劉士遠(yuǎn) 宋偉

1 第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)征醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 2北京協(xié)和醫(yī)院

肺部疾病是常見(jiàn)多發(fā)、危害極大的一組疾病，全世界對(duì)其投入巨大，由于肺是一個(gè)開(kāi)放性器官，肺部疾病的發(fā)生、發(fā)展及特點(diǎn)有極大的變異性，規(guī)律極難掌握，給準(zhǔn)確診斷、鑒別診斷以及及時(shí)正確的治療都帶來(lái)很大的困難。本文從CT、MRI和核醫(yī)學(xué)三個(gè)方面，總結(jié)本年度呼吸系統(tǒng)影像學(xué)研究的最新進(jìn)展，找到國(guó)內(nèi)存在的差距，以期為下一年度的研究指明方向。

第一部分：CT

肺部CT目前的研究熱點(diǎn)主要集中在CAD及定量影像、低劑量檢查、肺結(jié)節(jié)、感染及肺功能成像幾個(gè)方面。

1 CAD及定量影像的研究現(xiàn)狀

定量成像和CAD所衍生的影像學(xué)定量化是醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)問(wèn)題。目前CAD和定量影像主要應(yīng)用于間質(zhì)性肺疾病、彌漫性肺疾病、肺結(jié)節(jié)、COPD、肺動(dòng)脈栓塞等多種病變的肺密度、肺容積、病灶容積或局部表現(xiàn)變化的定量分析等方面。Jiahui Wang 等[1]對(duì)37名間質(zhì)性肺疾病和31名正常志愿者肺容積的CT定量研究表明，CAD檢測(cè)異常肺容積的敏感度為86% 、特異度為90%，ROC曲線下面積為0.92，能夠很好的檢測(cè)ILD 的異常肺容積。Baiyu Chen等[2]評(píng)價(jià)重建算法（FBP，ASiR，and MBiR）、曝光劑量和層厚對(duì)肺結(jié)節(jié)3D容積定量化準(zhǔn)確度和精確度的影響，研究發(fā)現(xiàn)曝光劑量和層厚影響肺結(jié)節(jié)的3D容積定量結(jié)果，這對(duì)今后方案優(yōu)化和對(duì)比不同方案所得圖像具有指導(dǎo)價(jià)值。Ragyoung Yoon等[3]研究表明CAD可以作為間質(zhì)性肺炎在首次和隨訪HRCT客觀評(píng)價(jià)的一個(gè)重要補(bǔ)充。

