SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：目的评价磁共振扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）参数表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值、病灶/脊髓信号比值（Lesion-to-spinal cord Ratio，LSR）及正电子发射型计算机断层成像（Positron Emission tomography-Computed Tomography，PET/CT）的标准摄取值（Standard Uptake Value，SUV）对肺癌胸部淋巴结转移的诊断价值。方法收集（2017年10月至2018年8月）在我院诊断为非小细胞性肺癌（Non-small Cell Lung Cancer,NSCLC）拟行肺癌根治术的患者16例。术前行MR常规扫描、DWI及PET/CT检查。全部患者于术中进行了淋巴结清扫，以手术病理为金标准，将淋巴结分为转移组和非转移组。分析NSCLC肺门纵隔淋巴结良恶性的DWI、PET/CT特点，对转移性和非转移性淋巴结的ADC均值（ADC 值）、ADC最小值（ADC）、LSR值（b=800s/mm2）、SUV值进行比较。计算Pearson相关系数以比较ADCmean、ADCmin、LSR和SUVmax值之间的相关性。采用受试者特性曲线（Receiver Operating characteristic Curve，ROC）分析它们各自的诊断阈值和诊断效能。用Z检验比较ROC曲线下面积的差异。采用Logistic回归模型评估联合ADCmean与ADCmin、ADCmean与LSR对肺癌淋巴结转移的诊断效能。结果16例患者共计切除106个淋巴结，其中84个可以在MR图像上找到，34个为转移性淋巴结，50 个为非转移性淋巴结。转移性胸部淋巴结的 ADC 、ADC 值分别为（1.14±0.24）×10-3mm /s、（0.95±0.21）×10 mm /组（（1.31±0.81）、（11.85±8.00）VS（0.65±0.31）、（2.05±1.30））（Z=-6.932、-8.903，P<0.001）。SUVmax诊断转移淋巴结的曲线下面积（Area Under the ROC Curve，AUC）为0.930，以>3.65为阈值，诊断敏感度为89.7%，特异度为86.8%。ADCmean联合LSR诊断效能为AUC是0.875，敏感度75%，特异度84.2%；ADCmean联合ADCmin诊断效能为AUC是0.865，敏感度70.6%，特异度82.9%，对肺癌淋巴结转移的诊断效能与SUVmax值相当（Z=-1.453；P=0.146，Z=-1.678；P=0.093）。结论ADCmean、ADCmin、LSR和SUVmax诊断肺癌淋巴结转移具有潜在价值；联合ADCmean与LSR，联合ADCmean与ADCmin对于肺癌淋巴结转移的诊断效能与SUVmax相当，因此DWI可作为PET/CT鉴别肺癌淋巴结转移的辅助检查方法。
关键词：磁共振扩散加权成像；PET/CT；肺癌；淋巴结转移
本文引用格式：张蔚蔚,江建芹,江舒,等.磁共振扩散加权成像及18F-FDG PET/CT对肺癌淋巴结转移的评估价值[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(96):231-234.
