馬曉玲，周舒暢，夏黎明

·胸部影像學(xué)·

擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)肺癌術(shù)前縱隔淋巴結(jié)的評(píng)價(jià)研究

馬曉玲，周舒暢，夏黎明

目的：利用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）評(píng)估肺癌術(shù)前縱隔淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況，探討其在鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性縱隔淋巴結(jié)中的臨床價(jià)值。方法：對(duì)30例肺癌患者行肺部MRI常規(guī)和DWI檢查。DWI采用單次激發(fā)自旋回波－平面回波（SSEPI）和短反轉(zhuǎn)時(shí)間恢復(fù)序列（STIR）序列。將DWI圖像中縱隔淋巴結(jié)和術(shù)中切除淋巴結(jié)進(jìn)行嚴(yán)格匹配，利用感興趣區(qū)法分別測(cè)量原發(fā)灶和各縱隔淋巴結(jié)的表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值為ADC原發(fā)灶和ADC淋巴結(jié)，并計(jì)算得到ADC原發(fā)灶和ADC淋巴結(jié)的差值絕對(duì)值D－value，比較轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)和非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值和D－value值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果：轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值為（2．04±0．53）×10－3mm2／s，非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)ADC值為（2．98±0．48）×10－3mm2／s，轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)ADC值明顯低于非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)（P＜0．001）。轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值為（0．76±0．45）×10－3mm2／s，非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值為（1．58±0．46）×10－3mm2／s，轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值明顯低于非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)（P＜0．001）。ADC值取0．0025×10－3mm2／s為臨界值鑒別轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為87．3%、84．6%、82．7%、88．7%；D－value值取0．001×10－3mm2／s為臨界值鑒別轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為76．4%、87．7%、84．0%、81．4%。結(jié)論：DWI通過(guò)測(cè)量、計(jì)算縱隔淋巴結(jié)的ADC值和D－value值，可用于肺癌患者術(shù)前評(píng)估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。

肺腫瘤；擴(kuò)散加權(quán)成像；磁共振成像淋巴結(jié)；診斷，鑒別

肺癌已成為人類發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤，手術(shù)是治療肺癌的重要手段，而手術(shù)前評(píng)估肺癌的分期和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況可避免不必要的手術(shù)治療，可針對(duì)患者病情制定更加合理、個(gè)性化的治療方案。早年評(píng)價(jià)肺癌縱隔淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況主要基于CT和MRI中淋巴結(jié)的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，近年有PET和PET／CT對(duì)淋巴結(jié)放射性核素代謝情況的相關(guān)研究，但均有一定的劣勢(shì)［1－4］。本文利用擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）測(cè)量縱隔腫大淋巴結(jié)的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值，旨在探討其在肺癌治療前評(píng)價(jià)縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1．研究對(duì)象

搜集2013年8月－2014年8月間在我院胸外科住院、符合本研究納入標(biāo)準(zhǔn)的肺癌患者30例（男21例，女9例，平均年齡58．1歲）。30例患者術(shù)前均行胸部橫軸面常規(guī)MRI平掃和DWI掃描。所有患者均在檢查后兩周內(nèi)行開胸手術(shù)切除腫瘤和可疑淋巴結(jié)并行病理檢查。

2．檢查方法

MRI及DWI檢查使用GE超導(dǎo)型磁共振掃描儀（GE Healthcare，MR HD×1．5T，Milwaukee，WI，USA），采用8通道體部正交線圈，使用呼吸門控和外周心電門控技術(shù)。

所有患者均行橫軸面常規(guī)MRI和DWI檢查。常規(guī)MRI序列及掃描參數(shù)：①軸面心電門控SE／T1WI，TR 800ms，TE 8ms，層厚5mm，層間隔1mm，視野41cm×41cm，矩陣320×160，掃描時(shí)間6min；②FSE／T2WI，TR 7000ms，TE 102ms，層厚5mm，層間隔1mm，視野41cm×41cm，矩陣320×224，掃描時(shí)間4min。DWI檢查采用單次激發(fā)自旋回波平面回波（single spin－echo planar imaging，SSEPI）和短反轉(zhuǎn)時(shí)間恢復(fù)序列（short recover time inversion recovery，STIR）序列，TR 6000ms，TE 57．9ms，翻轉(zhuǎn)角15°，層厚5mm，層間隔1mm，矩陣128×128，視野35cm× 35cm，b值為0、500s／mm2，激勵(lì)次數(shù)4，掃描時(shí)間3min。掃描時(shí)在盡可能包住原發(fā)病灶和縱隔的前提下減少掃描時(shí)間，總體掃描時(shí)間約為13min。

