背景抑制全身彌散加權(quán)成像在肺癌骨轉(zhuǎn)移診斷中的應(yīng)用價(jià)值

王海濤

肺癌是全球范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一，且目前已排在全世界癌癥死因的第1名，早期診斷是提高治療效果的有效途徑，其中術(shù)前有無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移決定了外科手術(shù)治療的成敗。骨轉(zhuǎn)移是肺癌等惡性腫瘤最常見的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移方式，全身骨顯像長(zhǎng)期以來都是檢測(cè)骨轉(zhuǎn)移瘤的標(biāo)準(zhǔn)及首選方法［1］。近年來隨著磁共振成像(技術(shù))的快速發(fā)展而出現(xiàn)的全身磁共振彌散加權(quán)成像(whole-body diffusion weighted imaging，WB-DWI)對(duì)于全身腫瘤性病變的診斷具有非常大的應(yīng)用潛力。本文旨在通過對(duì)比WB-DWI與常規(guī)MRI檢查，來進(jìn)一步探討WBDWI技術(shù)在肺癌骨轉(zhuǎn)移早期診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取健康志愿者10名行WB-DWI檢查，其中男5例，女5例，年齡32～65歲，平均年齡53.5歲。收集本醫(yī)院2010年12月～2012年4月經(jīng)手術(shù)、穿刺活檢或支氣管鏡活檢病理證實(shí)為肺癌并可疑合并骨轉(zhuǎn)移的患者24例，其中男18例，女6例，年齡38～80歲，平均年齡為55歲。所有患者均已了解檢查內(nèi)容并簽署了《磁共振掃描知情同意書》。于WB-DWI掃描后l周內(nèi)對(duì)認(rèn)為可疑部位及原發(fā)灶部位進(jìn)行常規(guī)MRI檢查，必要時(shí)增強(qiáng)掃描。

1.2 掃描方法

1.2.1 WB-DWI 使用Philips1.5T超導(dǎo)型MRI掃描儀，利用磁體內(nèi)置體線圈進(jìn)行掃描，信號(hào)采集使用磁體內(nèi)置Q-BODY線圈，用STIR-EPI序列行軸位掃描。自由呼吸下行全身彌散加權(quán)成像，分8段掃描，橫軸位，層厚8 mm，無間隔，F(xiàn)OV=40 cm，TI=165 ms，TR/TE=5 000/110 ms，b=0，600 s/mm2，矩陣:128×128;掃描時(shí)間:每段3分21秒。掃描結(jié)束對(duì)8段的原始圖像進(jìn)行疊加，在三維重建后形成3D-MIP圖像，最終對(duì)經(jīng)過重建的MIP圖像進(jìn)行黑白反轉(zhuǎn)處理。

1.2.2 常規(guī)MRI 對(duì)病變所在部位行橫斷面、矢狀面或冠狀面行常規(guī)T1WI、T2WI及T2WI/SPIR序列掃描。必要時(shí)行局部MRI增強(qiáng)掃描。

1.3 影像分析 圖像分析采用雙盲法.所有WB-DWI及MRI圖像分別由2名影像科醫(yī)師獨(dú)立分析，在不提供臨床信息及其他影像資料的前提下評(píng)價(jià)2種方法所顯示的病例數(shù)。2名醫(yī)師均明確診斷者定為陽性，不確定者按陰性處理。

2 結(jié)果

2.1 肺癌骨轉(zhuǎn)移瘤的信號(hào)特點(diǎn) 10名健康志愿者骨骼系統(tǒng)呈低至中等信號(hào)，血管、脂肪、肌肉、肝臟、縱隔及2肺呈低信號(hào)，顱腦、脾、膽囊、胃腸道及其內(nèi)容物、前列腺、睪丸、卵巢、脊髓、淋巴結(jié)為高信號(hào)，反轉(zhuǎn)圖像上為低信號(hào)(圖1、圖2)。骨轉(zhuǎn)移瘤在WB-DWI圖像上為明顯高信號(hào)、反轉(zhuǎn)圖像上病灶為低信號(hào)(圖3、圖4)。

2.2 WB-DWI和常規(guī)MRI診斷骨轉(zhuǎn)移瘤的結(jié)果對(duì)照 經(jīng)病理證實(shí)為肺癌的24例患者中，WB-DWI陽性病例為16例，共檢出病灶數(shù)為81處，其余6例未見轉(zhuǎn)移瘤。常規(guī)MRI共檢出15例骨轉(zhuǎn)移瘤患者共檢出病灶數(shù)為80處，1例肺癌胸骨柄體交界處轉(zhuǎn)移瘤患者漏診，行增強(qiáng)MR檢查確診。

2.3 WB-DWI在骨外病灶的優(yōu)勢(shì) WB-DWI同時(shí)發(fā)現(xiàn)了包括肺、肝臟、膽囊、胰腺、腎上腺、胃、腎臟、前列腺等骨骼系統(tǒng)以外的腫瘤相關(guān)性或腫瘤非相關(guān)性病灶以及多發(fā)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(圖5、圖6)。