0引言
肺癌的发病率和致死率居恶性肿瘤的首位[1]，早发现、早诊断、早治疗可以使患者的5年生存率得以极大地提高，并有效地改善预后。临床实践表明，肺癌的预后和分期密切相关，准确的临床分期能够协助制定好正确的治疗方案、较为正确地判断患者的预后。随着世界上肺癌普查运动的逐步开展，国际社会已经高度重视辐射剂量的累计危害和辐射造成的污染，临床上逐步要求一种准确、安全并且无创性的检查方法，用来定量检测、定性诊断肿瘤并监测其治疗疗效。
DWI是磁共振（Magnetic Resonance，MR）功能成像的其中一种，它可用来判定肿瘤的良恶性，阐明其分子生物学特征和病理生理的机制，是唯一能反映在活体组织内的水分子扩散运动机制的一种成像方法[2]。近些年多篇文献[3-4]表明绝对平均ADC值较为正确地评估了淋巴结转移的大致情况，许多学者们[5-6]还对比分析了DWI和PET/CT在肺癌N分期中的应用价值，均认为DWI的准确性高于PET/CT，且假阳性率较低，在鉴别淋巴结良恶性方面优于PET/CT。
比较以上的研究发现，虽然DWI、PET/CT检查在诊断肺癌淋巴结方面有着各自的准确率、敏感度和特异度，但是二者相联合对肺癌淋巴结的诊断效能尚未能完全指明。因此，本研究旨在保持检查设备不变、b值取值不变、成像方式及序列选择不变的基础上，将肺癌肺门及纵膈转移性与非转移性淋巴结进行分组，勾画出感兴趣区（Region Of Interest，ROI），探寻ADCmean、ADCmin、LSR及SUVmax各参数之间的相关性，及其鉴别NSCLC胸部淋巴结转移的诊断效能以及联合诊断效能，为临床提供合适、有效的诊断依据。这样可以安全又快捷地对肺癌患者术前胸部淋巴结转移与否展开评估、并得出准确的临床分期，从而避免了开胸手术和不必要的有创性检查，为拟定治疗方式提供有效依据，继而改善了患者的生存率，准确判断预后情况。
1资料与方法
1.1一般资料
收集2017年10月至2018年8月期间在我院诊断为NSCLC拟行肺癌根治术的患者16例。本研究获得了本院伦理委员会批准，全部受检者于检查前均需签署知情同意书。
1.1.1纳入标准
①PET/CT扫描拟诊为肺部结节或肿块，病灶最大径>1.0cm，肺门或纵膈发现淋巴结≥0.4cm；
②PET与MR检查时间相隔不超过两天，行MR检查前未行任何抗肿瘤治疗、手术及穿刺、支气管镜等侵入性检查，检查后一月内手术后有明确组织病理学结果；
③受检者无MRI扫描禁忌症，能适应MRI检查并且能配合完成者。
1.1.2排除标准
①淋巴结短径<0.4cm；
②病灶在DWI图像上显示不清；
③图像的质量差，存在着严重的磁敏感伪影或运动伪影。
最终，共计纳入16例在我院住院或门诊检查的NSCLC患者（男11例，女5例；年龄47~69岁，平均年龄58.3岁），MRI共检出淋巴结84个，术前与胸外科医生沟通，将DWI检出的淋巴结按组分类一一标记，均经手术切除后有病理结果。肺癌原发灶为鳞癌者10例，为腺癌者6例。经PET/CT扫描、DWI检查并切除的84个淋巴结，其中转移性淋巴结34个，非转移性淋巴结50个。34个转移性淋巴结的短径约0.8~2.5cm，14个<1.0cm，20个
≥1.0cm。50个非转移性淋巴结的短径约0.4~1.1cm。淋巴结位于2组13个，4组15个，5组3个，7组14个，8组5个，9组3个，10组19个，11组12个。
1.2仪器与方法
1.2.1磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）采取Siemens 3.0T磁共振扫描仪（Magnetom Skyra A Tim+Dot System;Siemens,Erlangen,Germany），8通道相控阵体表线圈，仰卧位头先进，将检查的线圈用腹带加以固定，并嘱患者尽可能保持均匀呼吸，这样能够减少呼吸运动产生的伪影，呼吸门控监测呼吸情况。扫描界限从胸廓入口至肺部下界。
