本文原载于《中华放射学杂志》年第10期
孤立性肺结节（solitarypulmonarynodule,SPN）指肺实质内的局灶性、圆形或卵圆形的直径≤3cm的密度增高影[1]。正确诊断SPN对于治疗方法的选择十分重要，应用功能成像反映组织生理病理状态一直是研究热点。动态增强CT与18F-脱氧葡萄糖（FDG）正电子发射体层摄影术（PET）-CT已用于SPN的临床诊断及疗效评价，且鉴别良恶性SPN的准确性均较高[2]，但是上述影像检查技术存在一定的辐射。之前由于心跳及呼吸运动的影响，动态对比增强（dynamiccontrast-enhanced,DCE）-MRI应用于肺部检查相对较少。随着3D非刚性配准技术的发展，高分辨率动态增强MRI在肺部疾病方面的应用越来越多[3]。Ohno等[2]报道首过灌注法动态增强MRI鉴别SPN良恶性，其特异度及准确性高于18F-FDGPET-CT，且差异有统计学意义。因此，应用DCE-MRI鉴别SPN良恶性可能有较大价值。目前，基于两室模型的DCE-MRI鉴别SPN的良恶性的报道在国内鲜见。因此，本研究对比分析两室模型DCE-MRI与18F-FDGPET-CT，探讨其在SPN良恶性鉴别诊断中的应用价值。
资料与方法一、临床资料
年1月至年9月共收集38例SPN患者接受DCE-MRI及PET-CT检查，两种检查间隔时间小于3d。病例入选标准：（1)X线或CT（常规薄层CT扫描，纵隔窗测量最大径）发现肺部最大径≤3cm孤立性结节；（2）结节无钙化；（3）无近期急性炎症病史；（4）患者未经放、化疗治疗。38例中4例因无最终病理诊断被排除，2例因图像伪影较多影响结果分析被排除，余32例纳入本研究。其中男17例、女15例；年龄44~78岁，平均（62±5）岁。入组患者最终经手术病理证实21例，CT引导下穿刺或纤维支气管镜活检细胞学及组织学证实11例。恶性结节21例，其中腺癌17例、鳞癌2例、腺鳞癌1例、乳腺癌肺转移1例；良性结节11例，其中炎性肉芽肿6例、结核瘤2例、炎性假瘤2例、机化性肺炎1例。本研究方案已通过我院伦理委员会批准，所有患者均签署检查知情同意书。
二、MRI检查
1．MRI扫描方法：
使用德国SiemensEspree1.5T超导型MRI检查仪和8通道相控阵线圈，扫描序列包括常规轴面T1WI、T2WI及DWI，扫描范围自胸廓入口至肾上腺（含整个肾上腺）平面。三平面定位后，行常规轴面T1WI平扫：TR.00ms,TE87.00ms，层厚7.0mm，反转角70°，激励次数（NEX）1，矩阵×，扫描时间为36s；常规轴面T2WI：频率饱和脂肪抑制呼吸门控FSE序列，TR.00ms，TE.00ms，层厚4.0mm，反转角°，NEX1，矩阵×，扫描时间为s;DWI:TR.00ms，TE87.00ms，NEX4，矩阵×。动态增强扫描：首先进行T1原始值图（T1mapping）扫描，即利用多反转角技术，在增强前通过小反转角的T1mapping与大反转角的蒙片图拟合，计算每一个像素点的T1值，并得到T1mapping。随后在相同参数下进行动态增强扫描，结合原始T1值，获得各定量参数及其伪彩图。具体扫描参数如下：TR5.57ms，TE2.38ms，层厚4.2mm，反转角12°，NEX1次，矩阵×，FOVmm×mm，扫描时间为5min27s。以3.0ml/s流率经肘静脉注射Gd-DTPA（通用电气医疗集团，上海）0.1mmol/kg，注射结束后用15ml生理盐水以同样流率冲洗，每隔4s平静呼吸下憋气扫描1次，共扫描40次。2．MRI数据处理与分析：