COPD的形態(tài)及功能研究也是目前的熱點(diǎn)問(wèn)題。HRCT對(duì)肺氣腫的直接定量評(píng)估包括：肺密度、肺容積及像素指數(shù)測(cè)定，同時(shí)可對(duì)氣道壁進(jìn)行定量評(píng)估。（1）肺密度定量分析：在呼吸雙相掃描技術(shù)下，利用CT數(shù)字成像的特點(diǎn)將像素圖經(jīng)專(zhuān)門(mén)軟件進(jìn)行自動(dòng)評(píng)估，計(jì)算出平均肺密度（MLD）。已證實(shí)COPD患者與正常人的平均肺密度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且與肺功能具有一致性，C. P. Heussel等[4]認(rèn)為應(yīng)用薄層平掃CT預(yù)測(cè)肺氣腫最恰當(dāng)?shù)呐R界值為-850 HU，大于此數(shù)值認(rèn)為是正常的，但目前COPD的HRCT肺密度定量研究中尚沒(méi)有明確的肺密度測(cè)量指標(biāo)，吸煙會(huì)對(duì)肺密度存在一定影響，在Shaker SB最新的研究中表明[5]，有吸煙史的COPD患者在戒煙后肺密度會(huì)相應(yīng)降低。螺旋CT還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)肺密度測(cè)定，即在平靜呼吸狀態(tài)下，對(duì)一個(gè)固定層面進(jìn)行連續(xù)掃描，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)軟件處理后可以顯示肺密度動(dòng)態(tài)曲線。（2）肺容積定量分析：用HRCT分別在呼、吸氣相對(duì)全肺進(jìn)行連續(xù)掃描，然后用自動(dòng)化軟件測(cè)定肺容積的各項(xiàng)指標(biāo)，肺容積指標(biāo)包括最大吸氣末容積（Vin）、最大呼氣末容積（Vex）和容積比（Vex/in）。Sandra Pauls等[6]研究證實(shí)應(yīng)用螺旋CT測(cè)定的肺容積值診斷肺氣腫是可行的，且與COPD的分級(jí)具有較好相關(guān)性。但目前關(guān)于COPD的HRCT肺功能定量研究尚沒(méi)有統(tǒng)一的肺容積預(yù)測(cè)指標(biāo)。（3）像素指數(shù)、體素指數(shù)：像素指數(shù)（PI）是指某一閾值內(nèi)像素的體積占單位體積的百分比。典型的肺組織CT值范圍應(yīng)是-600～-900 HU，一般以-910 HU為閾值，將肺組織劃分為四個(gè)區(qū)間A：-1024～-910HU；B：-900～ -801 HU ；C：-800～-701 HU; D：> -700 HU。A區(qū)間代表呼氣受阻部分的肺實(shí)質(zhì)；B區(qū)間代表正常通氣的肺實(shí)質(zhì)部分；C區(qū)間、D區(qū)間代表吸氣減少的肺實(shí)質(zhì)部分。Muller等[7]首先采用密度蒙片的方法將<-910 HU的像素增亮，從而將肺氣腫較為直接地顯示出來(lái)，計(jì)算肺氣腫區(qū)域和正常肺組織區(qū)域比例，得出肺氣腫的定量診斷，其結(jié)果與肺氣腫的病理級(jí)別是密切相關(guān)的。對(duì)于薄層掃描最常用的閾值為-950 HU。體素指數(shù)（VI）是指單位體積內(nèi)某一閾值以下的體素個(gè)數(shù)所占百分?jǐn)?shù)。關(guān)于判定空氣潴留或肺氣腫的VI閾值不盡相同，吸氣相-950 HU、-900 HU、-930 HU，呼氣相-910 HU不等。金利芳等[8]研究認(rèn)為呼氣相VI是判定COPD空氣潴留和衡量其嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)，閾值為-810 HU，若呼氣相VI-810<40%則可除外COPD空氣潴留的存在。（4）氣道壁的定量評(píng)估：HRCT的應(yīng)用為COPD氣道重塑評(píng)價(jià)提供了無(wú)創(chuàng)和定量的方法。NaKano等[9]首次對(duì)COPD患者進(jìn)行支氣管壁厚度的定量測(cè)量，研究表明右肺上葉尖段支氣管壁厚度與FEV1%預(yù)計(jì)值之間有明顯相關(guān)性。T.Achenbach等[10]采用MDCT-3D支氣管樹(shù)，取與氣道長(zhǎng)軸線垂直的鄰近截面對(duì)氣道壁進(jìn)行了定量評(píng)估，發(fā)現(xiàn)COPD患者氣道壁厚度的平均值與其預(yù)期值FEV1和FEV1%值相關(guān)。國(guó)內(nèi)亦有學(xué)者采用多平面曲面重組技術(shù)獲得肺內(nèi)3～5級(jí)支氣管的長(zhǎng)軸位和短軸位圖像，并測(cè)量支氣管壁面積占支氣管斷面總面積的百分比（WAP）和管壁厚度與外徑的比值（TDR），發(fā)現(xiàn)3級(jí)支氣管的WAP、TDR更能反映大氣道的變化，而5級(jí)支氣管的WAP、TDR更能反映小氣道的變化。

2 低劑量CT檢查的研究現(xiàn)狀

低劑量CT檢查的原則是在不降低圖像質(zhì)量的情況下，盡量將輻射劑量降至最低，使人體所受的輻射損害最小。降低輻射劑量的方法有增加螺距、降低管電壓和降低管電流；其中降低管電流是最常用的方法。Mascalchi M等[11]研究表明30 mAs～50 mAs是最合適的低劑量，當(dāng)劑量降到20 mAs時(shí)肺尖出現(xiàn)偽影的可能性增加，干擾肺尖病變的診斷，降低結(jié)節(jié)檢出率導(dǎo)致漏診。張軍等[12]應(yīng)用16排CT對(duì)150例體檢病人行低劑量CT掃描，在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)定基本劑量為10 mAs，根據(jù)BMI上下浮動(dòng)，并且BMI≤1時(shí)可采用10 mAs，BMI＞1時(shí)采用20 mAs，結(jié)果表明多數(shù)在10 mAs條件下可以獲得適于篩檢的圖像（96例，64%），除5mAs組噪聲較大，病灶邊緣及內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不夠理想外，其他各低劑量組在組織結(jié)構(gòu)、病灶等顯示方面并無(wú)顯。目前，低劑量迭代重建技術(shù)已成為CT技術(shù)領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)，它能夠在降低噪聲、保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低劑量，與常規(guī)FBP重建相比具有很好的臨床應(yīng)用前景。目前各家公司均推出了各自的迭代重建算法，如西門(mén)子IRIS、飛利浦iDose、東芝AIDR、GE ASIR。Hye Jeon Hwang等[13]研究表明低劑量CT用IRIS算法與標(biāo)準(zhǔn)CT相比能夠降低一半的輻射劑量；具有較低的圖像噪聲和較好的圖像質(zhì)量。賈楠等[14]對(duì)比FBP和ASIR技術(shù)在胸部掃描中差異，結(jié)果為FBP重建法的平均CT劑量指數(shù)CTDI為（13.0±2.7）mGy，平均劑量長(zhǎng)度乘積DLP 為（440.4±97.3）mGy cm；ASIR重建法平均CTDI 為（6.2±1.5）mGy，平均DLP為（207.2±53.1）mGy cm，兩次檢查的劑量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）；認(rèn)為ASIR與FBP相比在胸部掃描中輻射劑量可降低50%以上，而圖像噪聲無(wú)明顯變化。