扫描序列有：MRI常规平扫T1WI、T2WI、DWI扫描，详细参数如下：①冠状位单次激发快速自旋回波屏气T2WI：TR=1400ms，TE=92ms，矩阵256×256，FOV 380mm×380mm，层厚为5mm，层间距为1mm，共计扫描30层，分三次屏住呼吸完成检查；②横轴位脂肪抑制T1-VIBE：TR=4.2ms，TE=1.9ms，矩阵202×384，FOV 280mm×380mm，层厚为3mm，层间距为1mm，共计扫描60层，一次屏住呼吸；③横断位呼吸触发脂肪抑制T2WI：TR=2000ms，TE=90ms，矩阵256×256，FOV 380mm×380mm，层厚为4mm，层间距为1mm，共计扫描30层。④DWI扫描：采用b值(s/mm2)分别为0、300、800，患者保持自由均匀呼吸，TR=7300ms，TE=71ms，矩阵168×256，FOV 380mm×380mm，层厚为4mm，层间距为1mm，共计扫描30层。
1.2.218F-FDG PET/CT成像采用Siemens Biograph mCT.s/52环64层PET/CT扫描仪。显像剂18F-FDG由Siemens公司统一供给，放化纯>95%。受检者提前预约检查，扫描前嘱受检者保持空腹状态4小时以上，测量体重并记录，监测血糖含量是否正常，静注18F-FDG显像剂约0.15~0.2 mCi/kg，患者保持平卧状态约40~60 min，待排尿后再进行数据采集。首先开始CT定位扫描，范围是从头顶至股骨中段，选取电压为120 kV，层厚为0.5 mm；常规扫描6~7个床位，每个采集约3分钟，层厚为5mm，PET图像通过机器利用CT扫描的数据进行衰减与校正，最终进行图像的重组和融合。
1.3数据处理及分析
1.3.1ADC值
ADC图由MRI扫描仪（Magnetom Skyra A Tim+Dot System，Erlangen,Germany）自动生成，取b值分别为0、300、800 s/mm2。感兴趣区（ROI）选择方法如下：参考T1WI、T2WI及DWI图像，确定最大层面，在最大层面的ADC图上手动画取圆形ROI，肉眼所能看见的钙化、坏死、血管及伪影等尽可能避开，记录软件自动计算所得的ADCmean和ADCmin，测量3次取平均值。
1.3.2LSR值
参考T1WI、T2WI及ADC图像，并在DWI图（b=800 s/mm2）上确定信号强度（Signial Intensity，SI）最高的层面，手动画取ROI，所得值SI记为SI病灶；然后在同一层面的脊髓画取面积相同的ROI，所得值SI记为SI脊髓，SI病灶/SI脊髓即为LSR。测量三次取平均值。
参考轴位T1WI、T2WI的图像，选取DWI或ADC图像手工画取ROI时，不能放置于病灶中间有明显坏死液化的部分，要把ROI放置于周边部分。由于较小的淋巴结本身显示与测量都较为困难，为了避免造成误差，文章中所有经过测量的淋巴结短径均≥0.4cm。对于短径≥1.0cm的淋巴结，找出最大横断面那一层面并连续再测量一层，短径大于0.4cm小于1.0cm的则测量其最佳显示层面。
1.3.3SUV值
参考之前所选取的DWI、ADC图像，分析对照相对应层面的CT图和重组生成的PET/CT图像，在PET/CT图上手动勾勒ROI的最大界面，计算机软件可以自行调整、得出ROI立体层面的SUVmax。
以上ROI均由2名测量者（有10年MRI阅片经验测量者A，有5年MRI阅片经验测量者B）分别独立进行测量并记录各参数值，最后取值为两名测量者所测值的平均值。两名测量者测量间隔时间至少为2周。
1.4统计学分析
应用MedCalc 12.3.0和SPSS 20.0统计学软件进行数据统计。采用Kolmogorov-Smirnov正态分布检验所有参数。其中，符合正态分布的参数采取配对样本t检验、非正态分布的参数选取非参数检验，对比得出转移组与非转移组的ADCmean、ADCmin、LSR及SUVmax之间的差异。计算Pearson相关系数以比较ADC与SUV值的相关性。符合正态分布者采用独立样本t检验、非正态分布者采用非参数检验比较各参数值在转移性与非转移性淋巴结之间的差异。通过ROC曲线分析，寻求可以鉴别肺癌淋巴结转移的最佳参数和诊断阈值，计算得出相应的敏感度、特异度，比较各项指标ROC曲线下面积（Area under the ROC curve，AUC）。用Z检验比较ROC曲线下面积的差异。采用Logistic回归模型评估联合ADCmean和LSR、ADCmean和ADCmin对肺癌胸部淋巴结转移的诊断效能。P<0.05被认为具有统计学差异。
