謝起偉 徐敏濤 鮑國(guó)峰 張一平

肺部空洞性病變?yōu)榉谓M織液化、壞死病變通過支氣管排出后吸進(jìn)空氣而導(dǎo)致空洞形成，由于肺部良惡性病變均會(huì)出現(xiàn)肺部空洞性病變，但是在影像學(xué)上沒有特異性表現(xiàn)[1]。臨床上常應(yīng)用CT通過觀察空洞壁形態(tài)、強(qiáng)化特點(diǎn)、厚度以及毗鄰特點(diǎn)等情況進(jìn)行肺部空洞性病變?cè)\斷，但是其對(duì)于肺部空洞性病變定性診斷價(jià)值不佳[2]。近期有研究提出磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)可以有效顯示肺部實(shí)性病變形態(tài)情況，還可以通過動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描進(jìn)行肺部良惡性病變鑒別[3]，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)對(duì)于肺部空洞性良惡性病變研究相對(duì)缺乏。由于肺部空洞性病變影像學(xué)表現(xiàn)復(fù)雜，而肺部良惡性病變治療方式差異較大，因此全面認(rèn)識(shí)肺部空洞病變影像學(xué)特點(diǎn)對(duì)于準(zhǔn)確鑒別空洞病變良惡性，對(duì)患者治療以及預(yù)后改善意義重大[4]?；诖?，本研究探究了DCE-MRI用于肺部良惡性空洞性病變進(jìn)行診斷價(jià)值，分析肺部良惡性空洞性病變影像學(xué)以及定量參數(shù)差異，進(jìn)而提高肺部良惡性空洞性病變?cè)\斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院2019年3月至2021年3月期間收治肺部33例良性空洞性病變以及47例惡性病變患者相關(guān)資料予以回顧性分析，分別作為良性組與惡性組?；颊呔蠱RI平掃以及DCE-MRI掃描。良性組患者中男性20例，女性13例；年齡23～74歲；平均(49.86±13.95)歲。惡性組患者中男性25例，女性22例；年齡21～78歲；平均(20.13±14.12)歲。兩組患者一般資料比較未見統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，存在可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①肺部良惡性病變依據(jù)《內(nèi)科學(xué)》[5]以及《肺癌篩查與管理中國(guó)專家》標(biāo)準(zhǔn)[6]進(jìn)行診斷；②病理學(xué)結(jié)果或者痰涂片結(jié)果證實(shí)患者肺部病變良惡性；③CT檢查顯示患者肺部腫塊內(nèi)部有氣體影，其最短徑超過5 mm；④患者接受MRI前未接受對(duì)癥治療；⑤所有資料完整。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴其他腫瘤者；②肺部空洞病變因?yàn)榉呕熕拢虎劭斩幢谄骄穸炔蛔? mm；④伴嚴(yán)重器官功能障礙者；⑤相關(guān)資料缺失。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查 檢查應(yīng)用Optima MR 360型號(hào)1.5T超導(dǎo)MRI掃描儀(美國(guó)GE公司)，八通道相控陣體線圈掃描，檢查前需要接受屏氣緩慢呼吸訓(xùn)練。T1WI軸位掃描以屏氣擾相梯度回波序列進(jìn)行，相關(guān)掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間、掃描時(shí)間、回波時(shí)間、層間隔、翻轉(zhuǎn)角、激勵(lì)次數(shù)、視野、掃描層厚、矩陣分別為200 ms、15 s、4.3 ms、2 mm、80°、3、40 cm、8 mm、128×128；T2WI掃描以脂肪抑制螺旋漿成像技術(shù)進(jìn)行，相關(guān)掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間、掃描時(shí)間、回波時(shí)間、層間隔、翻轉(zhuǎn)角、激勵(lì)次數(shù)、視野、掃描層厚、矩陣分別為6000 ms、2.6 min、79 ms、2 mm、80°、3、40 cm、8 mm、320×320。DWI掃描以單次激發(fā)平面回波成像序列進(jìn)行，相關(guān)掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間、掃描時(shí)間、回波時(shí)間、層間隔、激勵(lì)次數(shù)、視野、掃描層厚、矩陣分別為9000 ms、4.3 min、75 ms、1 mm、3、40 cm、6 mm、128×128，擴(kuò)散敏感系數(shù)b值則為0、600 s/mm2、1000 s/mm2。DCE-MRI掃描則應(yīng)用周圍肝臟加速容積采集成像T1WI序列，依次進(jìn)行蒙片以及增強(qiáng)掃描，蒙片掃描參數(shù)為：重復(fù)時(shí)間、回波時(shí)間、層間隔、翻轉(zhuǎn)角、視野、掃描層厚、矩陣分別為3.2 ms、1.5 ms、0 mm、15°、3、40 cm、5 mm、256×256；動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃需要采集至第2個(gè)動(dòng)態(tài)，以0.2 mmol/kg劑量由肘靜脈注入釓噴酸葡胺對(duì)比劑，以2.5 ml/s速度應(yīng)用壓力注射器將其注入，應(yīng)用20 mL生理鹽水進(jìn)行沖管。圖像采集需要以30 s為間隔進(jìn)行15～20期掃描，每期掃描屏氣時(shí)間為8～12 s。

