明显[4]， 肺不张组织为萎陷的肺组织合并不同程度的阻塞性炎症， 组织相对疏松， 以胞外分子受限为主， 水分子扩散程度轻。这种差别成DWI鉴别肺癌不张的基础[3]。本研究结果显示， 在1.5TMR机器， b=800， ADC值。

3. 4 肺癌肿瘤复发与反射性肺炎的鉴别， DWI序列鉴别能力高于T2WI， 肺癌的ADC值低于肺不张。

本研究存在不足， 肺结节的检测方面与CT比较， 空间分辨率低于CT在评价病变的内部特征如空洞等病灶不及CT。EPI序列磁敏感影响， 导致图像空间变形和信号丧失， DWI图像质量仍有待提高。此外， 还有待进一步与病理对照， 探索扩张加权成像与肿瘤内部结构病理生理机制的相关性。

总之， 随着肺癌发病率提高， 普检要求提高， 民众对CT 辐射危害重视， 磁共振作为一种无污染、无辐射检查越来越受到人们的关注。DWI成像速度快， 简单易行， 利用MRI功能成像对肺癌的研究从形态学拓展到分子影像学， 加上ADC值得计算测量提高了MRI对胸部病变尤其是良、恶性肿瘤的诊断。

参考文献

[1] 王慧星，石高峰.磁共振弥散加权成像在肺癌诊断与鉴别诊断中的应用.河北医科大学， 2013：4-6.

[2] 王敏君，张伟，张宁，等.3.0T磁共振扩散加权成像对肺部良恶性肿块的诊断价值.南昌大学学报， 2011，51（11）：14-19.

[3] 齐丽萍，张晓鹏，唐磊，等.扩散加权成像用于中央型肺癌与肺不张鉴别的初步研究.中国医学影像技术， 2007，23（10）：1486-1490.

[4] 陈爱萍，李慧民，刘士远，等.扩散加权成像区分肺良恶性病变的价值.中国医学计算机成像杂志， 2010，16（3）：206-210.endprint

【摘要】 目的 评价1.5超导磁共振弥散成像（DWI）序列在肺部良恶性结节或肿块诊断、治疗后评价中的应用价值。方法 对 24个肺部疾病患者进行DWI检查， 分析肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎ADC值差异。结果 良性病变与肺恶性病变在分子扩散方面存在差异， DWI信号差异及ADC值是鉴别肺部良、恶性病变的有效数据。结论 DWI对肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎诊断具有价值， 比较常规磁共振检查更有优势。

【关键词】 肺癌；磁共振弥散成像；ADC；鉴别诊断

1 资料与方法

1. 1 一般资料 收集2008年12月～2013年10月本院门诊及住院病例56例， 其中男30例 ， 女26 例， 年龄33～85岁， 平均年龄55岁， 其中25例良性病例（肺炎性假瘤6例， 肺慢性脓肿8例， 肺不张11例）。31例肺癌（鳞癌9例， 腺癌13例， 小细胞肺癌9例）。所有病例经手术切除、CT引导下穿刺， 支气管镜病理证实。

1. 2 检查方法

超导磁共振弥散成像检查， 采用Philips Achiva 1.5 TNova HP， 梯度场强33mT/m， 梯度切换率180mT/（m.s）， 16通道体部相控阵表面线圈。受检者仰卧位， 行常规横断面T1WI、T2WI扫描以及DWI扫描。DWI单次激发SE-EPI扫描方式， 横断面扫描， TR=6913/180 ms，TE=68 ms， 层厚= 8 mm， 层距=1 mm， FOV= 375矩阵256×128， 采用频率选择脂肪抑制技术。选取包括肿瘤最大截面积在内的多个层面， 采用b值=800图像测得ADC值， 选取圆形或不规则感兴趣区（ROI）， 既要使ROI尽量大， 又要确定在所要研究组织内。肺部病变中间有明显坏死， 则避开坏死区， 将ROI置于病灶的周边实质部分测量， 同时尽量避开血管和伪影， 测2～3次取平均值， 利用机器自带软件进行处理。

1. 3 统计学方法 b=800值测得肺部病变ADC值比较。肺部不同病变鳞癌、腺癌、小细胞肺癌、炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张取ADC值， 统计分析使用SPSS11.5软件， 肺部良恶性病变ADC比较用t检验。

肺部不同病变ADC值比较

分组 例数（个） 平均ADC值（mm2/s）

鳞癌 9 1.2

腺癌 13 1.16

小细胞肺癌 9 0.81

炎性假瘤 6 1.7

慢性脓肿 8 2.26

肺不张 11 2.91

经t检验可知， P=0.029<0.05， 存在明显差异， 鳞癌、腺癌、小细胞肺癌均明显小于炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张的ADC值。结论是：ADC值能鉴别胸部良恶性疾病。