2结果
2.1病例统计结果
14例患者的DWI扫描得出的图像质量好，病灶清楚，背景抑制充分且均匀，无阶梯状伪影、卷褶伪影或磁敏感伪影，易于观察淋巴结和病变组织；2例患者的图像质量一般，背景抑制欠均匀，观察淋巴结和病变组织需对比常规T1、T2WI扫描图像。在这16例患者的DWI图像上，周围的组织结构呈低信号强度，淋巴结及原发病灶呈高信号或稍高信号强度。34个转移性淋巴结中大多数在ADC图上呈较低信号，病理结果显示肿瘤细胞明显增多、排列紧密、周围可见炎症或水肿改变。50个非转移性淋巴结的在DWI上显示呈高或略高信号，在ADC图上呈较高信号。
2.2ADCmean、ADCmin、LSR与SUVmax之间相关性分析
Pearson相关性分析表明：ADCmean、ADCmin和SUVmax呈负相关（r=-0.528，P<0.001；r=-0.463，P<0.001），LSR与SUVmax呈正相关（r=0.486，P<0.001）。（见图1-3）
2.3对比各参数值在肺癌良恶性淋巴结之间的差异
肺癌转移性淋巴结的ADCmean、ADCmin明显低于非转移性淋巴结，而LSR、SUVmax明显高于后者，差异具有统计学意义（P<0.001）。（表1）。
2.4ROC 曲线分析
ROC曲线分析表明，SUVmax诊断转移淋巴结的曲线下面积AUC为0.930，以>3.65为阈值，诊断敏感度为89.7%，特异度为86.8%。Z检验表明SUVmax的诊断效能高于ADCmean（Z=2.092；P=0.036）、ADCmin（Z=2.789；P=0.005）及LSR（Z=2.734；P=0.006）。
ADCmean诊断淋巴结转移的AUC为0.861，以1.294×10-3mm2/s为阈值，诊断敏感度75.0%，特异度82.9%，其诊断效能高于ADCmin（Z=2.296；P=0.022）。ADCmin及LSR的诊断效能相当（Z=0.273；P=0.785）（表2）。
联合ADCmean、ADCmin及LSR与SUVmax比较联合ADCmean及LSR结果显示，以ADCmean(≤1.294×10-3mm2/s)及LSR(>0.86)为阈值，诊断肺癌淋巴结转移的ROC曲线下面积为0.875，敏感度75%，特异度84.2%，正确率79.9%，阳性预测值 81.9%，阴性预测值 79.0%。与 SUVmax较，ROC 曲线下面积无明显统计学差异（Z=-1.453；P=0.146）。
联合ADCmean及ADCmin结果显示，以ADCmean(≤1.294×10-3mm2/s)及ADCmin（≤1.035×10-3mm2/s）为阈值，诊断肺癌淋巴结转移的ROC曲线下面积为0.865，敏感度70.6%，特异度82.9%，正确率77.1%，阳性预测值78.7%，阴性预测值75.9%。与SUVmax比较，ROC曲线下面积无明显统计学差异（Z=-1.678；P=0.093）。
ADCmean+LSR与ADCmean+ADCmin两种联合对比显示，ROC曲线下面积无明显统计学差异（Z=-0.229；P=0.8187）。因此，联合ADCmean与LSR、联合ADCmean与ADCmin可以用来诊断肺癌淋巴结转移。
3讨论
3.1ADCmean与ADCmin值