1.2.2 圖像處理與分析 MRI掃描數(shù)據(jù)需要上傳至對(duì)應(yīng)工作站，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃需要將空洞病變擴(kuò)大至10倍，選擇明顯空洞強(qiáng)化位置作為感興趣區(qū)，其面積應(yīng)該達(dá)至10～30 mm2，其選擇需要盡量不選擇氣體積聚區(qū)、可見血管以及液化壞死區(qū)。經(jīng)由工作站軟件獲得時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(time-intensity curve，TIC)以及表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)、峰值到達(dá)時(shí)間(time to peak，TTP)、最大增強(qiáng)斜率(maximum of slope，MAXSlope)、轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktarns)、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)、再分布常數(shù)(Kep)、血漿容積分?jǐn)?shù)(Vp)、最大強(qiáng)化濃度(MAXConc)。ADC圖像需要放大10倍，選擇空洞位置設(shè)置感興趣區(qū)并測(cè)定ADC值，不同b值A(chǔ)DC圖像感興趣位置要保持一致，ADC值需要測(cè)定3次后得到均值。依據(jù)TIC曲線類型將患者掃描獲得圖像分為Ⅰ型(上升型)、Ⅱ型(平臺(tái)型)以及Ⅲ型(流出型)。圖像分析由2位資深影像科醫(yī)師進(jìn)行評(píng)估。在DCE-MRI軸位最大截面測(cè)定洞壁平均厚度以及空洞平均直徑，觀察空洞內(nèi)容物、空洞邊界、內(nèi)外壁形態(tài)，空洞T1WI、T2WI、DWI信號(hào)強(qiáng)度。

1.3 觀察指標(biāo)

分析良性與惡性組患者M(jìn)RI影像學(xué)表現(xiàn)，比較兩組患者M(jìn)RI檢查結(jié)果以及影像學(xué)表現(xiàn)，兩組患者DCE-MRI半定量參數(shù)，分析DCE-MRI半定量參數(shù)與肺部良惡性空洞病變?cè)\斷價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究中數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析處理，計(jì)量資料以及計(jì)數(shù)資料分別表示為(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)與例(%)，比較應(yīng)用t檢驗(yàn)與χ2檢驗(yàn)，DCE-MRI半定量參數(shù)與肺部良惡性空洞病變?cè)\斷價(jià)值應(yīng)用受試者特征工作曲線(receiver operator characteristic curve,ROC)曲線，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 良性組與惡性組患者M(jìn)RI影像學(xué)表現(xiàn)分析

惡性病變患者空洞直徑較大，洞壁厚度厚，其空洞內(nèi)壁形態(tài)不規(guī)則，空洞內(nèi)部?jī)H能夠觀察到氣體，DWI以及ADC則可以觀察到低信號(hào)以及混雜信號(hào)，洞壁TIC曲線顯示為Ⅲ型(圖1A～E)。