2 结果

大部分良性病变及高分化腺癌成等信号及稍高信号， 中分化恶性病变多与DWI呈明显高信号， 随b增高， 肺癌及良性病变的ADC值均成下降趋势， 不同b值下， 肺部良性病变ADC值显著高于肺癌的ADC值， 高分化腺癌显著高于中低分化肺癌， b值在0～800 s/mm2， ADC值对肺良性病变及肺癌的鉴别诊断意义最大， ADC值1.38×10-3 mm2/s，此时敏感度、特异性均较高[1]。作者研究机器场强与其相同， 选取b值（b=800）与其相同。DWI信号强度有助于病变良恶性诊断， ADC值对判断肺癌的病理类型及分化程度有一定的作用。

3 讨论

3. 1 磁共振弥散加权成像是磁共振功能成像之一， 能反映水分子随机运动的动态分布情况， 它提供多种信息、类似T2WI序列、弥散图、ADC值， 讲常规规诊断引进了数值上直观显示， 进而鉴别肺部良、恶性病变， 是对常规MR的有益补充。

影响DWI信号强度的重要因素是b值得选择， 高b值可以去除灌注等对DWI的影响， 使得穿透效应影响较小， DWI显示组织内部水分子的不规则热运动的差别， 与组织细胞致密程度相关， ADC值反应水分子扩散的速度和范围， 在肿瘤的实性部分， 随着细胞密度升高， 细胞内弥散障碍也随之增多， ADC值减低， 随b值增加， 信号强度衰减程度也很明显。

3. 2 肺部良恶性病变ADC值有显著差异。ADC值反应生物体组织内特殊扩散能力， 不同分子结构的物体ADC值不同。有研究表明肿瘤细胞结构对良、恶性肿瘤的ADC值有显著影响[2]。此肿瘤细胞结构可能是影响不同肿瘤的ADC值的重要原因。本组肺部良性、恶性疾病， P=0.029<0.05， 差异有统计学意义， 其中鳞癌、小细胞肺癌明显小于腺癌、慢性脓肿、肺不张的ADC值， 部分炎性假瘤与肺部恶性病变ADC值有重叠。研究分析其原因有以下方面：高分化腺癌细胞密度较低， 低分化腺癌、鳞癌有大量实性成分增生， 扩散受限明显。非特异性炎性肉芽肿有巨噬细胞、淋巴细胞、多核巨细胞、大量坏死细胞， 细胞密度较高， 水分子运动受限明显， 因此与恶性肿瘤在弥散成像中有重叠[1]。

3. 3 肺癌与肺不张鉴别 肺不张常规检查方法有CT、MR、同位素、PECT等， CT动态增强对鉴别有大的帮助， 但是存在以下缺点：辐射大危害、碘过敏患者不能检查、肾功能不全患者不能检查。PECT价格昂贵、设备稀少。常规磁共振行T1WI、T2WI及STIR三种序列检查， 其鉴别能力无显著性差异； 其中我们在3个T2WI无法鉴别的病例行DWI检查，联合T2WI与DWI鉴别能力明显高于单独运用T2WI， DWI图像的信号强度比明显高于T2W和STIR； DWI图像的对比噪声比高于T2WI，与STIR图像无明显差别。扩散图像上肺癌的信号强度高于肺不张；肺癌的ADC值低于肺不张。有研究表明这种差异考虑癌肿增值旺盛、细胞密度较大并且胞内水分含量高， 水分子弥散受限明显[4]， 肺不张组织为萎陷的肺组织合并不同程度的阻塞性炎症， 组织相对疏松， 以胞外分子受限为主， 水分子扩散程度轻。这种差别成DWI鉴别肺癌不张的基础[3]。本研究结果显示， 在1.5TMR机器， b=800， ADC值。

3. 4 肺癌肿瘤复发与反射性肺炎的鉴别， DWI序列鉴别能力高于T2WI， 肺癌的ADC值低于肺不张。

本研究存在不足， 肺结节的检测方面与CT比较， 空间分辨率低于CT在评价病变的内部特征如空洞等病灶不及CT。EPI序列磁敏感影响， 导致图像空间变形和信号丧失， DWI图像质量仍有待提高。此外， 还有待进一步与病理对照， 探索扩张加权成像与肿瘤内部结构病理生理机制的相关性。

总之， 随着肺癌发病率提高， 普检要求提高， 民众对CT 辐射危害重视， 磁共振作为一种无污染、无辐射检查越来越受到人们的关注。DWI成像速度快， 简单易行， 利用MRI功能成像对肺癌的研究从形态学拓展到分子影像学， 加上ADC值得计算测量提高了MRI对胸部病变尤其是良、恶性肿瘤的诊断。

参考文献

[1] 王慧星，石高峰.磁共振弥散加权成像在肺癌诊断与鉴别诊断中的应用.河北医科大学， 2013：4-6.