后处理利用OmniKineticsDCE后处理软件（通用电气医疗集团）进行。利用ModifiedTofts模型得到MRI定量参数。包括（1）容积转运常数（volumetransferconstant，Ktrans）：对比剂从血管内渗透到血管外的速度常数；（2）回流速率常数（rateconstant，Kep）：组织间对比剂经扩散重新回到血管内的速度常数；（3）血管外细胞外容积分数（Ve）：血管外细胞外间隙占整个体素的百分比；（4）血管内血浆容积（Vp）。ROI放置原则：由2名高年资放射科医师共同确定，ROI放置于强化最明显的区域（参照常规T1WI、T2WI及增强图像，图1），避开血管、坏死液化区和伪影，手动勾画ROI，面积为25mm2，病灶中心层面及相邻两个层面各测量1次，最终采用3次测量值的平均值。三、PET-CT检查
1．PET-CT扫描方法：
采用荷兰Philips公司GEMINITF16PET-CT扫描仪。所有患者在检查前禁食6h以上，注射18F-FDG前空腹血糖均在检查许可范围内。按体重静脉注射18F-FDG，在安静状态下休息60min后行全身PET-CT检查。先进行16排螺旋CT扫描，管电压kV，管电流mA，层厚3mm，层间距3mm。每个进床位置采集时间1min。PET数据经飞行时间（TOF）及响应线（LOR）重建，CT数据采用×矩阵，3mm层厚进行标准重建，通过工作站进行图像融合，分别得到CT、PET图像及PET-CT融合图。2．PET-CT数据处理及分析：
2名有PET-CT诊断经验的高年资医师共同确定ROI，于病灶最大层面及相邻两个层面18F-FDG摄取值最高的区域手动勾画ROI，范围尽量与动态增强MRI图像一致，测定最大标准化摄取值（maximumstandardizeduptakevalue,SUVmax），最终采用3个层面测量值的平均值。CT多平面重组图像上（纵隔窗）测量病灶最大直径。四、统计学方法
采用SPSS16.0软件进行分析。测量数据首先行单样本K-S拟合优度检验，各组数据均符合正态分布，以±s表示。良恶性结节之间病灶最大径、Ktrans、Kep、Ve、Vp与SUVmax的比较采用独立样本t检验；采用Pearson相关性分析检验32例SPN的MRI灌注参数Ktrans、Kep、Ve、Vp值与SUVmax值的相关性；最后绘制ROC曲线，计算曲线下面积（AUC），并进行Z检验，根据最大约登指数（约登指数＝敏感度＋特异度–1）确定最佳诊断切点值，评价各参数值对SPN良恶性的诊断效能。P0.05时认为差异有统计学意义。结果一、良恶性结节各测量参数比较
恶性结节Ktrans、Kep及SUVmax值高于良性结节，差异有统计学意义；病灶最大径、Ve、Vp值在恶性结节与良性结节之间差异均无统计学意义（表1；图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8，图9）。二、MRI测量参数与SUVmax相关性分析结果
MRI测量参数Ktrans、Kep值与半定量参数SUVmax之间存在正相关性（r值分别为0.、0.，P值分别为0.、0.）；Ve、Vp与SUVmax之间无相关性（r值分别为0.、0.，P值分别为0.、0.）。三、诊断效能评估
Ve、Vp在良恶性结节间差异无统计学意义，不再评价其诊断效能。以病理结果为金标准绘制Ktrans、Kep、SUVmax3个参数的ROC曲线（图10），经Z检验Ktrans、Kep与SUVmax的AUC差异无统计学意义（Z值分别为1.、0.，P值分别为0.、0.）。3个参数中，Ktrans判断SPN良恶性的敏感度、特异度和准确性最高（表2）。讨论一、DCE-MRI及18FFDGPET-CT在SPN鉴别中的价值
