3.0T磁共振定量分析在肺癌诊断中的价值分析*

1.河南大学第一附属医院影像中心(河南 开封 475001)

2.河南省中医院(河南中医药大学第二附属医院)放射科(河南 郑州 450002)

王大勇1 周 青1 方 朋2赵盼雄1

肺癌是目前最常见、发展最快的恶性肿瘤，居于癌症死亡原因首位[1]。肺癌好发于男性，男性发病率是女性的3～5倍，发病年龄以50～70岁最多见[1]。按解剖位置肺癌可分为中央型肺癌、周围型肺癌及弥漫性肺癌；按病理组织可分为非小细胞肺癌和小细胞肺癌，非小细胞肺癌包括鳞癌、腺癌、大细胞癌等，其中鳞癌最常见，约占40～50%，多为中央型肺癌，腺癌其次，约占25%，多为周围型肺癌，大细胞癌较少见，可为中央型或周围型[2]。肺癌病人早期多无明显临床症状，70%的患者确诊时已到晚期[3]，故提高肺癌的早期检出率对于患者生活质量至关重要。影像学是目前诊断肺癌常见的方法，包括X线、计算机体层扫描(CT)、磁共振(MRI)等，近年来，随着MRI技术日益完善，其在肺癌的诊断中的应用越来越广泛，磁共振动态增强扫描(DCE-MRI)是一种功能成像技术，可反映肿瘤的微观病理改变，为肺癌的诊断及鉴别提供依据[4]，由于目前DCE-MRI各定量参数对肺癌的具体诊断价值研究较少，本次实验着重分析DCE-MRI各定量参数对不同病理类型肺癌的诊断价值，旨在为肺癌的临床诊断及治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象为我院呼吸内科近两年(2016年1月至2018年1月)经病理证实为肺癌的89例患者，所有患者均经支气管镜病理检查、肺穿刺活检或手术病理证实。纳入标准：①配合度高，耐受造影剂；②无心、脑、肾及其严重器质性疾病；③患者及家属同意签订检查同意书，并经过我院医学伦理会审核；④图像质量佳。排除标准：①造影剂过敏；②合并心、脑、肾等严重脏器功能不全；③有精神障碍不能配合检查；④体内留有金属异物不能去除；⑤恶性肿瘤疾病；⑥孕妇及哺乳期妇女。所有患者年龄23～76岁，平均(62.21±9.23)岁；男61例，女28例；临床表现：发热17例、咳嗽39例、咯血21例、痰中带血19例、胸痛29例、胸闷36例、呼吸困难29例、体重减轻15例、无明显临床症状3例。CEA升高6例、CAI99升高9例。

1.2 检查方法

1.2.1 MRI检查：选用Siemens Avanto 3.0 T MR扫描仪，8通道体线圈，对比剂为钆喷酸葡甲胺注射液(Gd-DTPA)(上海旭东海普药业有限公司，国药准字H19991127，规格：15mL:7.04g)。检查前训练患者屏气，并行对比剂过敏试验。扫描时患者取仰卧位，头先进，身体长轴与床面长轴一致，双上肢置于身体两侧，扫描范围为胸廓入口至膈下，嘱病人检查过程中不要咳嗽，连接高压注射器(Spectris MR Injector System)。扫描序列包括①常规平扫：轴位T2WI(TR/TE：639/14ms)、矢状位T2WI(TR/TE：2800/109ms)、矢状位T1WI(TR/TE：550/11ms)、轴位脂肪抑制T2WI(TR/TE：3100/98ms)；②DCE-MRI扫描：轴位T1VIBE序列(TR/TE：5.08/1.66ms，FOV：380mm×380mm，翻转角5°，矩阵：192×72，激励次数(NEX)：1次)、轴位T1VIBE序列(TR/TE：5.08/1.66ms，FOV：380mm×380mm，翻转角15°，矩阵：138×192， NEX ：1次)、动态增强轴位T1VIBE序列(TR/TE：5.1/1.8ms，翻转角15°，矩阵：138×192，，15次平均)。动态增强轴位T1VIBE扫描前经肘正中静脉以2.0mL/s的速率注入Gd-DTPA，剂量为0.2mL/kg，同时以2.0mL/s的速率注入生理盐水20mL。

