磁共振增强扫描在肺癌诊断中的应用

　　国外医学临床放射学分册2000年第23卷第1期

同济医科大学附属同济医院放射科　向之明（综述）　胡煜升　王承缘（审校）

　　摘要　随着MRI快速成像技术的发展，增强MRI在肺部得到了广泛应用。增强MRI及动态增强扫描在肺癌的诊断及鉴别诊断、分期、治疗后评价等方面，显示了潜在的应用价值，为临床诊断及治疗提供了更多、更准确的信息。

　　关键词：磁共振成像　对比增强　肺癌

　　近年来，随着MRI快速成像技术的发展，许多学者对增强MRI在肺癌诊断中的价值进行了广泛研究。本文增强MRI在肺癌诊断中的方法、特点及发展作一综述。

　　一、成像技术^[1-12]

　　（一）对比剂的应用 常规选用顺离子型对比剂Gd-DTPA，剂量为0.2mmol/kg体重,静脉团注。Gd-DTPA是通过多个不成对电子缩短局部组织驰豫时间,达到增强目的。增强MRI提高图像的信号噪声比和对比噪声比,为发现病变和定性诊断提供更多信息,病变增强的程度及动态变化取决于:局部血供、血管通透性和细胞外间隙大小三个因素。增强的强度及模式反映了病灶的灌注和排出。

　　（二）成像层面 增强前常规横断面、冠状面或矢状面T₁WI、 T₂WI序列扫描，增强后随即作横断面T₁WI扫描，必要时加作冠状位或矢状位。动态增强检查前，常以SE序列确定病灶的最大径平面，然后实施同层动态成像。

　　（三）成像序列 为了克服呼吸、心搏的影响，胸部增强MRI要求快速成像，特别在动态成像中更应如此，以便更好地反映病灶的强化模式。近年来快速SE、GRE以及EPI的应用，使胸部成像时间大大缩短。在肺癌的增强研究中运用较多的是快速GRE法，它使成像速度更加快，每张图像只需0.8s，这样有利于观察对比剂的动脉灌注情况，其它的少见报道。

　　（四）成像参数 胸部增强MRI中常使用呼吸门控和心电门控，普通体部线圈或相控陈线圈。SE序列T₁WI tRIR-R、TE20～30ms；T₂WI TR:2～4R-R，TE30～80ms；FOV35～40cm,NSA:1～4次。GRE序列：TR6.5～8ms,TE3～5ms,FA10°～30°cm,NSA1次。

　　（五）图像分析后处理 图像后处理是定性定量评价肺瘤增强表现的重要步骤，一般来说先要选择肿块实体最清晰的层面设定兴趣区（ROI），利用影像分析软件，严格使用相同的成象参数，在工作站上测量病灶增强前后的信号强度（SI），按公式（SI_增强后-SI_增强前）×100/SI_增强前（%）计算平均增强率。动态增强扫描在各个时间点上测量病灶的SI，绘出时间信号强度曲线。动态增强既可反映肿瘤的强化效果，也可显示肿瘤不同的强化类型。病灶强化常表现为均匀强化、不均匀强化、环形强化三种类型。在分析动态曲线变化时依据不同病变曲线变化不同百达到鉴别目的，同时还可分析曲线的斜率值（slope value），定性定量地反映强化随时间变化的模式，往往恶性肿瘤的斜率值高，良性病变低，二者有显著的差别（P＜0.01）。

　　二、临床应用

　　研究表明，增强MRI扫描通过病灶强化方式及强化模式的不同对肺癌的诊断、鉴别诊断、分期及治疗后评价等方面可提供更多、更全、更准确的信息。

　　（一）诊断和鉴别诊断^[1-9] 由于增强MRI提高了图像的信噪比和对比噪声比，因此为诊断提供了更多的参考信息，Yamada等^[3]应用动物模型研究认为，组织的强化与血流比和间隙大小密切相关，通过组织的强化形式可反映病灶的生物学特性和组织学特点，这是鉴别肺癌和其它良性病变的基础。Guckel等^[2]分析动态曲线（%SI/s）发现：恶性肿瘤信号强度/时间平均值为18.1%SI/s,变化范围在6.7%～95.2%SI/s之间；良性结节平均值为2.3%SI/s,变化范围在0.1%～8.1%SI/s之间,良、恶性结节强化模式有显著差别（P＜0.001）。栗山启子^[4]和楠本昌彦^[5]研究表明，Gd-DTPA增强MRI在鉴别肺癌和结核瘤方面有很大价值，后者更进一步将肺瘤的增强形式分为均一型、斑点型、环型三种、还发现动态扫描中肿瘤的强化在3～10min即达高峰，然后再下降，而结核瘤动态曲线平坦，无明显高峰期。与此同时，有些学者提出结核球的薄壁环形增强是其特征性征象，而周围型肺癌往往无此征象，通过病理对照分析，结核瘤由于早期易发现坏死，病理上为纤维组织包绕干酪性物质构成，强化的仅是外围纤维部分，肺癌直径＜3cm者大都无坏死而呈均匀强化，直径＞3cm者因内部有不同程度的坏死而呈不规则强化。据此可将肺癌和结核瘤鉴别开来，此后,Goldin、Hittmair等^[8，9]运用动态增强MRI也从定性定量揭示了肺癌的增强高峰及信号强化率均明显高于良性病变。

　　（二）肺癌分期^{[1，5，6-17]}肺癌的准确分期是提高肺癌手术切除率、增加5年生存率的基础，随着外科技术的发展增加了手术适应范围，因而术前影像学的准确分期尤为重要。

