DWI在肺癌淋巴结定性诊断中的临床研究

张 晰 邢 伟 陈 杰 丁玖乐 高晓玉 沈 楠

肺癌是威胁人类健康及生命的主要恶性肿瘤之一，治疗的关键在于早期诊断及分期，而无创性影像学检查对肺癌分期非常重要。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI）的应用范围正逐步向体部拓展，特别是近年来，快速成像技术的迅速发展，如单次激发平面回波成像的发展，使影响图像质量的呼吸、心跳、脉搏及肠管蠕动等均可被有效克服，从而使其能够应用于体部实体肿瘤，如肝癌、乳腺癌、前列腺癌、胃肠道肿瘤等[1-4]。近年来，有关DWI在肺部应用的报道也逐渐增多，但是胸部成像的b值使用尚无定论，目前还处于研究阶段。因此，探讨扩散加权成像在肺癌淋巴结转移中的应用成为研究重点。

方 法

1.临床资料

选取2011年11月～2012年6月在本院诊治的肺癌患者25例，其中男性17例，女性8例，年龄41～72岁，中位年龄为59岁。所有患者均于磁共振检查结束后2周内手术治疗，术中均可见纵隔和（或）肺门增大淋巴结。经术后病理证实，其中鳞癌15例，腺癌8例，腺鳞癌2例。所有的纵隔和（或）肺门淋巴结根据术后病理结果分为转移性与非转移性两组。所有患者均签署书面知情同意书。

2. MRI检查方法与扫描参数

采用德国Siemens Magnetom Verio 3.0T超导型MR扫描仪与腹部相控阵表面线圈，行常规MRI与DWI检查。检查前先训练患者呼吸，嘱咐患者尽量保持呼吸均匀，以保证图像质量，检查时患者取仰卧位。常规MR序列采用屏气扫描：①半傅立叶变换单次激发快速自旋回波序列（HASTE）的冠状位及轴位T2WI，扫描参数：TR/TE 700ms/96ms，层厚/间隔6.0mm/1.8mm，回波链长度 168，视野（field of view,FOV）38cm，矩阵 320×224，激励次数（number of excitation, NEX）1.0；②快速扰相梯度回波的T1WI，扫描参数：TR/TE 161ms/2.46ms，层厚/间隔6.0mm/1.8mm，FOV 38cm，矩阵 320×240，翻转角64°，NEX=1.0。DWI采用呼吸触发的单次激发自旋回波-回波平面成像（spin echo-echo planar imaging,SE-EPI）序列，在自由呼吸状态下采集图像，TR/TE 3000ms/72ms，层厚/间隔 6.0mm/1.8mm，FOV 35cm，矩阵 128×115，NEX=3.0。同时在相互垂直的X，Y，Z轴3个方向上施加扩散敏感梯度场，b值取0s/mm2、800s/mm2。

3.图像后处理与数据测量

利用syngo MR B17工作站对图像进行后处理,获得表观扩散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）图。由一位高年资医师在不知病理结果及研究方法的前提下，参考常规轴位T1WI、T2WI图像，在b值为0的DWI图像中勾画感兴趣区（region of interest, ROI），然后拷贝到ADC图上测得相应淋巴结的ADC值，ROI尽可能避免坏死区（坏死区的标准：T1WI低信号，T2WI高信号）。为了避免测量所致的偏移，所有的测量均重复3次，取其平均值作为最终测量值。

4. 统计学分析

采用SPSS 17.0统计分析软件。连续性计量资料平均值用±s表示，采用独立样本t检验比较转移性与非转移性淋巴结ADC值的差异。通过受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析ADC值鉴别转移性与非转移性淋巴结的诊断价值，并确定诊断肺癌淋巴结转移的ADC最佳阈值，计算相应的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值。当P＜0.05认为差异有统计学意义。

结 果

经过术后病理结果证实，25例肺癌患者由ADC图检出的78枚淋巴结中，其中转移性35枚，非转移性43枚。具有代表性的淋巴结见图1、图2。

图1 男，41岁，体检发现左肺下叶占位，病理结果：腺鳞癌，第5组淋巴结转移。A.轴位T2WI示第5组转移性淋巴结（箭）；B. 轴位T1WI示第5组转移性淋巴结（箭）；C. 轴位DWI（b＝800 s/mm2）示第5组转移性淋巴结,显示高信号（圆形）；D.轴位ADC图示第5组转移性淋巴结,显示低信号（圆形），ADC值为1.237×10-3mm2/s；E.镜下见淋巴结的正常结构消失，被核大深染组成的瘤巢取代，部分融合（HE×200）。

