陳鑫輝,周智鵬

桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科(廣西桂林 541001)

目前高分辨率CT(high resolution CT，HRCT)已成為診斷間質(zhì)性肺炎(interstitial pneumonia，IP)的標準成像方法，并且常通過臨床-影像-病理多學科會議討論對IP作出診斷[1]。在病情急性加重期，CT的短期復查受到了限制，并且廣泛的治療會增加死亡的風險[2]。隨著磁共振技術愈發(fā)成熟，利用磁共振多參數(shù)功能成像及超短回波序列等進行肺部檢查逐漸走進人們的視野，并且圖像可與HRCT媲美[3]。而且在正常的肺結構為黑色的背景下，病灶高信號的特點則更為突出，這對病灶結構信號的分析更為容易。另外，由于磁共振無輻射的特點，孕婦及兒童更為迫切地需要磁共振進行肺部檢查，使得肺部磁共振檢查為研究的熱點。

1 T1WI及T2WI成像

隨著磁共振技術的不斷發(fā)展，各項序列掃描速度變得更快，這使得磁共振檢查肺部需要患者配合屏氣時間大大縮短，如超短回波時間成像。若部分中晚期間質(zhì)性肺炎患者屏氣欠佳，需要某些技術延長屏氣時間，如使用鼻導管供氧等。有學者運用了3-TMRI對具有免疫缺陷病毒陽性的兒童肺部影像學的診斷準確性，使用T2WI、SSFP序列發(fā)現(xiàn)肺部結節(jié)(>4 mm)、胸腔積液、腫大淋巴結表現(xiàn)出100%的特異性，對于磨玻璃影的敏感度和特異度為75%和94.1%，對于支氣管擴張的敏感度和特異度為75%和100%，即使由于患者呼吸困難產(chǎn)生了運動偽影，但是CT和MRI圖像的一致性達到了100%[3-4]。但目前為止，T1WI在間質(zhì)性肺炎中所突出的作用尚較少，也有學者曾研究出纖維化的肺實質(zhì)T1值明顯長于肺氣腫患者，但目前T1WI序列尚主要用于增強序列上。

正常肺實質(zhì)由于在T2WI圖像上為深黑色的背景，在患者屏氣狀態(tài)下，病灶在T2WI上信號為高信號，則更突出病灶的顯示。目前常使用HASTE序列去檢查肺部疾病，在間質(zhì)性肺炎肺部病灶中由于肺泡和間質(zhì)存在炎癥，而炎癥與組織內(nèi)的代謝水分含量有關，而顯示出不同的信號強度；另一方面，由于在HRCT上炎癥和纖維化可能具有相似的表現(xiàn)(磨玻璃影)，這樣限制了CT檢測活動性炎癥的區(qū)域[4]。因此需要識別這類區(qū)域而制定不同的用藥方案，從而個性化治療[5-6]。Buzan等[7]研究了磨玻璃影、網(wǎng)狀影、蜂窩影的T2 mapping值，他們發(fā)現(xiàn)這3種征象T2弛豫中位時間具有顯著不同，分別為66.5、74.3和79.5 ms，其原因為是纖維化組織中富含水分的組織和大分子數(shù)的增加。他還發(fā)現(xiàn)T2弛豫時間與質(zhì)子密度之間存在很強的正相關，而在UIP患者中的纖維化病灶中相關性則較弱，對此提出活動性炎癥的病灶的T2弛豫時間增加，而此高信號強度病變的存在被認為治療反應和預后的有用指標[8]。已有文獻報道，T2WI序列不僅對診斷間質(zhì)性肺疾病(interstitial lung disease，ILD)具有良好的診斷效能而且對肺部其他疾病也具有同樣的良效[9]。另發(fā)現(xiàn)3D-USV序列采集圖像優(yōu)于PETRA，在無需外部設備來補償呼吸運動所產(chǎn)生的偽影情況下，就能進行肺部的高分辨率成像，但在氣道的顯示方面其與PETRA序列相當，但3D-USV成像清晰度與HRCT相當[10]。

2 擴散加權成像

擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)是一種用于測量活組織內(nèi)水擴散運動的非侵入性技術，并且可反映出組織的生理和形態(tài)特征。DWI已用于肺癌、腎臟等分析[11-12]。近年來，已有學者使用DWI去評估囊性纖維化患者，DWI使用半定量評分系統(tǒng)評分，發(fā)現(xiàn)DWI信號強度與肺部囊性纖維化評分成正比，DWI的信號強度的高低與局部炎癥的嚴重程度成正比，據(jù)此作者具有兩種解釋，第一是檢查結構的細胞差異性以及質(zhì)子運動受限的差異所致，第二是DWI信號強度的增加取決于炎癥內(nèi)毛細血管灌注的增加[13]。DWI對檢測ILD的活動性病灶具有重要意義，具有監(jiān)測疾病和治療反饋的作用。