　　 　　1.纵隔淋巴结转移:对纵隔淋巴结有无转移往往是依据其大小来判定,一般认为直径＞1.5cm有诊断价值,但特异性低,往往由于MRI空间分辨率低,会将多个小的相邻淋巴结误认为单个肿大淋巴结,导致假阳性,增强后因不同性质淋巴结的强化形式不同及强化模式差异可资鉴别,减少单纯依据大小判定的盲目性。Laissy等发现转移性淋巴结的动态增强曲线与肺癌相似，而钙化淋巴结和肉芽肿性淋巴结强化不明显，这种差异有助于鉴别增大淋巴结的的性质，最近Crisci等^[10]对肺癌纵隔淋巴结转移增强MRI研究表明，在发现有无转移方面，平扫MRI敏感度、特异性和精确度分别为62%、100%、74%，而增强MRI分别是100%、91%、97%、客观的评价了在检出淋巴结转移方面增强了MRI较平扫更精确。

　　2.纵隔受累:肿瘤侵犯纵隔可表现为:原发肿瘤与纵隔广泛接触,纵隔脂肪层消失,纵隔胸膜或心包增厚；肿瘤侵入纵隔,包绕大血管,食管或主支气管。增强MRI可反映出侵犯的程度,而且可鉴别平扫MRI表现的局部炎性反应或肿瘤所致的脂肪层消失。增强MRI在判断纵隔血管受累方面最大的价值就是提高了正常肺血管和被肿瘤累及的肺血管显示程度,近几年来,许多作者应用三维增强MRA很好地显示了肿瘤与肺血管之间的空间关系,以其良好的对比可获得肿瘤形态、血管结构和功能方面的信息，对制定胸外科的切除方案有极大的价值。

　　 　　3.胸壁胸膜受累：MRI上胸壁受侵较可靠的征象是正常的胸膜外脂肪结构破坏，而代之以中等或高信号强度的软组织，增强后可将突入胸壁的软组织更清楚地显示。胸膜受侵后增强MRI表现为胸膜平行或垂直的线样高信号,许多学者研究证实,增强MRI对描述肿瘤侵犯胸壁的程度,了解病变的范围及血供、发现胸壁转移灶、对肿瘤定性方面优于平扫。但Padovan^[6]认为增强MRI和平扫T₁WI敏感度相同，而且增强后由于邻近炎性病变也可强化，故有一定的假阳性。最近Sakai^[17]运用快速SPGR动态呼吸成像技术判断肿瘤对胸壁侵犯的敏感度、特异性、精确度分别为100%、70%、76%且其阴性预测值达100%，远远优于常规平扫。

　　 　　4. 肿瘤与继发性改变:区分肿瘤与支气管阻塞性病变对制定放疗计划,避免不必要的肺组织放射性损伤很有帮助。平扫MRI由于阻塞性肺炎或肺不张与肿瘤呈等信号，常常难以区分，而增强后大多数阻塞性病变的信号强度明显高于肿瘤。Kono等^[7]认为，增强后85%的病人可将肺门肿块与阻塞性病变区分开，如果动态延迟扫描可提高至89%，其中以注射后3min最显著。因此增强MRI可确定肿瘤范围，制定正确的放射视野。

　　（三） 肺癌的治疗后评价^[18-21]增强MRI目前广泛用于评估肺癌经各种治疗后的改变，对于预测疗效、制定下一步治疗措施是很重要的。Nakanisbi等^[19]发现在判断肺癌经化学性栓塞治疗后效果方面，动态增强MRI较其它方法有更大的价值。Ohno等^[21]通过增强MRI显示坏死空洞的表现来确定肿瘤以地治疗的效应。最近Hunter等^[26]将动态MRI和PET结合起来，对肺癌病人经放疗或化疗后肿瘤和糖代谢关系定量测定，以明确治疗前后各种生理和病理变化，预测疗效。另外，增强MRI在鉴别肿瘤复发或残存肿瘤以及放疗后放射性肺改变有帮助，增强后活的瘤体强化明显而坏死及纤维化组织无强化或轻度强化，易于发现复发和残留肿瘤组织，但早期特异性和敏感度差，需要追踪观察，必要时穿刺活检。

　　三、增强MRI和增强CT的比较^[22-30]

　　增强CT在肺癌中的应用研究也很多，大部分是通过病变增强程度或CT值的变化来区分良恶性肿瘤以及反映肿瘤的血供情况和生物学特性的文献报道，但特异性不高，临床上仍需结合活检或其它检查方式。在肺癌分期方面，Cascade等^[26]认为，增强CT和未增强CT几乎一致，但增强CT可发现更多的增大淋巴结，特别是位于气管旁处（2R）淋巴结；Mcintire等^[27]在狗肺灌注碘剂实验中发现，通过实验肺肿瘤淋巴引流区域淋巴结被侵袭的情况有助于对肺癌的准确分期，这尚待临床确证。增强CT对判断肌肿瘤疗效也有其价值，Seto等^[28]提出，肺癌对放疗或化疗有完全性应答的三项判断标准是：肿瘤大小减少一半；肿瘤形成由圆形变得不规则；增强CT不强化。而Fasse等^[29]将增强MRI和增强CT结合起来对肺肿瘤早期诊断和疗效判断更有意义，提出增强MRI能更好地区分肺动脉肉瘤原发灶和治疗后复发病灶，原发肿瘤在MRI明显强化，而CT不强化或仅轻度强化。因此，增强MRI和增强CT在临床上都有重要作用，两者相互补充。但也有许多作者认为，增强MRI以其多层面、多序列成像以及特有的信号强化特征比CT更能准确地反映肺癌的特性，特别是胸壁和纵隔入侵程度增强MRI远比增强CT优越，可为临床提供更多的信息。

　　总之，随着各种快速成像技术的出现，增强MRI在肺癌的临床诊断和治疗方面将会逐步体现出其更高的应用价值。

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