两组淋巴结ADC值之间的比较：转移性淋巴结的ADC值[（1.804±0.554）×10-3mm2/s]明显小于非转移性淋巴结[（2.509±0.502）×10-3mm2/s]，且差异具有统计学意义（t0-800=5.888，P＜0.05）。

通过ROC曲线（图3）分析，获得的曲线下面积（AUC）为0.827，95%的可信区间为0.725～0.903。根据AUC＞0.5起诊断作用，认为b=800 s/mm2可作为鉴别转移性与非转移性淋巴结的有效指标。以ADC=2.210×10-3mm2/s作为转移性与非转移性淋巴结的鉴别诊断阈值（图4），其敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为82.9%、69.8%、69.0%、83.3%。

图2 男，66岁，体检发现左上肺占位，病理结果：鳞癌，第4组淋巴结肿大（非转移）。A.轴位T1WI示第4组非转移性淋巴结（白箭）；B. 轴位T2WI示第4组非转移性淋巴结（白箭）；C. 轴位DWI（b＝800 s/mm2）示第4组非转移性淋巴结,显示低信号（圆形）；D.轴位ADC图示第4组非转移性淋巴结,显示稍高信号（圆形），ADC值为2.620×10-3mm2/s。

图3 ADC值鉴别转移性与非转移性淋巴结的ROC曲线。

图4 每个淋巴结的ADC值作为阈值时的敏感性（蓝色）、特异性（绿色），最终选ADC=2.210×10-3mm2/s作为转移性与非转移性淋巴结的鉴别诊断阈值。

讨 论

肺癌的准确分期对临床制定合适的治疗方案至关重要，而淋巴结的有无转移又是分期的关键。目前淋巴结评估主要依赖影像学检查，包括CT、PET-CT等检查，但这两者均存在着局限性。CT主要通过测量淋巴结的大小来诊断有无转移，目前以淋巴结肿大（短径大于1cm）诊断为转移[5],但不能用于诊断非小细胞肺癌的淋巴结转移[6]。尽管PET-CT可通过测量SUV最大值来判断淋巴结转移，Usuda等[7]认为SUV最大值≥2.40诊断为淋巴结转移，但一些炎症、感染也会使葡萄糖代谢升高，从而使PET-CT存在一定的假阳性率[8]。此外，CT、PET-CT检查存在放射性辐射，不适合多次复查。一组对88个非小细胞肺癌患者、734个淋巴结的研究[9]表明，在非小细胞肺癌的淋巴结分期中，扩散加权成像可以取代PET-CT，因为DWI有更低的假阳性率。

ADC为表观扩散系数，主要反映组织中水分子的扩散能力。研究结果显示转移性淋巴结ADC值小于非转移性淋巴结，这与Gumustas等[10]在纵隔良恶性病变的DWI定量研究结果一致，认为水分子的扩散受限程度主要与组织内细胞构成（如肿瘤细胞密度、黏蛋白含量、坏死及细胞外间隙等）和细胞膜完整性密切相关。转移性淋巴结的细胞排列紧密，细胞外间隙小，使水分子扩散受限，ADC值较小；而非转移性淋巴结则相反。因此，不同的ADC值可以反映不同的组织学类型和特征[11]。

水分子的扩散受限程度还受微循环灌注的影响，有研究表明b＜400 s/mm2时微血管灌注对ADC值测量影响较大[12]，不利于反映组织的扩散真实值。目前，由于MR设备、扫描序列及参数不同，因此尚没有标准的DWI检查b值。此项研究主要通过测量ADC值对肺癌纵隔及肺门淋巴结进行定性诊断，选用了b=800 s/mm2，因为高b值不仅减小了微循环灌注对ADC值测量的影响，而且更准确地反映组织内水分子的扩散受限情况。最终选取ADC=2.210×10-3mm2/s作为转移性与非转移性淋巴结的鉴别诊断阈值，其敏感性82.9%，明显高于贺等研究的DWI诊断肺癌淋巴结转移中以b=500 s/mm2时的敏感性52.9%[13]。

此研究取得一定的研究成果，但是也存在局限性：样本例数仍然较少，有待扩大样本进一步证实所得结果；相对ADC值（rADC）可能会提高转移性淋巴结的诊断准确性[14]，有待今后进一步研究。

总之，转移性淋巴结的ADC值明显小于非转移性淋巴结，因而，DWI对肺癌患者的纵隔和(或)肺门淋巴结转移有一定的鉴别诊断价值。

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