3．圖像處理與分析

將圖像傳至GE工作站（GE ADW4．4），由兩位工作年限超過(guò)3年的醫(yī)生進(jìn)行分析測(cè)量：在DWI序列上統(tǒng)一窗寬150～350HU，窗位70～180HU，將DWI上顯示為高信號(hào)的縱隔淋巴結(jié)進(jìn)行標(biāo)記，盡量避開淋巴結(jié)壞死區(qū)域，盡可能選擇最大層面和信號(hào)均勻處為感興趣區(qū)（ROI），直徑范圍為5～15mm，測(cè)量其ADC值為ADC淋巴結(jié)。在原發(fā)病灶上選取ROI，盡量避開病灶壞死、囊變、血管區(qū)域，選取病灶的最大實(shí)性層面，測(cè)量原發(fā)病灶的ADC值為ADC原發(fā)灶，同一淋巴結(jié)和病灶均先后測(cè)量三次，其平均值作為最終的ADC值，計(jì)算ADC原發(fā)灶和ADC淋巴結(jié)的差值絕對(duì)值D－value＝｜ADC原發(fā)灶－ADC淋巴結(jié)｜。

4．統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本組30例患者經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為腺癌15例，鱗癌9例，類癌2例，肉瘤樣癌2例，小細(xì)胞肺癌2例，將縱隔淋巴結(jié)根據(jù)病理結(jié)果分為轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組，比較兩組的ADC值和D－value；為準(zhǔn)確定位DWI圖像中的淋巴結(jié)，嚴(yán)格按照美國(guó)癌癥聯(lián)席委員會(huì)（Americian Joint Committee for Cancer，AJCC）分區(qū)法，將DWI上可識(shí)別的淋巴結(jié)與手術(shù)中切除的淋巴結(jié)進(jìn)行定位、匹配。采用SPSS Statistics 20．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，先采用Kolmogrorov－Smirnov檢驗(yàn)（D檢驗(yàn)）對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布性檢測(cè)，若數(shù)據(jù)為正態(tài)分布，則兩組參數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；若數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，則兩組參數(shù)比較采用秩和檢驗(yàn)。以P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1．轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)ADC值和D－value對(duì)比

手術(shù)切除淋巴結(jié)395個(gè)（轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)58個(gè)，反應(yīng)性增生淋巴結(jié)337個(gè)），其中DWI上可顯示淋巴結(jié)120個(gè)，55個(gè)為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)（圖1），65個(gè)為反應(yīng)性增生性淋巴結(jié)（圖2）。轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組的淋巴結(jié)ADC值和D－Value值均符合正態(tài)分布，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差±s）的形式描述。轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值為（2．04±0．53）×10－3mm2／s，非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)ADC值為（2．98±0．48）× 10－3mm2／s，轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)ADC值明顯低于非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)（t＝－10．117，P＜0．001）。轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值為（0．76±0．45）×10－3mm2／s，非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值為（1．58±0．46）×10－3mm2／s，轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的D－value值明顯低于非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)（t值＝－9．760，P＜0．001，表1）。

表1 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值和D－Value比較

2．ROC曲線分析

用ADC值鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ROC曲線下面積為0．901，取ADC值為0．0025×10－3mm2／s為臨界值，鑒別轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為87．3%、84．6%、82．7%、88．7%。用D－value值鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ROC曲線下面積為0．889，取D－value值為0．001×10－3mm2／s為臨界值，鑒別轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為76．4%、87．7%、84．0%、81．4%（表2）。

表2 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值和D－Value值的ROC分析

圖1 男，57歲，右下肺低分化腺癌。a）FSE／T2WI示7組淋巴結(jié)明顯腫大（箭），信號(hào)呈欠均勻的高信號(hào)；b）b＝0s／mm2時(shí)DWI示淋巴結(jié)呈明顯高信號(hào)（箭）；c）b＝500s／ mm2時(shí)DWI示淋巴結(jié)呈較高信號(hào)（箭）；d）淋巴結(jié)的ADC值為2．12×10－3mm2／s（＜2．55×10－3mm2／s），病理證實(shí)該淋巴結(jié)為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)（箭）。

