磁共振扩散峰度成像在肺部肿瘤良恶性诊断中的效能论文

2023-11-10 15:30:10 来源: 作者:hemenglin
摘要:目的:探讨磁共振扩散峰度成像(DKI)在肺部肿瘤良恶性诊断中的效能。方法: 选取 2018 年 4 月至 2022 年 10 月该院 收治的 70 例疑似肺部肿瘤患者
【摘要】 目的:探讨磁共振扩散峰度成像(DKI)在肺部肿瘤良恶性诊断中的效能。方法: 选取 2018 年 4 月至 2022 年 10 月该院 收治的 70 例疑似肺部肿瘤患者作为研究对象,患者均接受磁共振 DKI 检查,获取磁共振 DKI 相关参数 [ 平均峰度系数(MK)、平均扩散 系数(MD)]水平, 以病理检查结果为“金标准”,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析磁共振 DKI检查在肺部肿瘤良恶性诊断中的效能。 结果: 常规多层螺旋计算机断层扫描共检出肺部肿瘤灶 77 个。病理检查结果显示,77 个肺部肿瘤灶中良性病灶 33 个,占 42.86%,其中 肺炎性假瘤 24 个, 肺错构瘤 7 个, 肺纤维瘤 2 个;恶性病灶 44 个, 占 57.14%, 其中肺腺癌 31 个, 肺鳞癌 13 个。恶性病灶 MK 水平高于 良性病灶,MD 水平低于良性病灶,差异有统计学意义(r<0.05);ROC 曲线分析显示,MK、MD 水平单项及联合诊断肺部肿瘤良恶性的 曲线下面积分别为 0.830、0.815、0.891.均有一定的诊断价值,其中联合检查诊断的效能最高。结论: 磁共振 DKI 检查的影像学相关参数 在肺部肿瘤良恶性诊断中具有较高的效能。
【关键词】 肺部肿瘤,肺癌,磁共振,扩散峰度成像,检查,诊断,效能
Efficacy of
SUN Liang
(Medical Imaging Department of Physical Examination Center of Shangqiu Hospital of Traditional Chinese Medicine, Shangqiu
476000 Henan, China)
【Abstract】 Objective:To investigate efficacy of imaging-related parameters of magnetic resonance diffusion kurtosis imaging (DKI) in diagnosis of benign and malignant lung tumors. Methods:70 patients with suspected lung tumors admitted to the hospital from April 2018 to October 2022 were selected as the study subjects. All patients underwent magnetic resonance DKI examination to obtain magnetic resonance DKI-related parameters [mean kurtosis coefficient (MK), mean diffusion coefficient (MD)] levels. Using the results of pathological examination as the “gold standard”, the efficacy of magnetic resonance DKI in the diagnosis of benign and malignant lung tumors was analyzed by receiver operating characteristic (ROC) curve. Results:A total of 77 lung tumors were detected by conventional multi-slice spiral computed tomography. The pathological examination showed that there were 33 benign lesions in the 77 lung tumors, accounting for 42.86%, including 24 pulmonary inflammatory pseudotumors, 7 pulmonary hamartomas and 2 pulmonary fibromas; there were 44 malignant lesions, accounting for 57.14%, including 31 lung adenocarcinomas and 13 lung squamous cell carcinomas. The MK level of the malignant lesions was higher than that of the benign lesions, and the MD level was lower than that of the benign lesions, and the differences were statistically significant (r<0.05). The ROC curve showed that the areas under the curve of the MK and MD levels in the diagnosis of benign and malignant lung tumors were 0.830. 0.815 and 0.891. separately, which had certain diagnostic value, and the diagnostic efficacy of combined examination was the highest. Conclusions:The imaging parameters of magnetic resonance DKI examination have high efficacy in the diagnosis of benign and malignant lung tumors.
