MRI对孤立性肺结节良性和恶性病变鉴别诊断的价值研究

2017-09-26赵春刚牛亚玲

中国医学装备 2017年9期

赵春刚许林牛亚玲

赵春刚①许林①牛亚玲②

目的：探讨磁共振成像(MRI)在孤立性肺结节(SPN)良恶性鉴别诊断中的临床价值。方法：回顾性分析在医院胸外科诊治的120例SPN患者资料，所有患者术前均接受MR扫描，包括MRI、动态对比度增强磁共振(DCE-MR)及扩散加权成像(DWI)，所有患者均接受术后病理学或者活组织病理学检查，对比300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2不同弥散敏感因子b值条件下的表观弥散系数(ADC)值。结果：在300 s/mm2、800 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值与恶性结节的ADC差异均不具有统计学意义(t=1.195，P＞0.05)；在500 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值显著的高于恶性结节，差异具有统计学意义(t=4.313，P＜0.05)；当b值为500 s/mm2时，良性结节的ADC值显著的高于恶性结节，两者比较差异有统计学意义(t=4.313，P＜0.05)，且MR鉴别诊断良恶性SPN的灵敏度为85.71%、特异度为74.00%、漏诊率为14.29%、误诊率为26.00%。结论：MR检查在鉴别诊断SPN良恶性中具有较高的灵敏度，作为早期检查手段具有一定的临床应用价值。

磁共振成像；孤立性肺结节；良恶性；鉴别

孤立性肺结节(Solitary pulmonary nodule，SPN)是肺癌早期常见的形态学表现之一，通常根据其放射学和形态学特征进行良性和恶性鉴别，从而为临床治疗提供依据，其中CT扫描是最为常用的鉴别诊断方式[1-2]。但有研究表明，CT诊断孤立性肺结节仍存在一定的困难，单纯依靠病变内钙化成分和两年随诊观察病灶体积而鉴别良恶性并非可靠，且CT辐射剂量累计危害和辐射污染已被高度重视。因此，寻求一种安全有效的无创性检查方法、快速有效地诊断和鉴别诊断肺癌对于提高患者的预后具有重要的意义[3-4]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是一种常用的影像学检查技术，尤其是MRI扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)技术能够进行活体水分子扩散测量及成像，进而从微观分子水平反映人体组织、器官的病理生理情况，但其诊断和鉴别孤立性结节的具体应用价值仍需做进一步的研究[5-6]。为此，本研究收集120例SPN患者的资料进行回顾性分析，探讨MRI对SPN良性和恶性鉴别诊断的临床价值，旨在为临床对SPN患者的诊治提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1月至2016年10月在达州市中心医院胸外科、呼吸内科诊治的120例SPN患者临床资料进行回顾性分析。其中男性69例、女性51例；年龄34～79岁，平均年龄(55.2±14.1)岁；恶性结节70例，包括腺癌62例、鳞癌4例、小细胞癌4例；良性结节50例，包括肺结核球22例、肺硬化性细胞瘤6例、错构瘤3例、炎性结节19例；结节直径7～35 mm，平均直径(24.2±9.0)mm。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①患者年龄范围＞18周岁者；②经胸外科手术、纤支镜活检或呼吸内吸针活检病理学检查证实为SPN者；③患者入院后完善CT、MR检查；④影像学资料完整者。