2.1 肺結(jié)節(jié)檢測(cè)

低劑量CT的肺結(jié)節(jié)檢出率與結(jié)節(jié)的大小有關(guān)。當(dāng)結(jié)節(jié)直徑＞5mm時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)劑量CT之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。肺結(jié)節(jié)直徑≤3mm的檢出率較標(biāo)準(zhǔn)劑量低10%；對(duì)肺尖≤5mm的結(jié)節(jié)發(fā)現(xiàn)率僅為42%。由于GGO的檢出率明顯提高，低劑量CT對(duì)GGO檢出率的影響備受關(guān)注。影響GGO檢出的因素除了與實(shí)性結(jié)節(jié)類(lèi)似的位置、大小及周?chē)艿鹊挠绊懲?，病灶的CT值是影響檢測(cè)的一個(gè)重要因素。Yoshinori Funama等[15]的研究表明降低一定的劑量后影響GGO的檢測(cè)，45mAs時(shí)有25.8%的GGO被漏診，21 mAs時(shí)漏診率達(dá)39.5%。管電流降低至21 mAs時(shí)對(duì)大于-650 HU的模擬GGO檢測(cè)率無(wú)明顯差異，而對(duì)CT值小于-800 HU的病灶顯示率降低。Koyama等[16]采用五種不同管電流對(duì)模擬的肺GGO進(jìn)行掃描并采用標(biāo)準(zhǔn)A算法和高分辨率B算法進(jìn)行重建，結(jié)果顯示重建算法是影響肺部GGO檢測(cè)率的一個(gè)重要因素，而且管電流低于25mAs標(biāo)準(zhǔn)算法重建下結(jié)節(jié)的顯示率明顯降低，而對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)中可以看出50 mAs聯(lián)合重建算法A和25mAs聯(lián)合兩種重建算法均明顯低于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。容積的測(cè)量是量化GGO增長(zhǎng)的一個(gè)重要指標(biāo)，而管電流降低后會(huì)影響GGO容積測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.2 肺動(dòng)脈CTA

對(duì)肺動(dòng)脈CTA則主要通過(guò)降低管電壓的方式來(lái)降低輻射劑量。Jordi Broncano等[17]對(duì)86名臨床可疑PE患者分組（體重≤80 kg：低管電壓/低對(duì)比劑用量80 kV/60 ml，4ml/s；體重>80 kg：常規(guī)方案 100 kV/80 ml，4ml/s）進(jìn)行CTPA，結(jié)果表明體重≤ 80 kg的優(yōu)化CTA方案可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)PE，其圖像質(zhì)量與常規(guī)CTA方案相當(dāng)；且其降低了50%的輻射、減少了20%的對(duì)比劑用量。Giulia Zamboni等[18]分別用80 kVp/295mAs和120 kVp/自動(dòng)調(diào)節(jié)管電流對(duì)42名可疑PE患者進(jìn)行CTPA，結(jié)果表明80 kVp 進(jìn)行CTPA明顯的降低了輻射劑量；提高了肺動(dòng)脈增強(qiáng)后的密度，這就意味著可以減少對(duì)比劑用量、降低注射速率。目前國(guó)內(nèi)也有學(xué)者正致力于低劑量肺動(dòng)脈CTA的研究。