【Keywords】 Lung tumor; Lung cancer; Magnetic resonance imaging; Diffusion kurtosis imaging; Examination; Diagnosis; Efficacy
肺部肿瘤根据肿瘤性质可分为良性和恶性 [1]。 肺癌为恶性肺部肿瘤,若不及早接受有效诊治可严 重损害患者生存质量 [2]。多层螺旋计算机断层扫描 是目前临床诊断肺部肿瘤常用的无创影像学方法, 但在鉴别肺部肿瘤性质方面并不理想 [3]。磁共振扩 散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI) 以其能反映活体中水分子扩散运动特点被广泛应用于 肿瘤疾病的鉴别诊断中,但其获取的表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient,ADC) 值难 以对组 织中非高斯分布的水分子扩散特征进行分析,在区 分孤立性肺结节及相关肿瘤方面存在劣势,有一定 的误诊风险 [4]。而磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)能反映生物组织中水分子非 高斯扩散特性,可较为准确地评估组织微观结构的 复杂性 [5] ,但其影像学参数对肺部肿瘤诊断的临床意义尚未完全明确。本文探讨 DKI 检查在肺部肿瘤 良恶性诊断中的效能。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取 2018 年 4 月至 2022 年 10 月 本院收治的 70 例疑似肺部肿瘤患者作为研究对象。 纳入标准:年龄≥ 18 岁;存在咳嗽、咳痰、咳血、 胸痛或气急症状;多层螺旋计算机断层扫描检出未 钙化的肺部肿瘤;神志清晰,依从性良好,可配合 本研究。排除标准:合并局部感染或全身感染;合 并严重肝、肾功能器质性损伤;有放化疗史;体内 有金属植入物或金属异物;合并幽闭恐惧症。患者 对本研究内容了解并自愿签署知情同意书,且研 究经本院伦理委员会审核通过。其中男 44 例,女 26 例;年龄 43~64 岁, 平均(52.36±4.65) 岁;体 质量指数(BMI)23.05~26.53 kg/m2.平均(25.12± 0.82)kg/m2.
1.2 方法 所有患者均进行磁共振 DKI 检查,仪 器选用美国 GE 公司 3.0T HDxt 超导型 MRI 扫描仪。 检查前患者禁食禁饮 6 h,检查时,去除佩戴金属 物品以减少伪影, 取仰卧位, 以头先进的方式进床, 医护人员嘱患者平静呼吸减少运动伪影。
首先使用 32 通道相控阵射频体线圈对患者 上腹部行 MRI 常规序列扫描,扫描参数如下,快 速自旋回波序列 T1WI:TR=580 ms,TE=12 ms; 层厚 4.0mm, 矩阵 256×256;快速自旋回波序列T2WI:TR= 550 ms,TE=18 ms, 层厚 4.0 mm, 矩阵 256×256.脂 肪抑制序列 STIR 参数:TR=3100 ms,TE=120 ms; 层厚 4.0 mm, 矩阵 256×256.经肘正中静脉注入 15 mL 钆喷替酸葡甲胺(德国 Bayer Schering Pharma AG, 国药准字 J20171008.15 mL), 注射速率控 制在 2.5 mL/s,注射同时采用 LAVA Dyn-DCE 序列 进行矢状位扫描,共采集35个时相,扫描时间280 s。 之后进行 DKI 检查,扩散敏感系数 b 值分别取 0、 200、400、800 s/mm2.TR 取最小值,扫描视野 FOV:240 mm×240 mm, 矩阵 128×128. 持续时 间 6~8 min。最后将采集到的影像学数据上传至工 作站,采用阈值法去除周围脂肪、骨、气体等组织 的影像,得到参数图。利用 DWI 数据集轴位 b0 图 像上选取病灶较大范围,勾画感兴趣区域,避开病 灶中的坏死与空洞,利用评估软件自动完成从 DWI 至 DKI 的转换,计算肿瘤平均峰度系数(MK)、平均扩散系数(MD)。患者于磁共振DKI检查完成后1周内进行手术, 获取患者病理组织。
1.3 观察指标 (1)统计患者病理诊断结果。(2) 以病理诊断结果作为临床判断金标准,比较良恶 性肿瘤的 DKI 相关参数水平,分析磁共振 DKI 检 查的影像学相关参数在肺部肿瘤良恶性诊断中的 效能。
1.4 统计学方法 采用 SPSS 22.0 统计学软件处理数据, 计量资料以(x(—) ±s )表示, 采用 t 检验,计数资料以率(%)表示,采用 χ2 检验,绘制受试者工 作特征(receiver operating characteristic,ROC) 曲线 分析磁共振 DKI 对肺部肿瘤的诊断效能,得到曲线 下 面 积(area under the curve,AUC),AUC<0.5 表 示无诊断价值,0.5 ≤ AUC<0.7 表示诊断价值较低, 0.7 ≤ AUC<0.9 表示诊断价值中等,AUC ≥ 0.9 表示 诊断价值高。以 P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 病理诊断结果 常规多层螺旋计算机断层扫 描共检出肺部肿瘤灶 77 个。病理诊断结果显示, 77 个肺部肿瘤中良性病灶 33 个,占 42.86%,其中 肺炎性假瘤 24 个,肺错构瘤 7 个,肺纤维瘤 2 个; 恶性病灶 44 个, 占 57.14%, 其 中肺腺癌 31 个, 肺鳞癌 13 个。见表 1.