圖2 男，63歲，左下肺中低分化鱗癌。a）FSE／T2WI示4R組淋巴結(jié)呈高信號(hào)（箭）；b）b＝0s／mm2時(shí)DWI示淋巴結(jié)呈明顯高信號(hào)（箭）；c）b＝500s／mm2時(shí)DWI示淋巴結(jié)呈較高信號(hào)（箭）；d）淋巴結(jié)的ADC值為3．16×10－3mm2／s（＞2．55×10－3mm2／s），病理證實(shí)該淋巴結(jié)為轉(zhuǎn)移性（箭）。

討 論

術(shù)前評(píng)估肺癌患者縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況和進(jìn)行肺癌臨床分期至關(guān)重要，能為肺癌患者制定有效的治療方案提供依據(jù)，使肺癌晚期患者避免不必要的有創(chuàng)檢查和開胸手術(shù)。近年已有學(xué)者多次使用CT、PET及PET／CT研究術(shù)前縱隔淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況［3－5］，CT根據(jù)淋巴結(jié)的短徑、形態(tài)、壞死情況評(píng)價(jià)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，但該標(biāo)準(zhǔn)可靠性并不高，且CT檢查有輻射，患者依從性差。PET和PET／CT的準(zhǔn)確性同樣受制于淋巴結(jié)的大小，且該檢查方法具有價(jià)格昂貴、檢查時(shí)間長(zhǎng)、輻射劑量高、信噪比較低等不足，難以在臨床上廣泛推廣。擴(kuò)散加權(quán)成像是目前唯一能評(píng)價(jià)

活體組織中細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散情況的技術(shù)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在鑒別診斷頭頸、乳腺、肝臟、前列腺等器官病變的良惡性，并應(yīng)用于評(píng)價(jià)腫瘤的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況［5－8］。ADC值是定量描述這種水分子擴(kuò)散受限程度的參數(shù)，計(jì)算公式為：ADC＝－［ln（Sh／Sl）］／（bh－bl），其中Sh和Sl分別代表梯度系數(shù)為bh和bl時(shí)擴(kuò)散加權(quán)圖像同一ROI的信號(hào)強(qiáng)度。組織內(nèi)細(xì)胞密度、核漿比、細(xì)胞外間隙以及細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)均會(huì)影響水分子擴(kuò)散程度，故ADC值能反映不同組織的病理學(xué)特點(diǎn)。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中正常結(jié)構(gòu)被腫瘤組織全部或部分取代，表現(xiàn)為細(xì)胞數(shù)目多且排列密集、細(xì)胞核大且染色質(zhì)豐富、細(xì)胞內(nèi)大分子蛋白和細(xì)胞器豐富，細(xì)胞內(nèi)外間隙均變小，從而使細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散受限，ADC值低于具有正常組織結(jié)構(gòu)的淋巴結(jié)；轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)因含有大量來(lái)源于原發(fā)灶的轉(zhuǎn)移性癌巢，其組織結(jié)構(gòu)更接近原發(fā)灶，故轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ADC值與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)相比，更接近于原發(fā)灶A(yù)DC值，具有更低的D－value值。