3 肺結(jié)節(jié)評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

隨著低劑量掃描及肺癌篩查的普及，GGO的檢出率顯著提高。除上述關(guān)于低劑量檢查對(duì)GGO檢出率影響的研究外，目前主要集中于GGO的影像-病理對(duì)照研究，鑒別診斷及影像與預(yù)后的相關(guān)性研究。

大多數(shù)關(guān)于C T 和病理的對(duì)照研究都是基于Noguchi分型[19]。AAH常表現(xiàn)為直徑小于5mm的GGO，有時(shí)病灶直徑可達(dá)1～2cm[20]。NoguchiA、B型呈伏壁式生長(zhǎng)，在CT上主要表現(xiàn)為直徑大于5mm的pGGO，由于Noguchi B型在病理上伴有局灶性肺泡萎陷，所有可表現(xiàn)為伴有少量實(shí)性成分的GGO。C型由于伴活動(dòng)性成纖維細(xì)胞增生，CT表現(xiàn)為mGGO，其內(nèi)部實(shí)性成分往往較B型多。其中A、B、C型呈伏壁式生長(zhǎng)，在HRCT上主要表現(xiàn)為fGGO，而D、E、F型呈實(shí)體性生長(zhǎng)，表現(xiàn)為軟組織密度。Yang等[21]對(duì)59例小肺癌進(jìn)行研究，根據(jù) CT特點(diǎn)，將fGGO分為4型：Ⅰ型：?jiǎn)渭兡ゲＡ雨幱埃?7例（A型16例）；Ⅱ型：密度不均的磨玻璃樣陰影，14例（B型10例）；Ⅲ型：中央高密度,外圍淡薄模糊的磨玻璃樣陰影，24例（C型7例）；Ⅳ型：?jiǎn)渭兘Y(jié)節(jié)影，24例（C型12例）。研究表明C型的病灶大小和密度都較A、B型高，GGO成分少，無(wú)小空泡或支氣管氣相的征象出現(xiàn)。

有大量研究致力于探討CT表現(xiàn)與預(yù)后的相關(guān)性。Vazquez等[22]分析了338例腺癌的BAC成分和其對(duì)應(yīng)的GGO含量，隨著B(niǎo)AC百分比的下降，CT上對(duì)應(yīng)的GGO含量也隨之下降，而胸膜、血管淋巴管和支氣管的侵犯比例則相應(yīng)增加。采用CT半定量的方法，計(jì)算磨玻璃樣陰影所占整個(gè)病灶的比例，對(duì)表現(xiàn)為fGGO的肺癌病灶進(jìn)行影像學(xué)分型，不僅能預(yù)測(cè)病理分型，而且可以預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。影像學(xué)上一般將fGGO病灶分為3型，即單純fGGO、磨玻璃樣陰影成分≥50%和磨玻璃樣陰影成分<50%的fGGO[23]；研究表明磨玻璃成分≥50%的fGGO肺癌，病理上屬原位癌（大多為BAC），一般無(wú)淋巴和血管浸潤(rùn)，手術(shù)切除后亦無(wú)腫瘤復(fù)發(fā)，3、5年生存率分別為100%和98%；磨玻璃成分<50%的fGGO肺癌具有侵襲性特征，術(shù)中發(fā)現(xiàn)淋巴和血管浸潤(rùn)及術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)占13.6%（8/59）。Sakao等[24]通過(guò)多因素分析發(fā)現(xiàn)fGGO中實(shí)性成分增加、腫瘤≥2cm以及癌胚抗原（CEA）升高均為影響預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)因子。

目前國(guó)內(nèi)均有關(guān)于GGO檢查技術(shù)、形態(tài)學(xué)及影像與病理的對(duì)照研究，其中形態(tài)學(xué)研究居國(guó)際先進(jìn)水平，范麗等[25]研究表明分葉、清楚毛糙的界面和胸膜凹陷征的出現(xiàn)強(qiáng)烈提示惡性。