2.2 恶性病灶、良性病灶磁共振 DKI 相关参数水 平比较 恶性病灶磁共振 DKI 参数 MK 水平高于良 性病灶,MD 水平低于良性病灶,差异均有统计学 意义(P<0.05)。见表 2.
2.3 磁共振 DKI 参数 MK、MD 水平在肺部肿瘤良 恶性诊断中的效能 以 MK、MD 作为因变量,以 肺部肿瘤良恶性情况作为自变量(1= 恶性,0= 良 性), 绘制 ROC 曲线(见图 1), 结果显示,MK、MD 水平单项及联合检查诊断肺部肿瘤良恶性的 AUC 分别为 0.830、0.815、0.891. 均有一定的诊断 效能,其中联合检查诊断的效能最高。见表 3.
3 讨论
多数恶性肺部肿瘤患者发现时已处于中晚期, 若能及早发现并采取治疗,5 年存活率可提高至 80% 左右 [6]。因此,肺部肿瘤性质的早期鉴别对临 床治疗的开展和改善患者生存质量意义重大。支气 管镜检、穿刺活检及手术病理学诊断是确定肺部肿 瘤性质的金标准,但侵入性较强,患者接受度低, 不适用于肺部肿瘤的早期检查 [7]。
动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)是目 前临床评估肺部结节、肿瘤的重要手段,与传统的 MRI 检查不同,其可动态观察肿瘤组织的血流灌注 情况,在肿瘤良恶性诊断、治疗效果评估及预测复 发等方面均有一定价值 [8],但对于强化明显的良性、 恶性肿瘤则难以区分。而磁共振 DKI 能有效反映组 织微观结构的复杂性变化,有利于实现对病灶的精 准量化 [9]。
本研究结果显示,恶性病灶磁共振 DKI 参数 MK 水平高于良性病灶, MD 水平低于良性病灶。分 析其原因在于肿瘤组织并非单一、均匀递质,相当一部分肿瘤组织结构如细胞膜、间质及其生化特性、 温度、渗透压等均会影响肿瘤组织内水分子的高斯 扩散,使其不依赖浓度梯度进行转移,呈现为弥散 偏离高斯分布 [10]。磁共振 DKI 引入峰度概念来量 化真实水分子扩散位移与理想的高斯分布水分子扩 散位移间的偏离,可反映水分子扩散受限程度以及 扩散的不均质性,进而实现对肿瘤组织内水分子扩 散的受限过程进行更高级的量化评估 [11]。MK 值是 全部敏感梯度方向中峰度的平均值,MD 为平均扩 散系数,前者与组织结构复杂程度紧密相关,与肿 瘤细胞密度和新生血管等呈正比;后者与组织结构 复杂程度及弥散偏离高斯分布程度呈负相关 [12-13]。 因而当 MK 值呈高水平、MD 呈现低水平时,则提 示肺部肿瘤水分子扩散明显受限,很大几率为恶性 肿瘤。
本研究 ROC 曲线分析显示,MK、MD 水平单 项及联合检查诊断肺部肿瘤良恶性的 AUC 分别为 0.830、0.815、0.891. 均有一定的诊断效能, 其中 联合检查诊断的效能最高。对此,建议在传统磁共 振 DWI 检查难以准确鉴别肺部肿瘤性质时,可采 用磁共振 DKI 检查获取肿瘤的 MK、MD 值,为肺 部肿瘤的临床诊断提供帮助。
综上所述,磁共振 DKI 检查的影像学相关参 数在肺部肿瘤良恶性诊断中具有较高的效能。
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