零回波时间3.0T MRI用于检出肺癌结节

王晓艳，张焱*，程敬亮，汪凯宇，胡瑛，王岸飞，宋曼丽，王文豪

［1.郑州大学第一附属医院核磁共振科，河南 郑州 450052；2.GE医疗MR科研中心（中国），北京 100176］

肺癌是全球癌症死亡的主要原因［1］，5年生存率低于14%［2］；早发现、早诊断和早治疗是提高生存率的关键［3］。CT是评估肺结节和肺实质的影像学首选方法［4-5］。MRI常用于评估儿童和孕妇肺部疾病［6］；零回波时间（zero echo time， ZTE）成像备受关注。本研究观察ZTE 3.0T MRI用于检出肺癌结节的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性收集2022年4月—7月于郑州大学第一附属医院就诊的126例肺癌患者，男64例、女62例，年龄30～73岁、平均（55.7±5.7）岁；其中单发病变100例、多发26例，共176个结节。排除标准：①年龄＜30岁或＞80岁；②妊娠期或哺乳期；③前次CT检查时间与MR检查间隔＞1个月；④完全钙化肺结节；⑤后续未在本院接受治疗。本研究获医院伦理委员会批准（2021-KY-0269-002）；检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Architect 3.0T MR扫描仪，30通道AIR线圈（ZTE AIR）结合40通道后阵列线圈。嘱患者仰卧，行肺部轴位ZTE和常规序列扫描，包括T1容积内插屏气检查（volumetric interpolated breath-hold examination， VIBE）、T2刀锋序列（BLADE）及T2半傅里叶采集单次激发快速自旋回波（half-Fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE）序列成像，参数见表1。

表1 肺部轴位MR扫描参数

1.3 图像处理及评估 由2名影像科医师于GE后处理工作站观察MRI，记录肺癌结节位置，测量其最大径（＜4 mm、4～8 mm、＞8 mm且≤10 mm、＞10 mm）及实性部分最大径，评估结节类型（实性、部分实性及磨玻璃结节［7］）、形状（团块状或单纯结节状）以及有无气管血管束、胸膜凹陷或内部支气管充气征，并与末次CT图像进行对比。测量时重复3次，取平均值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以χ²检验比较计数资料。采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient， ICC）评估ZTE MRI与CT所示肺结节大小的一致性：ICC＜0.4为一致性较差，0.4≤ICC＜0.6为一致性一般，0.6≤ICC＜0.8为一致性较好，ICC≥0.8为一致性好。采用Bland-Altman分析比较ZTE MRI与CT所示肺结节大小的差异；以Kappa检验评估ZTE MRI与CT所示肺癌结节特征、类型及其形状的一致性：Kappa≤0.40为一致性差，0.40＜Kappa＜0.75为一致性中等，Kappa≥0.75为一致性较好 。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

CT检出的176个肺癌结节中，ZTE MRI检出140个、漏诊36个。见图1、2。

图1 患者男，54岁，左肺上叶腺癌 A. 胸部轴位CT图示左肺上叶结节，最大径8 mm，与胸膜关系密切； B.胸部轴位ZTE MRI示左肺上叶圆形高信号结节； C.胸部轴位T1-VIBE图示左肺上叶类圆形低信号结节； D.胸部冠状位T2-HASTE图示左肺上叶类圆形高信号结节 （箭示病灶）

图2 患者女，54岁，左肺上叶腺癌 A.胸部轴位CT图示左肺上叶结节，最大径14 mm，与胸膜关系密切； B.胸部轴位T1-VIBE图示左肺上叶圆形等信号结节； C.胸部轴位T2-BLADE图示左肺上叶圆形高信号结节； D～F.胸部轴位（D）、冠状位（E）及矢状位（F）ZTE MRI示左肺上叶圆形高信号结节 （箭示病灶）

ZTE MRI与CT所示结节最大径及实性部分最大径的一致性均好（ICC=0.954、0.943，P均＜0.001），且其间差异较小（图3）；显示气管血管束、胸膜凹陷及内部支气管充气征的一致性均好（Kappa=0.894、0.912、0.917）；显示结节类型及形状的一致性中等（Kappa=0.661、0.501）。见表2。

图3 ZTE MRI与CT所示肺癌结节直径的Bland-Altman图 A.最大径； B.实性部分最大径

表2 CT与ZTE MRI评估肺癌结节类型、形状及特征的Kappa检验结果

CT检出最大径＜4 mm、4～8 mm、8～10 mm、＞10 mm肺癌结节分别为8、56、104、8个。ZTE MRI检出肺癌结节的敏感度均高于其他单独MR序列（P均＜0.05）；其与T2-BLADE组合的敏感度均高于其他序列组合及单一ZTE MRI（P均＜0.05）。见表3。

表3 不同MR扫描序列及其组合检出肺癌结节的敏感度（%）

3 讨论

既往常规MRI在肺部病变中的应用有限。ZTE是以三维放射状K空间填充方式显示低T2组织的MR序列，成像时首先进行梯度场爬升，之后施加射频脉冲，进行信号编码和采集，去除常规脉冲射频序列中的梯度切换以实现TE为0的信号采集［8］，可避免信号产生与采集之间的延迟［9-10］，具有较佳信噪比和对比度噪声比［11-13］；ZTE MRI空间分辨率虽低于CT，难以显示细小的精细结构，但可显示整体肺结构。

本研究结果显示，ZTE MRI与CT所示肺癌结节最大径及其实性部分最大径的一致性好，其间差异较小，且结节越大，ZTE MRI检出敏感度越高；本组115个磨玻璃结节中，ZTE MRI检出85个（85/140，60.71%）而漏检30个，可能与扫描期间部分小体积磨玻璃结节信号损失致其内质子密度增加而影响检出率有关，而受检者呼吸亦可对肺部MRI质量产生影响，导致出现运动伪影，包括图像模糊、重影及信号丢失或增强。

DOURNES等［14］研究表明，ZTE MRI可清晰显示肺叶间裂及支气管4级分支，且其显示支气管结构和肺实质信号强度的能力均优于VIBE序列。本研究结果显示，ZTE MRI与CT所示气管血管束、胸膜凹陷、内部支气管充气征的一致性均好。HEYE等［15］报道，VIBE MRI对直径＞6 mm肺结节的检出率约为80%。本研究结果显示，T1-VIBE检出最大径4～8 mm、＞8 mm且≤10 mm、＞10 mm肺癌结节的敏感度分别为26.79%、67.31%及87.50%。 FENG 等［7］指出，T2-BLADE对检出亚实性肺结节具有较高敏感度，对直径＞8 mm此类结节的检出率均＞90%。本研究显示，T2-BLADE检出最大径＞8 mm且≤10 mm肺癌结节的敏感度为93.27%，高于其他常规MR序列而低于ZTE（96.15%）；以ZTE与T2-BLADE组合检出所有肺癌结节的敏感度为81.82%，高于其他序列组合。

本研究的主要局限性：①样本量小；②仅纳入CT与MRI均显示肺结节的肺癌患者；③未涉及扫描时患者呼吸差异。

综上所述，ZTE 3.0T MRI可用于检出肺癌结节，且优于常规MR序列；与T2-BLADE联合可进一步提高其敏感度。