本研究结果显示恶性结节Ktrans、Kep均值高于良性结节，分析原因可能为本组良性病变主要为炎性肉芽肿、炎性假瘤及结核瘤，而非活动性炎症，血管结构少甚至无血管，且微血管基底膜完整，血流灌注较低；恶性结节细胞生长更旺盛，肿瘤新生血管增多，微血管密度增加，微血管基底膜不完整，血管通透性明显增高，表现为对比剂的高交换[4]。因此，良性结节与恶性结节之间Ktrans、Kep差异有统计学意义。另外，恶性结节SUVmax值高于良性结节，原因为恶性结节比良性结节有更高的葡萄糖代谢[5]。因此，本研究结果也进一步提示Ktrans、Kep与SUVmax对鉴别SPN的良恶性均有较好的诊断价值。本研究结果还显示恶性结节与良性结节间Ve值差异无统计学意义。有文献报道乳腺病变的动态增强MRI结果显示，受病变周围水肿的影响及病变发展过程中组织内血管外细胞外容积的相对比例变化较慢，良恶性乳腺病变Ve值差异无统计学意义[6,7]。关于Ve值在前列腺癌的研究中，大多数学者认为癌区、外周带及中央腺体三者之间差异无统计学意义[8]。因此，Ve常不稳定，本组资料也显示恶性结节与良性结节Ve差异无统计学意义。另外，恶性结节与良性结节Vp值间差异也无统计学意义。Vp反映血浆内对比剂，由于恶性结节引流静脉及淋巴管常受侵犯而闭塞导致回流受阻，对比剂滞留在血管内；但是部分炎性结节由于纤维组织增生，引流血管内血栓形成，也会导致对比剂在血管内滞留[7]。笔者认为可能是对比剂滞留导致良恶性肺结节Vp值存在交叉。二、MRI定量参数与SUVmax的相关性
本研究结果表明Ktrans、Kep值与SUVmax呈正相关，而Ve、Vp与SUVmax无相关性。Ktrans、Kep与SUVmax相关可能是由于肺结节与正常肺组织不同生物学行为，导致血供、葡萄糖代谢发生了变化，血供增加与葡萄糖代谢有相同的变化趋势[9]。良性病变生长缓慢，血管相对更加成熟，很少出现组织缺氧和坏死，糖酵解较弱，SUVmax较低，血流灌注较差；恶性病变生长速度快，新生血管增多，容易出现乏氧及坏死，促进糖酵解，SUVmax较高，血流灌注也较高[9]。Ohno等[9]应用排CT定量首过灌注与18F-FDGPET-CT评价50例患者共76个肺结节，结果显示肺结节血流灌注的参数均与SUVmax相关。本研究结果提示MRI定量渗透性参数Ktrans、Kep可以与SUVmax等效评价SPN，但Ve、Vp与SUVmax无相关性，还需要进一步探索相关机制。三、诊断效能分析
本研究用ROC曲线来评价Ktrans、Kep、SUVmax在SPN良恶性鉴别中的诊断效能，结果显示三者AUC差异无统计学意义。Ktrans判断SPN良恶性的敏感度、特异度和准确性最高，均高于SUVmax。本研究以DCE-MRI灌注参数与SUVmax对照研究，显示了Ktrans、Kep较高的诊断效能，为定量增强MRI对SPN的临床应用提供了可行性。四、不足与展望
本研究存在一些不足：（1）良性病变样本量较少，可能降低统计效能。（2）尽管利用3D非刚性配准大大减少了运动位移的影响，但是DCE-MRI定量分析对胸部扫描要求较高，难以在临床研究中完全避免呼吸运动的影响，可能导致结果的偏差。
综上所述，定量动态增强参数Ktrans值、Kep值可以对SPN良恶性做出鉴别诊断，并表现出较高的诊断效能，且Ktrans、Kep与葡萄糖摄取率之间存在正相关性，提示DCE-MRI可为SPN提供类似于PET-CT的诊断信息。目前PET-MR在国内外的应用正处于上升阶段，探讨DCE-MRI和PET-CT成像之间的关系既可以进一步拓展动态增强MRI在评价SPN方面的应用，也是PET与MR影像融合技术发展的客观需要。利益冲突
利益声明 本研究与通用电气医疗集团无任何利益关系参考文献（略）
（收稿日期：-12-15）
（本文编辑：张琳琳）
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