注：A為軸位T2WI圖像，B為DWI圖像，C為ADC圖像，D為動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像，E為TIC曲線。

良性病變患者空洞直徑較小，洞壁厚度薄，其空洞內(nèi)壁形態(tài)規(guī)則，洞壁T1WI顯示為高信號(hào)，可以明顯觀察到氣液平，空洞內(nèi)部則存在T1T2混雜信號(hào)，DWI以及ADC則可以觀察到高低混雜信號(hào)以及低信號(hào)，洞壁TIC曲線顯示為Ⅰ型(圖2A～F)。

注：A為軸位T1WI圖像，B為T2WI圖像為DWI圖像，C為DWI圖像，D為ADC圖像，E為動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像，F(xiàn)為TIC曲線。

2.2 兩組患者M(jìn)RI檢查結(jié)果以及影像學(xué)表現(xiàn)比較

良性組與惡性組在空洞平均厚度以及直徑，空洞內(nèi)容物，空洞壁T1WI，空洞內(nèi)部信號(hào)T1WI、T2WI、DWI、ADC信號(hào)強(qiáng)度以及TIC曲線等方面存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，良性組與惡性組在空洞邊界、外壁形態(tài)、空洞壁T2WI等方面差異比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者M(jìn)RI檢查結(jié)果以及影像學(xué)表現(xiàn)比較

2.3 兩組患者DCE-MRI半定量參數(shù)比較

良性組與惡性組患者TTP、MAXSlope、Ve、Vp、MAXConc比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，良性組患者Ktarns、Kep明顯低于惡性組患者(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者DCE-MRI半定量參數(shù)比較

2.4 DCE-MRI半定量參數(shù)與肺部良惡性空洞病變?cè)\斷價(jià)值分析

ROC曲線顯示，Ktarns、Kep等DCE-MRI半定量參數(shù)用于肺部良惡性空洞病變?cè)\斷曲線下面積(area under curve，AUC)分別為0.820、0.785，見表3與圖3。