[2] 王敏君，张伟，张宁，等.3.0T磁共振扩散加权成像对肺部良恶性肿块的诊断价值.南昌大学学报， 2011，51（11）：14-19.

[3] 齐丽萍，张晓鹏，唐磊，等.扩散加权成像用于中央型肺癌与肺不张鉴别的初步研究.中国医学影像技术， 2007，23（10）：1486-1490.

[4] 陈爱萍，李慧民，刘士远，等.扩散加权成像区分肺良恶性病变的价值.中国医学计算机成像杂志， 2010，16（3）：206-210.endprint

【摘要】 目的 评价1.5超导磁共振弥散成像（DWI）序列在肺部良恶性结节或肿块诊断、治疗后评价中的应用价值。方法 对 24个肺部疾病患者进行DWI检查， 分析肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎ADC值差异。结果 良性病变与肺恶性病变在分子扩散方面存在差异， DWI信号差异及ADC值是鉴别肺部良、恶性病变的有效数据。结论 DWI对肺癌、肺良性病变、肺癌放疗后肿块复发、放射性肺炎诊断具有价值， 比较常规磁共振检查更有优势。

【关键词】 肺癌；磁共振弥散成像；ADC；鉴别诊断

1 资料与方法

1. 1 一般资料 收集2008年12月～2013年10月本院门诊及住院病例56例， 其中男30例 ， 女26 例， 年龄33～85岁， 平均年龄55岁， 其中25例良性病例（肺炎性假瘤6例， 肺慢性脓肿8例， 肺不张11例）。31例肺癌（鳞癌9例， 腺癌13例， 小细胞肺癌9例）。所有病例经手术切除、CT引导下穿刺， 支气管镜病理证实。

1. 2 检查方法

超导磁共振弥散成像检查， 采用Philips Achiva 1.5 TNova HP， 梯度场强33mT/m， 梯度切换率180mT/（m.s）， 16通道体部相控阵表面线圈。受检者仰卧位， 行常规横断面T1WI、T2WI扫描以及DWI扫描。DWI单次激发SE-EPI扫描方式， 横断面扫描， TR=6913/180 ms，TE=68 ms， 层厚= 8 mm， 层距=1 mm， FOV= 375矩阵256×128， 采用频率选择脂肪抑制技术。选取包括肿瘤最大截面积在内的多个层面， 采用b值=800图像测得ADC值， 选取圆形或不规则感兴趣区（ROI）， 既要使ROI尽量大， 又要确定在所要研究组织内。肺部病变中间有明显坏死， 则避开坏死区， 将ROI置于病灶的周边实质部分测量， 同时尽量避开血管和伪影， 测2～3次取平均值， 利用机器自带软件进行处理。

1. 3 统计学方法 b=800值测得肺部病变ADC值比较。肺部不同病变鳞癌、腺癌、小细胞肺癌、炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张取ADC值， 统计分析使用SPSS11.5软件， 肺部良恶性病变ADC比较用t检验。

肺部不同病变ADC值比较

分组 例数（个） 平均ADC值（mm2/s）

鳞癌 9 1.2

腺癌 13 1.16

小细胞肺癌 9 0.81

炎性假瘤 6 1.7

慢性脓肿 8 2.26

肺不张 11 2.91

经t检验可知， P=0.029<0.05， 存在明显差异， 鳞癌、腺癌、小细胞肺癌均明显小于炎性假瘤、慢性脓肿、肺不张的ADC值。结论是：ADC值能鉴别胸部良恶性疾病。

2 结果

大部分良性病变及高分化腺癌成等信号及稍高信号， 中分化恶性病变多与DWI呈明显高信号， 随b增高， 肺癌及良性病变的ADC值均成下降趋势， 不同b值下， 肺部良性病变ADC值显著高于肺癌的ADC值， 高分化腺癌显著高于中低分化肺癌， b值在0～800 s/mm2， ADC值对肺良性病变及肺癌的鉴别诊断意义最大， ADC值1.38×10-3 mm2/s，此时敏感度、特异性均较高[1]。作者研究机器场强与其相同， 选取b值（b=800）与其相同。DWI信号强度有助于病变良恶性诊断， ADC值对判断肺癌的病理类型及分化程度有一定的作用。