3 對比增強技術

對比增強技術在HRCT上使用于ILD的患者很少，因為碘對比劑不僅不會增加診斷ILD的敏感性和特異性，反而會增加患者所接受的輻射[14]。磁共振增強技術一般使用動態(tài)增強掃描(dynamic contrast-enhanced MR imaging，DCE-MRI)，該方法對腫瘤的血供特點可以準確反映，診斷過程主要是取得毛細血管通透性、血流、重要生理學參數(shù)等信息。同理，此功能亦可應用于間質(zhì)性肺炎患者。Yi等[15]研究了3.0T MRI使用對比增強技術在區(qū)分普通型間質(zhì)性肺炎和非特異性間質(zhì)性肺炎中炎癥和纖維化為主要病變的實用性，對增強模式前瞻性提出了三類改變：(1)“快進快出”模式，在1～3 min時明顯強化，強化后迅速降低。(2)在整個動態(tài)掃描中表現(xiàn)為輕微強化或無強化。(3)病灶呈延遲強化模式，在5～10 min內(nèi)出現(xiàn)明顯強化。他的研究表明：82%肺內(nèi)炎癥病灶表現(xiàn)為模式1，94%肺內(nèi)纖維化病灶表現(xiàn)為模式2或模式3。Lavelle等[16]也提出，肺纖維化病灶于晚期增強相比正常肺結構強化信號明顯增高，信號增強了204.8%。另Mirsadraee等[17]研究了IPF和健康志愿者在注入軋對比劑后的T1信號特征，不僅發(fā)現(xiàn)了肺纖維化病灶的對比劑吸收延遲，而且IPF患者在平掃時的肺部結構及相應T1值表現(xiàn)為正常的時候，在通過增強后也可以發(fā)現(xiàn)吸收延遲，這表明間質(zhì)性肺炎患者的肺部病灶在形態(tài)學改變之前可以檢測到早期的灌注改變。Gaeta等[18]研究了25例慢性浸潤性肺疾病患者軋劑MRI增強在疾病活動中的評估作用，他們認為軋劑增強可能與疾病的活動性相關，對此的解釋是肺纖維化損壞了毛細血管導致對比劑滲入肺間質(zhì)和肺泡間隙；還有解釋為釓分子可以通過毛細血管內(nèi)皮自由擴散到肺間質(zhì)的血管外間隙，然后再進入血管內(nèi)間隙，而炎癥為主的病變表現(xiàn)為血管外間質(zhì)增加、血管生成增加；而纖維化為主的病變可能是由于纖維化破壞了肺間質(zhì)微血管的結果[15]。

4 氣體增強技術

Young等[19]首先研究應用氧氣作順磁性對比劑。氧氣作為一種弱的順磁性物質(zhì)，它產(chǎn)生的局部磁場能縮短鄰近血液內(nèi)氫核的馳豫時間，能明顯縮短T1值，吸入純氧也可以延長T2值[20]。據(jù)此，可使用氧增強MRI評估肺部區(qū)域內(nèi)肺泡-毛細血管的氣體交換能力以及擴散能力，且局部結構缺氧常是預后不良的因素[21]。Molinari等[22]研究肺部MRI的氧氣增強在ILD肺功能的定量評估中可能存在潛在的作用時，發(fā)現(xiàn)氧增強MRI與肺功能檢查(pulmonary function test，PFT)之間存在統(tǒng)計學意義。Ohno等[23]發(fā)現(xiàn)氧氣增強MRI圖像可確定結締組織相關性間質(zhì)性肺疾病肺功能降低、疾病嚴重程度與HRCT圖像差異不大。氧氣增強MRI是一種廉價且安全的技術，但它掃描時間長、信噪比較差，且對部分患者可能存在不穩(wěn)定的有害因素，目前僅在少數(shù)患者上研究進行[24-25]。目前最有研究潛力的是使用超極化氣體[如氦氣(He)或氙氣(Xe)]，使用它成像可以較為清晰觀察肺通氣情況及肺部細微結構，主要是由于這些氣體的超極化會增加磁化強度，從而使它們可用作氣態(tài)對比劑對氣道及肺實質(zhì)成像[26]。已有MRI使用氦氣去診斷慢性阻塞性肺疾病、哮喘和囊性纖維化等疾病，但氦氣成本高，使人們難以接受。在另一方面，已有研究證明使用MRI的129Xe增強是一種掃描迅速且患者能較好的耐受技術，可以評估肺部細微結構氣體交換情況，且成像質(zhì)量較高[27]。129Xe在肺部擴散每個組織(如間質(zhì)組織、毛細血管內(nèi)皮等)呈現(xiàn)出不同的共振頻率，可以通過MR光譜法進行測量。目前，已有學者利用這些特性，使用129XeMRI對IPF進行評估，這提供了肺纖維化區(qū)域的氣體交換受限的信息[28]。在Wang等[29]研究中，他們發(fā)現(xiàn)特發(fā)性肺纖維化患者相比健康人通過肺泡上皮屏障和肺血管內(nèi)皮屏障的氣體RBC中的129Xe吸收信號顯著降低，這反映了纖維化患者肺間質(zhì)增厚和氣體交換降低。Weatherley等[30]通過12個月隨訪IPF患者，發(fā)現(xiàn)129Xe MR光譜可能對診斷和監(jiān)測IPF疾病進展的作用。