(2)排除标准：①妊娠期妇女或孕妇；②MR检查禁忌症者；③影像学检查前行放化疗者。

1.3 检查仪器与扫描方法

(1)采用西门子Skyra skary型3.0T超导型磁共振扫描仪(德国西门子公司)。

(2)所有患者均进行胸部常规扫描，采用16通道体部相控阵线圈成像，扫描参数：①T1-容积内插体部检查(T1-volume interpolated body examination，T1-VIBE)序列：采用轴位心电门控技术，重复时间(repetition time，TR)800 ms，回波时间(echo time，TE)10 ms，层厚5 mm，层间隔3 mm，视野(field of view，FOV)45 cm，矩阵320×400；②T2-Blade序列：采用呼吸门控技术，TR 7000 ms，TE 100 ms，层厚5 mm，层间隔2 mm，FOV 45 cm，矩阵320×400，扫描时间2.8 min；③动态对比度增强磁共振(dynamic contrast enhanced-magnetic resonance，DCE-MR)检查：采用肝脏快速容积采集技术，TR 4.4 ms，TE 2.2 ms，层厚5 mm，矩阵256×160，FOV 36 cm。在尽可能包住病灶和纵膈的前提下最大可能地缩短扫描时间，单次扫描时间控制在5～7 s，总计扫描18个增强时相，延迟12 min；④弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)：采用自由呼吸相单次激发自旋回波与回波平面成像技术，TE 26.4 ms，各向异性(fractional anisotropy，FA)分数值为450，FOV 40 cm×40 cm，矩阵256×128，层厚8 mm，间隔2 mm，采用多b值=300 s/mm2、500 s/mm2、800 s/mm2和1000 s/mm2成像方式。

1.4 图像处理

由2名有经验的医师利用funk tool工作软件对图像进行后处理，对每个肺结节在每个DWI扩散敏感因子参数(b值)条件下分别进行测量，比较不同b值情况下的表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)图，通过圆形感兴趣区(region of interest，ROI)测量病变区ADC值，尽量避开结节坏死和囊变区。手动测量每个时相下肺结节的DCE-MR图像上的信号强度(signalintensitv，SI)数值，并进行分析研究和描绘时间一信号强度曲线。

1.5 评价指标

比较不同b值中良性和恶性SPN的ADC值，并计算MR鉴别诊断良恶性SPN的灵敏度、特异度、漏诊率及误诊率，分析不同疾病的影像学表现。

1.6 统计学方法

采用SPSS 16.0软件对数据进行统计分析，所有计量指标均采用均数±标准差(x-±s)进行统计描述，采用t检验；灵敏度=筛检试验阳性人数÷确诊阳性人数×100%，特异度=筛检试验阴性人数÷确诊阴性人数×100%，误诊率=1-特异度，漏诊率=1-灵敏度；以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同b值的SPN良性和恶性ADC值比较

在不同b值情况300 s/mm2、800 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值与恶性结节的ADC值差异均无统计学意义(t=1.195，t=1.920；P＞0.05)；在500 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值显著的高于恶性结节，差异具有统计学意义(t=4.313，P＜0.05)，见表1。

表1 不同b值情况下良性和恶性SPN的信号强度ADC值比较(x-±s)

2.2 MRI鉴别诊断良性和恶性SPN的临床价值

在b值为500 s/mm2的情况下MRI鉴别诊断良性和恶性SPN的灵敏度为85.71%、特异度为74.00%、漏诊率为14.29%、误诊率为26.00%；见表2。

2.3 不同类型病变影像学表现

微浸润癌在MR扫描中，多表现为结节影，T2信号稍长，外观形态不规则(如图1所示)。

表2 MRI鉴别诊断良性和恶性SPN的临床价值[例(%)]

图1 MR扫描显示结节形态不规则图像

腺癌在MR扫描中，外观多呈现形态不规则，内部T2呈不均匀或中等信号(如图2所示)。

图2 MR扫描结节内部T2呈不均匀或中等信号图像

鳞癌在MR扫描中，与微浸润癌、腺癌相似，形态不规则，与肺门结构相连，呈不均匀中等T2信号影(如图3所示)。

图3 MR提示病灶形态不规则图像

3 讨论

SPN主要是指单一的、边界清楚的、影像不透明的、直径≤30 mm以及周围为含气肺组织所包绕的病变，无肺不张、肺门淋巴结增大或胸腔积液等表现的肺部结节[7-8]。SPN主要分为良性病变和恶性病变两种，恶性疾病主要有肺腺癌、细支气管肺泡癌和肺鳞状细胞癌；而良性疾病主要有肺错构瘤、肺硬化性血管瘤、肺炎假性瘤、肺结核球、肺曲霉菌球和血管滤泡型淋巴结增生等[9-10]。目前，临床上多依据患者的临床资料和肿瘤相关标志物检测和影像学检查等，影像学常用的检查方式主要有X光片、CT和MRI等；而多层螺旋CT一直被作为为筛选和鉴别SPN的诊断金标准，已经在临床工作中得到认可，但其带来的辐射危害限制了在临床广泛应用[11-12]。磁共振DWI可对全身器官和组织提供定性和定量信息，近年来在肺部的应用也越来越受到关注，尤其是在提高肺癌化疗疗效方面。