本組研究證實(shí)，肺癌患者縱隔內(nèi)轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的ADC值、D－value值均明顯低于非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)（P＜0．001），根據(jù)ROC曲線分析，利用ADC值和D－value值鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ROC曲線下面積分別為0．901和0．889。取ADC值為0．0025×10－3mm2／s為臨界值，鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為87．3%、84．6%、82．7%、88．7%，取D－value值為0．001× 10－3mm2／s為臨界值鑒別轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為76．4%、87．7%、84．0%、81．4%。由此看來(lái)，ADC值和D－value值具有鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性縱隔淋巴結(jié)的潛能，且ADC值比D－value值具有更高的鑒別效能。近年來(lái)，有學(xué)者已利用DWI評(píng)估肺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況［1，2，5，7］，Hasegawa等［1］認(rèn)為DWI鑒別縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的敏感度和特異度都高于CT或接近PET、PET／CT，Nakayama等［2］研究發(fā)現(xiàn)肺癌縱隔內(nèi)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ADC值［（1．352±0．178）×10－3mm2／s］明顯低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)［（1．652±0．213）×10－3mm2／s］（P＜0．001），但其所測(cè)ADC值均低于本研究結(jié)果，這種差距可能是因選用b值的不同（Nakayama等選用b值為50、1000s／mm2，本文選用b值為0、500s／mm2）。本組研究中轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值較高，與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值有重疊，這可能與淋巴結(jié)出現(xiàn)壞死、密度不均或測(cè)量誤差有關(guān)；同時(shí)非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值較低，筆者推測(cè)這類淋巴結(jié)中可能含有大量的纖維組織或細(xì)胞密度較高，使水分子擴(kuò)散受限而導(dǎo)致ADC值下降。Nakayama等［2］也認(rèn)為淋巴結(jié)中轉(zhuǎn)移細(xì)胞巢的量、細(xì)胞黏液量、壞死和嗜酸性細(xì)胞的浸潤(rùn)都是影響ADC值的因素，這些因素會(huì)使轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)和非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的ADC值出現(xiàn)重疊。此外，ADC值隨著環(huán)境溫度、壓力、磁場(chǎng)強(qiáng)度、個(gè)體灌注率的不同而變化，故鑒別轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的臨界值并非固定，每一臺(tái)機(jī)器都應(yīng)具有其特定、合理的臨界值。本文研究方法的局限性在于DWI圖像難以顯示短徑＜5mm的淋巴結(jié)且對(duì)小淋巴結(jié)的測(cè)量往往準(zhǔn)確度不高，同時(shí)磁敏感偽影和相位編碼方向的圖像變形仍難以完全避免。

通過(guò)測(cè)量淋巴結(jié)的ADC值和D－value值，DWI可安全、便捷地評(píng)估肺癌患者術(shù)前縱隔淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況和對(duì)肺癌患者進(jìn)行臨床分期，能夠避免不必要的有創(chuàng)性檢查和開胸手術(shù)，為患者后期制定治療方案提供依據(jù)。

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Study of MR diffusion weighted imaging in evaluating the mediastinal lymph nodes in lung cancer

MA Xiao－ling，ZHOU Shu－chang，XIA Li－ming．Department of Radiology，Tongji Hospital，Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430030，P．R．China

Objective：This study is aimed to evaluate the role of MR DWI in mediastinal lymph node metastasis of lung cancer and to investigate whether MR DW could help to differentiate metastatic from non－metastatic mediastinal lymph nodes．Methods：A total of 30patients with lung cancer before surgical operation underwent routine MRI and DWI．DWI was performed using single spin－echo planar imaging（SSEPI）and short time inversion recovery（STIR）．The lymph nodes detected on DWI were matched strictly with that resected during surgery．The ADC values of primary tumor and mediastinal lymph nodes were measured to obtained the"ADC－PT"（ADC－primary tumor）and"ADC－LN"（ADC－lymph node），and the D－value of them were calculated．The ADC values and D－values of metastatic and nonmetastatic lymph nodes were compared and statistical analyzed were performed．Results：The ADC value of metastatic lymph nodes was markedly lower than that of nonmetastatic lymph nodes［（2．04±0．53）×10－3mm2）／s vs（2．98±0．48）×10－3mm2／s］，with significant statistical difference（P＜0．001）．The D value of metastatic lymph nodes was markedly lower than that of nonmetastatic lymph nodes［（0．76±0．46）×10－3mm2／s vs（1．58±0．46）×10－3mm2／s］（P＜0．001）．Taking ADC value 0．0025×10－3mm2as the cut－off point to differentiate metastatic vs nonmetastatic lymph node，the sensitivity，specificity，positive predictive value，and negative predictive value was 87．3%、84．6%、82．7%、88．7%respectively．Taking D value 0．001×10－3mm2／s as the cutoff point to differentiate metastatic vs nonmetastatic lymph node，the sensitivity，specificity，positive predictive value，and negative predictive value were 76．4%，87．7%，84．0%and 81．4%respectively．Conclusion：Measurement and calculation of the ADC value and D value of MR DWI could be used as a viable tool in differentiating metastatic from nonmetastatic lymph nodes．

Lung neoplasms；Diffusion weighted imaging；Magnetic resonance imaging；Lymph nodes；Diagnosis，differential

R734．2；R445．2

A

1000－0313（2015）01－0025－04

10．13609／j．cnki．1000－0313．2015．01．008

2014－09－09

2014－10－06）

430030 武漢，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科

馬曉玲（1989－），女，寧夏固原人，碩士研究生，主要從事胸部MRI影像診斷工作。

夏黎明，E－mail：cjr．xialiming＠vip．163．com