圖3 DCE-MRI半定量參數(shù)與肺部良惡性空洞病變?cè)\斷價(jià)值分析ROC曲線

表3 DCE-MRI半定量參數(shù)與肺部良惡性空洞病變?cè)\斷價(jià)值分析

3 討論

近年來越來越多肺部疾病患者選擇MRI進(jìn)行診斷，其不僅可以有效檢出肺部病變情況，還可以經(jīng)由MRI檢出形態(tài)學(xué)表現(xiàn)、信號(hào)輕度、DCE參數(shù)以及TIC曲線判定病變良惡性[7]。良惡性空洞性肺部疾病多存在同種疾病影像學(xué)表現(xiàn)不同或者不同種疾病影像學(xué)表現(xiàn)相同問題，因此肺部良惡性空洞性病變鑒別一直是肺部病變?cè)\斷重點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示，良性組與惡性組在空洞平均厚度以及直徑，空洞內(nèi)容物等方面存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析認(rèn)為良性空洞性病變形成主要因?yàn)楦腥拘圆∽儼橛捎陟o脈血栓、侵襲性細(xì)菌毒素洞性以及血管炎等所致局限性質(zhì)液化壞死，其壞死附近多存在纖維組織包繞，因此空洞內(nèi)壁形態(tài)顯示為不規(guī)則；惡性空病變病灶組織使血管受到侵犯而造成血管阻塞形成，進(jìn)一步誘使腫瘤組織因?yàn)槿毖獕乃?，?dǎo)致其內(nèi)壁形態(tài)規(guī)則[8]。另一項(xiàng)研究也認(rèn)為肺部良惡性病變直徑以及空洞洞壁厚度存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而直徑以及空洞壁厚度7 mm、24 mm為肺部良惡性空洞性病變?cè)\斷閾值[9]。肺部良性病變空洞壁以及空洞內(nèi)部T1WI信號(hào)分別顯示為高信號(hào)以及混雜信號(hào)，這種信號(hào)出現(xiàn)可能與病灶內(nèi)部存在壞死組織、炎性細(xì)胞、粘稠液體以及細(xì)菌關(guān)系密切，這些物質(zhì)附著于空洞壁導(dǎo)致T1WI高信號(hào)形成。肺部良性、惡性病變空洞內(nèi)部?jī)?nèi)容物、相關(guān)信號(hào)強(qiáng)度以及TIC曲線均存在顯著差異，這種差異均與兩種病變病理機(jī)制形成有關(guān)，首先空洞內(nèi)容物不同主要因?yàn)閻盒圆∽優(yōu)槟绦詨乃啦∽兺ㄟ^支氣管引流而會(huì)形成空洞，且其內(nèi)部空洞多為氣體。良性病變由于空洞內(nèi)部氣液平特征，氣體顯示為低信號(hào)，大分子以及陽性細(xì)胞聚集造成水分子運(yùn)動(dòng)受限會(huì)顯示為高信號(hào)，因此良性病變DWI顯示為高低混雜信號(hào)[10-11]。DCE-MRI檢查獲得TIC曲線可以有效反映對(duì)比劑通過病灶血流動(dòng)力學(xué)情況、血流灌注、微血管分布以及血管通透性情況，可以作為肺部良惡性病變?cè)\斷重要依據(jù)[12]。本研究中結(jié)果顯示良性空洞性病變TIC曲線主要為Ⅰ型，而惡性病變則主要為Ⅱ型與Ⅲ型，與朱麗靜等[13]研究結(jié)論一致，分析認(rèn)為惡性腫瘤新生血管細(xì)胞外間隙小，同時(shí)血管密度大，因此增強(qiáng)掃顯示迅速強(qiáng)化且廓清特征，因此其TIC曲線主要為Ⅱ型與Ⅲ型；而良性病變中由于血管密度相對(duì)較低，增強(qiáng)掃描時(shí)早期強(qiáng)化以及廓清均緩慢，因此其TIC曲線類型為Ⅰ型。

DCE-MRI檢查可以反映對(duì)比劑進(jìn)入以及排出病灶位置血流動(dòng)力學(xué)過程，本研究中良性組患者Ktarns、Kep明顯低于惡性組患者，而兩組之間良性組與惡性組患者TTP、MAXSlope、Ve、Vp、MAXConc比較未見統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析認(rèn)為Ktarns主要由血管血流量以及滲透率決定，可以有效反映新生血管成熟情況，惡性病變血管內(nèi)皮形成異常，新生血管大量形成，其滲透率血管表面積以及血流量均較大，這些變化最終導(dǎo)致Ktarns上升；而惡性病變新生血管形成會(huì)導(dǎo)致其外間隙變大，進(jìn)而誘使對(duì)比劑從外間隙轉(zhuǎn)移到血漿速度增加，進(jìn)而誘使Kep值上升[14]。焦志云等[15]研究中肺部惡性病變患者Ktarns、Kep均顯著高于良性病變患者，與本研究中相關(guān)結(jié)論一致，該研究認(rèn)為惡性病變細(xì)胞需要形成大量新生血管為其浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣，導(dǎo)致這些血管形成不成熟，進(jìn)而使Ktarns、Kep值增大。ROC曲線顯示，Ktarns、Kep等DCE-MRI半定量參數(shù)用于肺部良惡性空洞病變?cè)\斷AUC分別為0.820、0.785，顯示Ktarns、Kep用于鑒別肺部良惡性空洞病變有一定價(jià)值。

綜上，肺部空洞性病變應(yīng)用DCE-MRI檢測(cè)從影像學(xué)表現(xiàn)、定量參數(shù)等方面有效鑒別良惡性空洞性病變，但是由于本研究中納入樣本量較少，而其肺部空洞性病變內(nèi)部壞死成分以及血管情況均會(huì)影響DCE-MRI檢查結(jié)果，因此后期需要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)化組織學(xué)分類以及大樣本進(jìn)行深入研究。