DWI的主要参数是b值，b值越小图像的信噪比和对比噪声比越高，但血流灌注和T2透射效应对DWI信号强度影响也较大；随着b值的增加，图像的扩散权重也不断加大，进一步提高了DWI的敏感性，但同时磁敏感伪影增多会导致图像信噪比降低；而b值较小时血流灌注和T2透射效应对DWI信号强度影响较大。因此，b值的选择是DWI的关键技术。本研究采用多b值(300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2)成像方式对患者进行扫描发现，在300 s/mm2、800 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值与恶性结节的ADC值差异均无统计学意义；但在500 s/mm2的情况下，良性结节的ADC值显著的高于恶性结节，这与陈洪亮等[13]的研究结果基本一致。伍建林等[14]研究表明，在b值为800 s/mm2时良性、恶性肺内结节ADC值差异具有统计学意义。本研究认为，当b值超过800 s/mm2时虽然ADC值近组织真实的扩散值，但良性和恶性SPN在ADC图上无法测量ADC值，从而失去诊断意义。

DWI是MR的一种功能成像方法，其可无创性评价水分子运动情况，进而从分子水平上反映组织、器官的病理生理情况。研究表明，肿瘤与非肿瘤组织在DWI上可能存在信号强度与ADC值的差别，而DWI可以反映癌肿的内部分子生物学特征[15]。Guo等[16]的研究显示，DWI有助于对乳腺良性和恶性疾病的鉴别。Ichikawa等[17]研究也表明，DWI在胰腺癌检测和诊断中具有重要的价值。本研究进一步探讨分析了MRI鉴别诊断良性和恶性SPN的临床价值，结果显示，在b值为500 s/mm2的情况下，MRI鉴别诊断良恶性SPN的灵敏度为85.71%、特异度为74.00%、漏诊率为14.29%、误诊率为26.00%；提示MRI鉴别诊断良恶性SPN的灵敏度和特异度均较高，而漏诊率和误诊率较低，可作为鉴别诊断SPN良恶性的一种检查手段。

MRI检查在鉴别诊断SPN良性和恶性中具有较高的灵敏度，作为早期检查手段具有一定的临床应用价值。本研究限于研究样本的不足，对于MR鉴别诊断良恶性SPN的具体临床应用价值仍需作进一步的深入研究。

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The research on MRI for differential diagnosis of benign and malignant lesions of SPN/

ZHAO Chun-gang, XU Lin, NIU Ya-ling//
China Medical Equipment,2017,14(9):57-60.

Objective: To investigate the clinical value of magnetic resonance imaging (MRI) in differential diagnosis for benign and malignant lesions of solitary pulmonary nodules (SPN). Methods: 120 patients with SPN were enrolled in the retrospective analysis, and all of them underwent scan of MR including MRI, DCE-MR and diffusion weighted imaging (DWI) before their surgery. All of patients

detection of pathology or histopathological examination after their surgery, and the ADC values under different b values of dispersion sensitivity factor (300 s/mm2, 500 s/mm2and 800 s/mm2) were compared. Results: Under the conditions both of 300 s/mm2and 800 s/mm2, the differences of ADC value between benign nodule and malignant nodule were not statistically significant (t=1.195, P＞0.05). And under the condition of 500 s/mm2, the ADC value of benign nodule was significantly higher than that of malignant nodule (t=4.313, P＜0.05), and at this time, the sensitivity, specificity, rate of missed diagnosis and misdiagnosis rate of the differential diagnosis for benign and malignant lesions of SPN by using MR were 85.71%, 74%, 14.9% and 26%, respectively. Conclusion: MR examination has higher sensitivity in differential diagnosis for benign and malignant lesions of SPN, and it has a certain clinical value when it is used as early detecting method.

Magnetic resonance imaging; Solitary pulmonary nodule; Benign and malignant; Differentiation

Department of Radiotherapy, Dazhou Central Hospital, Dazhaou 635000, China.

1672-8270(2017)09-0057-04

R445.2

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.09.016