3 讨论

3. 1 磁共振弥散加权成像是磁共振功能成像之一， 能反映水分子随机运动的动态分布情况， 它提供多种信息、类似T2WI序列、弥散图、ADC值， 讲常规规诊断引进了数值上直观显示， 进而鉴别肺部良、恶性病变， 是对常规MR的有益补充。

影响DWI信号强度的重要因素是b值得选择， 高b值可以去除灌注等对DWI的影响， 使得穿透效应影响较小， DWI显示组织内部水分子的不规则热运动的差别， 与组织细胞致密程度相关， ADC值反应水分子扩散的速度和范围， 在肿瘤的实性部分， 随着细胞密度升高， 细胞内弥散障碍也随之增多， ADC值减低， 随b值增加， 信号强度衰减程度也很明显。

3. 2 肺部良恶性病变ADC值有显著差异。ADC值反应生物体组织内特殊扩散能力， 不同分子结构的物体ADC值不同。有研究表明肿瘤细胞结构对良、恶性肿瘤的ADC值有显著影响[2]。此肿瘤细胞结构可能是影响不同肿瘤的ADC值的重要原因。本组肺部良性、恶性疾病， P=0.029<0.05， 差异有统计学意义， 其中鳞癌、小细胞肺癌明显小于腺癌、慢性脓肿、肺不张的ADC值， 部分炎性假瘤与肺部恶性病变ADC值有重叠。研究分析其原因有以下方面：高分化腺癌细胞密度较低， 低分化腺癌、鳞癌有大量实性成分增生， 扩散受限明显。非特异性炎性肉芽肿有巨噬细胞、淋巴细胞、多核巨细胞、大量坏死细胞， 细胞密度较高， 水分子运动受限明显， 因此与恶性肿瘤在弥散成像中有重叠[1]。

3. 3 肺癌与肺不张鉴别 肺不张常规检查方法有CT、MR、同位素、PECT等， CT动态增强对鉴别有大的帮助， 但是存在以下缺点：辐射大危害、碘过敏患者不能检查、肾功能不全患者不能检查。PECT价格昂贵、设备稀少。常规磁共振行T1WI、T2WI及STIR三种序列检查， 其鉴别能力无显著性差异； 其中我们在3个T2WI无法鉴别的病例行DWI检查，联合T2WI与DWI鉴别能力明显高于单独运用T2WI， DWI图像的信号强度比明显高于T2W和STIR； DWI图像的对比噪声比高于T2WI，与STIR图像无明显差别。扩散图像上肺癌的信号强度高于肺不张；肺癌的ADC值低于肺不张。有研究表明这种差异考虑癌肿增值旺盛、细胞密度较大并且胞内水分含量高， 水分子弥散受限明显[4]， 肺不张组织为萎陷的肺组织合并不同程度的阻塞性炎症， 组织相对疏松， 以胞外分子受限为主， 水分子扩散程度轻。这种差别成DWI鉴别肺癌不张的基础[3]。本研究结果显示， 在1.5TMR机器， b=800， ADC值。

3. 4 肺癌肿瘤复发与反射性肺炎的鉴别， DWI序列鉴别能力高于T2WI， 肺癌的ADC值低于肺不张。

本研究存在不足， 肺结节的检测方面与CT比较， 空间分辨率低于CT在评价病变的内部特征如空洞等病灶不及CT。EPI序列磁敏感影响， 导致图像空间变形和信号丧失， DWI图像质量仍有待提高。此外， 还有待进一步与病理对照， 探索扩张加权成像与肿瘤内部结构病理生理机制的相关性。

总之， 随着肺癌发病率提高， 普检要求提高， 民众对CT 辐射危害重视， 磁共振作为一种无污染、无辐射检查越来越受到人们的关注。DWI成像速度快， 简单易行， 利用MRI功能成像对肺癌的研究从形态学拓展到分子影像学， 加上ADC值得计算测量提高了MRI对胸部病变尤其是良、恶性肿瘤的诊断。

参考文献

[1] 王慧星，石高峰.磁共振弥散加权成像在肺癌诊断与鉴别诊断中的应用.河北医科大学， 2013：4-6.

[2] 王敏君，张伟，张宁，等.3.0T磁共振扩散加权成像对肺部良恶性肿块的诊断价值.南昌大学学报， 2011，51（11）：14-19.

[3] 齐丽萍，张晓鹏，唐磊，等.扩散加权成像用于中央型肺癌与肺不张鉴别的初步研究.中国医学影像技术， 2007，23（10）：1486-1490.

[4] 陈爱萍，李慧民，刘士远，等.扩散加权成像区分肺良恶性病变的价值.中国医学计算机成像杂志， 2010，16（3）：206-210.endprint