3 討論

3.1 全身彌散成像原理及應(yīng)用 全身彌散成像是指利用磁共振彌散成像技術(shù)進(jìn)行的全身大范圍掃描［2］。磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)是目前能在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量與成像的唯一方法。隨著磁共振快速成像序列如回波平面成像及并行采集技術(shù)如敏感性編碼等的引進(jìn)，使MRI單次全身掃描成為可能。Takahara等［3］于2004年首次報(bào)道，將DWI與EPI及短反轉(zhuǎn)恢復(fù)(short tau inrersion recor-ery，STIR)脂肪抑制技術(shù)相結(jié)合，在自由呼吸狀態(tài)下進(jìn)行三維的全身大范圍掃描，稱之為背景信號(hào)抑制全身彌散加權(quán)成像(WB-DWI)。全身彌散技術(shù)采用STIR-EPI-DWI序列，根據(jù)病變內(nèi)部水分子彌散運(yùn)動(dòng)的改變來判斷內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化，大部分腫瘤組織在細(xì)胞學(xué)上具有生長(zhǎng)密集、核漿比高的特點(diǎn)，這使得其細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外可供水分子自由擴(kuò)散的空間變小，在彌散成像中彌散受限，ADC降低，在DWI圖像上呈明顯的高信號(hào)［4］。實(shí)體腫瘤的惡性程度越高，這種細(xì)胞學(xué)特征就越顯著，ADC值就越低。

圖1 、圖2 健康志愿者WB-DWI影像骨骼系統(tǒng)呈均勻性低－等信號(hào)及反轉(zhuǎn)圖像均勻性等－高信號(hào) 圖3、圖4 肺癌患者多發(fā)骨轉(zhuǎn)移，WB-DWI影像骨轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為多發(fā)局灶性或結(jié)節(jié)狀高信號(hào)改變及反轉(zhuǎn)圖像多發(fā)局灶性或結(jié)節(jié)狀低信號(hào) 圖5、圖6 肺癌患者多發(fā)骨轉(zhuǎn)移，右側(cè)胸膜腔轉(zhuǎn)移，肝臟、左腎多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤，盆腔多發(fā)腫大淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

3.2 WB-DWI對(duì)肺癌全身骨骼系統(tǒng)轉(zhuǎn)移瘤的敏感性和特異性及臨床價(jià)值 正常人骨骼系統(tǒng)骨髓中大量的脂肪成分決定了其在WB-DWI中呈低信號(hào)，此特征為探測(cè)骨骼系統(tǒng)病變奠定了基礎(chǔ);在低信號(hào)背景下，大部分骨骼系統(tǒng)病灶(尤其是腫瘤)由于細(xì)胞密度增加所致擴(kuò)散受限以及高T2值特性而出現(xiàn)明顯高信號(hào)，正常組織與病變?cè)谛盘?hào)上的顯著差別，使診斷醫(yī)師能輕易發(fā)現(xiàn)病灶［5］。WB-DWI克服了傳統(tǒng)體部彌散成像信噪比和分辨率不可兼得的局限性。翻轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖可以抑制組織如肌肉、脂肪、肝臟、腎臟產(chǎn)生的磁共振信號(hào)，突出病變區(qū)域的對(duì)比度，背景信號(hào)被抑制，可以發(fā)現(xiàn)微小的轉(zhuǎn)移灶，明顯提高了彌散技術(shù)的敏感性和特異性。全身骨骼系統(tǒng)轉(zhuǎn)移瘤的檢出，尤其是多轉(zhuǎn)移灶，避免了肺癌患者不必要的手術(shù)創(chuàng)傷，為患者下一步治療方案及預(yù)后評(píng)價(jià)提供了準(zhǔn)確的影像資料支持，避免了潛在的醫(yī)療糾紛。同時(shí)WB－DWI能發(fā)現(xiàn)其它臟器的轉(zhuǎn)移和其它非相關(guān)性病變。有研究稱發(fā)生溶骨性轉(zhuǎn)移的病變?nèi)绶伟⑷榘?，?yīng)首選WB-DWI［6］。本組病例中WBDWI陽性病例為16例，共檢出病灶數(shù)為81處，WB-DWI均呈亮信號(hào)，考慮溶骨性破壞為主，與該研究結(jié)果相符;常規(guī)MRI陽性病例為15例，共檢出病灶數(shù)為80處。將WB-DWI與常規(guī)MRI檢查結(jié)果逐一對(duì)比，WB-DWI與常規(guī)MRI結(jié)果完全一致者80例。WB－DWI陽性而常規(guī)MRI陰性病例1例:WBDWI示胸骨異常病灶，而常規(guī)MRI未能顯示，后行MR增強(qiáng)掃描確診?；颊咝毓潜w交界處骨轉(zhuǎn)移瘤，可能與病灶較小且常規(guī)MRI圖像受呼吸、心跳影響有關(guān)，而WB-DWI圖像由于其較高敏感性，圖像呈明顯高信號(hào)因此明確診斷。

3.3 WB-DWI的局限性和優(yōu)勢(shì) 全身彌散受其掃描范圍的影響和FOV的限制難以顯示四肢遠(yuǎn)端的病灶，頸部磁敏感偽影大，圖像變形大、質(zhì)量較差，難以區(qū)分大血管和淋巴結(jié)［7］，胃腸道高信號(hào)的干擾易導(dǎo)致影響鄰近骨骼病灶的檢出。作為一項(xiàng)嶄新成像技術(shù)存在一定的不足之處，有待進(jìn)一步的改進(jìn)和更大樣本的研究;然而，對(duì)于全身MR－DWI在肺癌骨轉(zhuǎn)移診斷中的初步研究已充分展示了這一技術(shù)的優(yōu)越性和前景，結(jié)合病變部位MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描，使2種技術(shù)能相輔相成、互相補(bǔ)充;這一技術(shù)檢查時(shí)間短且敏感性高，無放射性損傷、可重復(fù)性強(qiáng)，能同時(shí)探測(cè)骨內(nèi)、外的病灶，對(duì)于肺癌患者骨轉(zhuǎn)移檢出和治療后的隨訪有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

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