本研究中转移组淋巴结的ADCmean值明显低于非转移组，目前还未有研究比较ADCmean与ADCmin在鉴别肺癌良恶性淋巴结方面具体哪个指标的价值更大，而且ADCmin是个极值，容易受到测量者误差的影响。本研究中诊断肺癌淋巴结良恶性的阈值是ADCmean≤1.294×10-3mm2/s，ADC值在良恶性淋巴结之间的量化评比中存在着部分重叠。这可能是因为部分低度恶性肿瘤淋巴结不完全浸润、大部分为正常组织，或者不能完全避开嗜酸性细胞的浸润及内部坏死成分，导致所测的ADC值较高[8]。另一方面，ADC值受到一些因素的影响会随之改变，比如磁场的强度、扫描的参数、环境温度和压力、个体灌注率的不同等等，故判定胸部淋巴结转移的诊断阈值并不是具体的、固定的。不同厂家的机器、检查时b值的选择不相同，都会通过软件计算得到有差别的诊断阈值。小的淋巴结在检查和测定时常常会准确度不高，勾勒边界时有可能存在误差，同时不能免除扫描中的磁敏感伪影和相位编码
方向发生改变导致的图像变形。
3.2 LSR值
本研究发现转移性淋巴结的LSR高于非转移性，这可能与其弥散运动受限程度有关，恶性病灶水分子弥散运动减弱，与脊髓信号相比表现为明显高信号，良性病灶一般表现为等信号，而脊髓信号在良恶性病灶之间的差异无显著统计学意义[9]，因此恶性病灶的LSR高于良性病灶。LSR的诊断效能在评估肿瘤的侵袭性方面作用并不亚于PET/CT[10]，且操作简单方便无创，不需要造影剂、也不需要借助特殊软件进行后处理。
3.3PET/CT检查在肺癌胸部淋巴结转移中的诊断价值
PET/CT可以判断良恶性淋巴结，根据两者的葡萄糖代谢水平的差异。转移性淋巴结在PET/CT检查图像上表现为高代谢。
SUV作为PET/CT的定量参数，可以用来反映组织内的物质代谢情况，它已被广泛地运用在定量分析病灶的性质，判断其良、恶性以及评价治疗效果。常规是以SUVmax>2.5作为判定肺门纵隔转移淋巴结转移的半定量标准[11]。本研究中以SUVmax=3.65作为界值，敏感度与特异度较高，这与一些研究结果Bryant[12]和Tasci[13]相一致。尽管PET/CT在肺癌N分期评定方面还有着部分的假阳性和假阴性概率，但比较以往传统的影像学检查手段，它可以精准地将胸部淋巴结定位，还能判断它的性质、与其周边组织的分界与联系等。它极大地增加了早期诊断肺癌和临床N分期的正确度。
3.4DWI与PET/CT检查在肺癌胸部淋巴结转移中的诊断价值比较
本文着力比较DWI与PET/CT对淋巴结良恶性的检出率，结果表明联合ADCmean与LSR、联合ADCmean与ADCmin的DWI检查对于肺癌胸部淋巴结转移的诊断效能与PET/CT检查相当。然而，ADCmean+LSR需要在DWI、ADC图上测量，步骤较ADCmean+ADCmin略繁琐，而ADCmean+ADCmin只需要在ADC图上手动勾勒ROI，计算机自动生成数值，因此在实际工作中可以运用ADCmean+ADCmin联合来诊断肺癌淋巴结较为方便、快捷。本组34个转移性淋巴结中，转移淋巴结的短径在DWI上测得约为0.8~2.5cm，但本文中没能把DWI图像所测出的值与手术病理做一对一比较，DWI上的所测得的短径数据是否低于手术切除测量的数值仍需要深入探查。PET/CT虽然一直被推为是筛查肿瘤和临床分期的首要检查手段，它能够显示肿瘤的代谢增高，但是这种增高也可能是由感染和炎症或者摄取能力的改变等所引起的，所以PET/CT检查一直存在着部分假阳性，并且因为有一定的辐射问题及检查费用较高，使之在现实生活中普遍开展较为困难。
3.5本研究局限性
本研究的局限性包括：①由于在DWI图像上部分手术切除的淋巴结未有明显显示，我们只对能够明确显示的淋巴结进行了测量，可能不能真实地反映所有淋巴结之间的差异，本文中得出的结论仍有必要扩大样本量做进一步探究。
②ROI画取为测量者们手动画取，而不是后处理软件自动识别得出结果，可能存在偏差。③受心脏搏动伪影和自主呼吸运动的影响，由于肺的质子密度较低，各种影响因素所致的运动伪影以及磁敏感伪影无法完全规避，会造成对于较小的病灶难以检测出来。
综上所述，对于肺癌淋巴结转移，DWI可作为PET/CT鉴别肺癌淋巴结转移的辅助检查方法。未来需改进扫描方法及后处理策略，提高其对肺癌小淋巴结转移的诊断能力。
参考文献
[1]Chen W,Zheng R,Baade PD,et al.Cancer statistics in China,2015[J].CA Cancer J Clin,2016,66(2):115-132.