1.2.2 图像与数据处理：利用Tissue4D软件处理扫描获得的数据，在DCE-MRI图像中的病变区域勾选出感兴趣区(ROI)，选择病灶面积最大层面并尽量避开病灶囊变、出血、坏死区域及病灶周围大血管，取3次平均值计算出动态增强的定量参数：容量运转参数(Ktrans)、速率常数(Kep)血管外细胞外容积比(Ve)。所有影像资料均由两位经验丰富的影像科医生进行处理并诊断，如有分歧，则共同探讨后得出相一致的诊断。

1.2.3 病理检查：89例患者行支气管镜病理检查、肺穿刺活检或手术病理检查人数分别为17例、48例、24例。由2位经验丰富的病理科医生按照相关操作要求对受检者的病理切片并评估癌组织病理分型及分化程度。

1.3 数据分析 DCE-MRI的定量参数Ktrans、Kep及Ve数值以(±s)形式表示，肺癌与正常组织Ktrans、Kep及Ve参数比较时，采均采用Shapiniro-Wilk检验和Levene方差齐性检验，符合正态分布采用t检验，不符合正态分布采用非参数秩和检验，不同病理类型肺癌的Ktrans、Kep及Ve参数比较时，用单因素方差分析，采用ROC曲线分析定量参数Ktrans、Kep及Ve肺癌的诊断价值，数据分析用 SPSS 19.0软件处理 P＜0.05，差异显著。

2 结 果

2.1 病理检测结果 89例患者肺癌患者诊断为中央型肺癌41例、周围型肺癌48例；鳞癌25例、腺癌49例、小细胞癌15例，所有患者均为单发病灶。

2.2 肺癌组织与正常组织DCE-MRI各定量参数比较 89例肺癌病灶定量参数Ktrans、Kep、Ve均显著高于周围正常胸壁组织(P＜0.05)。

2.3 不同病理类型肺癌DCEMRI各定量参数比较 不同病理类型肺癌DCE-MRI各定量参数差异显著(P＜0.05)，非小细胞肺癌(鳞癌及腺癌)定量参数均显著高于小细胞癌(P均＜0.05)，腺癌定量参数均显著高于鳞癌及小细胞癌(P＜0.05)，见图1-4。

2.4 DCE-MRI各定量参数对肺癌的诊断效能评估 以病理结果为参照，DCE-MRI各定量参数Ktrans、Kep、Ve对肺癌的诊断均具有一定的临床价值，ROC曲线下AUC值分别为0.816、0.768、0.821，均具有一定的准确性，当各定量参数Ktrans、Kep、Ve取最佳临界值时，其敏感度分别为71.5%、68.7%、68.4%，特异度分别为85.2%、82.6%、97.2%。

表1 肺癌组织与正常组织DCE-MRI各定量参数比较（

表1 肺癌组织与正常组织DCE-MRI各定量参数比较（

组别 n Ktrans（min-1） Kep（min-1） Ve肺癌组织 89 0.201±0.097 0.512±0.219 0.412±0.142正常组织 89 0.035±0.041 0.106±0.067 0.211±0.074 t 14.871 16.724 11.842 P 0.000 0.000 0.000

表2 不同病理类型肺癌DCE-MRI各定量参数比较（）

表2 不同病理类型肺癌DCE-MRI各定量参数比较（）

注：与小细胞癌比较，aP＜0.05，与鳞癌比较，bP＜0.05

病理类型 n Ktrans（min-1） Kep（min-1） Ve小细胞癌 15 0.103±0.021 0.212±0.056 0.281±0.018鳞癌 25 0.081±0.029a 0.321±0.132a 0.264±0.013a腺癌 49 0.122±0.043ab 0.423±0.185ab 0.302±0.015ab F 12.390 18.727 45.207 P 0.000 0.009 0.000