5 相位對比磁共振成像

相位對比磁共振成像(phase-contrast magnetic resonatnce imaging，PC-MRI)可以在無對比劑的情況下無創(chuàng)地評估血流動力學，并早已被使用于評估肺動脈高壓[31]。間質(zhì)性肺炎患者可能由于低氧血癥、肺血管收縮等多種機制會引起肺動脈高壓，而肺動脈高壓又會使病情復雜化[32]。通常，只有在肺有效血管流量在在減少1/3后，肺動脈壓才開始升高。而肺動脈高壓會增加ILD患者病死率。在ILD中，肺體積隨著肺纖維化的進展而逐漸減少，肺活量的減少與疾病嚴重程度和預后相關。Tsuchiya等[33]學者將ILD患者進行了PC-MRI檢測，將檢測到的肺血流減少與肺容量的減少和通過薄層CT得出的肺纖維化相關聯(lián)，研究表明，無論有無肺動脈高壓，肺纖維化的進展與ILD患者的肺血流量減少有關，據(jù)推測，此種現(xiàn)象主要是由于肺小動脈阻力增加。他還發(fā)現(xiàn)通過PC-MRI的檢測，ILD的病死率與右心輸出量的減少、肺動脈相對面積的減少有關[34]。

6 磁共振彈性成像

磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography，MRE)是用來定量測量組織力學特性的非創(chuàng)傷性的一種成像方法，它被稱為“影像觸診”。肺部的彈性力與ILD患者的肺纖維化的有關，在呼吸時，胸部肌肉擴張胸廓時的工作量增加，會導致肺部容積降低。另纖維化的ILD患者膈肌功能理應降低。該信息可用于監(jiān)測ILD患者的肺功能，并可用作肺移植預后和適應證的指標。而早在2002年已有Iwasawa等[35]使用MRI檢測肺氣腫患者與膈肌的關系，發(fā)現(xiàn)在深呼吸時與膈肌的正常運動產(chǎn)生了矛盾。另膈肌功能在神經(jīng)肌肉疾病也顯得十分重要，在神經(jīng)肌肉疾病中使用MRE監(jiān)測膈肌功能以評估治療效果[36]。但目前為止，使用MRE對ILD患者的檢測尚較為少見。Marinelli等[37]研究了MRE成像在定量評估肺纖維化中的作用，他使用了MRE評估了15例ILD患者和11例健康志愿者的肺切變剛度學差異。在進行掃描前均進行肺活量的測定。他這項研究表明，通過MRE測量的ILD患者的肺部抗剪切剛度與健康人存在明顯差異，ILD患者的肺部硬度比健康人要高，肺的硬度隨著肺內(nèi)壓的增高而增高。

7 展望

HRCT目前仍是診斷ILD的主要手段，但在評估ILD疾病的進展及治療效果缺乏敏銳的監(jiān)測能力。盡管目前ILD患者的MRI圖像空間分辨率不及HRCT圖像，但是MRI通過多序列檢測IP患者肺內(nèi)的病灶，從而顯示不同的信號能更具體地提供給放射科醫(yī)師進行診斷。在未來，我們使用MRI不僅能對IP患者作出診斷，還可作出更為全面的補充診斷，如目前間質(zhì)性肺炎處于活動性或靜止性、分辨在HRCT上顯示為磨玻璃的組織為纖維灶或炎性病灶、通過功能成像直觀地顯示病灶供血情況以及敏銳地監(jiān)測藥物療效等。這些假設均需要我們進一步研究加以確定。