[2]Einstein AJ,Henzlova MJ,Rajagopalan S.Estimation risk of cancer associated with radiation Exposure form 64-slice computed tomography coronary angiography[J].JAMA,2007,298(3):317-323.
[3]Sumi M,Sakihama N,Sumi T,et al.Discrimination of Metastatic cervical lymph nodes with diffusion weighted MR imaging in patients with head and neck cancer[J].AJNR,2003,24:1627-1634.
[4]Shen G,Hu S,Deng H,et al.Performance of DWI in the nodal characterization and assessment of lung cancer:A Meta-Analysis[J].AJR Am J Roentgenol,2016,206(2):283290.
[5]Mori T,Nomori H,Ikeda K,et al.Diffusion weighted magnetic resonance imaging for diagnosing malignant pulmonary nodules/masses:Comparison with positron emission tomography[J].J Thorac Oncol,2008,3(4):358-364.
[6]Usuda K,Sagawa M,Motono N,et al.Advantages of diffusion weighted imaging over positron emission tomography-computed tomography in assessment of hilar and mediastinal lymph node inlung cancer[J].Ann Surg Oncol,2013,20(5):1676-1683.
[7]M.Regier,T.Derlin,D.Schwarz,et al.Diffusion weighted MRI and 18F-FDG PET/CT in non-small cell lung cancer(NSCLC):Does the apparent diffusion coefficient(ADC)correlate with tracer uptake(SUV)?[J].European Journal of Radiology,2012,81:2913-2918.
[8]Nomori H,Mori T,keda K,et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging can be used in place of positron emission tomography for N staging of non-small cell cancer with fewer false-positive results[J].Thorac Cardiovasc Surg,2008,135(4):816-822.
[9]Cakmak V,Ufuk F,Karabulut N,Diffusion-weighted MRI of pulmonary lesions:Comparison of apparent diffusion coefficient and lesion-to-spinal cord signal intensity ratio in lesion characterization[J].J Magn Reson Imaging,2017,45(3):845-854.
[10]Nomori H,Cong Y,Sugimura H,et al.Comparing diffusion weighted imaging and positron emission tomography for pulmonary nodules measuring from 1 to 3cm in size[J].Surg Today,2015,45(12):1535-1541.
[11]Al-Jahdali H,Khan AN,Loutfi S,et al.Guidelines for the role of FDG-PET/CT in lung cancer management[J].J Infect Public Health,2012,5(Suppl 1):S35-S40.
[12]Bryant AS,Cerfolio RJ,Klemm KM,et al.Maximum standard uptake value of mediastinal lymph nodes on integrated FDG-PET-CT predicts pathology in patients with non-small cell lung cancer[J].Ann Thorac Surg,2006,82(2):417-423.
[13]Tasci E,Tezel C,Orki A,et a1.The role of integrated positron e mission tomography and computed tomography in the assessment of nod M spread in cases witll non-small cell lung cancer[J].In-teract Cardiovasc Thorac Surg,2010,10(2):200-203.
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