表3 DCE-MRI各定量参数对肺癌的诊断价值比较

3 讨 论

近几年磁共振技术发展迅猛，在肺癌的诊断中发挥着越来越重要的作用。常规MR检查主要是通过观察病灶大小、位置等形态学变化判断疾病性质，缺乏客观的定量指标，易受主观因素干扰，且对疾病的早期及微观病理改变检出欠佳[5]。为解决这一难题，出现了越来越多新型磁共振技术，如DCE-MRI是一种功能影响技术，其原理是运用软件通过受检者注入对比剂前后病灶的影像改变计算出半定量参数及定量参数，反映病灶微观病理改变[4]。与常规MR检查相比，DCE-MRI技术不仅可以提供病灶的形态学信息，同时也可以提供病灶早期微观病理组织变化情况，对肺癌的早期诊断意义重大[4]。

DCE-MRI的定量参数分析需要结合药代动力学模型，通过计算机软件处理分析获得可以反映组织血管通透性及血流灌注情况的定量参数，常用的有Ktrans、Kep、Ve。其中Ktrans是指容量运转参数，反映单位体积组织中的对比剂由血管内运动到血管外细胞间隙的速度，其大小与组织的血流灌注、血管内皮细胞面积、细胞间隙密切相关，Ktrans值越大，说明组织血管的通透性越高，反之，血管通透性越低[6]。Kep是指速率常数，单位体积组织血管外对比剂回流至血管内的速率，可以反映对比剂在血管外滞留时间[7]。Ve是指血管外细胞容积百分比，反映血管外细胞密集程度[8]。

部分学者对乳腺癌、前列腺癌、肺癌等疾病的DCE-MRI定量参数分析显示Ktrans、Kep及Ve值有助于鉴别良恶性病灶[9]。本次研究结果与之前的结论基本一致，肺癌患者癌灶的Ktrans、Kep及Ve均高于周围正常胸壁组织，可以推测为癌灶新陈代谢旺盛，大量新生细胞及小血管使组织血管通性增加，细胞间隙大，对比剂的运动更为活跃，而正常组织或良性病灶血管基底膜完整，对比剂运动相对受限，各定量参数小于肺癌组织。且研究结果显示非小细胞肺癌DCE-MRI各定量参数与小细胞肺癌有显著差异，同时腺癌定量参数均显著高于鳞癌及小细胞癌，表明Ktrans、Kep及Ve值对于不同病理类型的肺癌鉴别具有重要的意义。有学者曾研究过不同病理类型肺癌糖标准摄取值(SUV)与癌症组织血管内皮的关系，发现不同病理类型肺癌癌灶组织血管内皮生长因子不同，鳞癌的血管内皮因子阳性率显著低于腺癌，且良性病变的血管内皮因子阳性率显著低于恶性肿瘤[10]，故本次研究中腺癌的Ktrans、Kep值显著大于鳞癌。Ve值与癌灶组织密集程度及增殖速度等有关[11]，腺癌组织中肿瘤细胞沿肺泡壁呈替代性生长，鳞癌组织中肿瘤细胞呈压缩性非替代式增殖，小细胞肺癌中肿瘤细胞小而呈短梭形或淋巴细胞样，密集成群排列[12]，故本次试验中不同病理类型肺癌Ve值差异显著。

综上所述，3.0T DCE-MRI定量参数在肺癌的诊断中具有较高的诊断价值，且有助于鉴别不同病理类型，可有效指导肺癌的临床治疗。由于样本数量较小，部分数据及结论有待进一步证实，可扩大样本量并尽可能排除影响因素后深入探究。