4 肺部感染的研究現(xiàn)狀

肺部感染性疾病的發(fā)病率和死亡率居各類(lèi)感染之首（1/4～1/3）。如何早期診斷，降低其死亡率依然是我們面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對(duì)于普通人群，肺部感染最主要來(lái)源于社區(qū)獲得性肺炎（community acquired pneumonia，CAP），其次是醫(yī)院獲得性肺炎（hospita1 acquired pneumonia，HAP）。而隨著器官移植的廣泛開(kāi)展，腫瘤放化療技術(shù)和免疫抑制劑的普遍應(yīng)用，以及獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）的日益增多，我們正越來(lái)越多地面對(duì)一個(gè)特殊的患者群體——免疫功能低下宿主（immunocompromised host， ICH），使機(jī)遇性肺炎（opportunistic pneumonia， OP）的發(fā)病率逐年上升，在肺部感染性疾病中占有的地位越來(lái)越重要。影像學(xué)檢查在肺部感染的檢出、病原學(xué)的鑒別、治療后隨訪等診斷步驟中占有核心的地位。國(guó)外學(xué)者已經(jīng)應(yīng)用分子成像對(duì)疾病的組織表現(xiàn)型、酶活性及基因表達(dá)等方面進(jìn)行了深入研究，相關(guān)研究已經(jīng)達(dá)到細(xì)胞、分子甚至基因水平。肺部炎癥的分子影像學(xué)可以分為以下3方面：炎癥局部的炎癥介質(zhì)分子成像，白細(xì)胞分子成像（通過(guò)直接或間接放射性標(biāo)記，或者通過(guò)葡萄糖利用量作為白細(xì)胞活性標(biāo)記物），通過(guò)放射性標(biāo)記抗生素或抗微生物肽對(duì)感染的微生物分子成像。運(yùn)用不同的示蹤物使不同病原體的感染灶特異性地顯像可能是肺部感染性疾病早期確診的最佳途徑。在動(dòng)物模型研究中，已經(jīng)表明白細(xì)胞對(duì)炎癥反應(yīng)的游出信號(hào)峰值出現(xiàn)在炎癥反應(yīng)2h，在12h后，盡管此時(shí)肺部病灶已經(jīng)存在，游出信號(hào)已經(jīng)回落至基線狀態(tài)[26]。在另一個(gè)獨(dú)立研究的兔肺炎模型中，Tc標(biāo)記的白介素-8在2h后攝取量升高[27]，這提示我們?cè)谌祟?lèi)可用來(lái)探測(cè)臨床癥狀不明顯的早期急性肺損傷或炎癥，可用于早期診斷、治療和監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)。中性粒細(xì)胞活化的過(guò)程是一個(gè)需要消耗能量的過(guò)程，能量主要來(lái)源于糖酵解，中性粒細(xì)胞的活化是和葡萄糖攝取量升高相關(guān)聯(lián)的，因此，18F-FDG可以用作PET顯像中性粒細(xì)胞活化的分子探針。在發(fā)生急性肺炎時(shí)，無(wú)論是人還是動(dòng)物，與正常肺組織相比，此時(shí)肺組織對(duì)18F-FDG的攝取率會(huì)上升10～40倍[28]。在一個(gè)一側(cè)肺部炎癥的動(dòng)物模型中，肺攝取18F-FDG落后于In標(biāo)記的中性粒細(xì)胞顯像數(shù)個(gè)小時(shí)，其PET圖像峰值出現(xiàn)在感染后15h，此時(shí)段白細(xì)胞游出信號(hào)已經(jīng)檢測(cè)不到[29]。這些提示肺部感染后18F-FDG的攝取可以反映中性粒細(xì)胞的活化和中性粒細(xì)胞的游出，中性粒細(xì)胞的活化可能與肺部感染是獨(dú)立事件，活化是僅僅發(fā)生在游出至感染部位之后。近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者[30]運(yùn)用99mTc標(biāo)記能與細(xì)菌或真菌受體特異性結(jié)合的配體，如99mTc-IL-8，99mTc-PEG-liposomes，99mTc-HYNIC-IgG等，使動(dòng)物模型、人體細(xì)菌（肺炎球菌，大腸桿菌，金葡菌）感染灶，真菌（主要是曲霉）感染灶都能特異性顯像，為感染性疾病無(wú)創(chuàng)性病原學(xué)診斷提供了新的思路。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于感染的深入研究較少，肺白念珠菌病動(dòng)物模型的影像與病理對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)白念珠菌病急性期CT表現(xiàn)以實(shí)變影最多見(jiàn)，其次為磨玻璃影和結(jié)節(jié)影，各種征象可并發(fā)，不具特征性。國(guó)內(nèi)關(guān)于感染的分子影像學(xué)研究極少，如能大力開(kāi)展，相信必能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的臨床應(yīng)用前景。

5 CT肺功能成像的研究現(xiàn)狀

CT肺功能成像主要是指通氣成像和灌注成像。CT肺通氣成像必須使用氣體對(duì)比劑，目前報(bào)道的CT肺通氣對(duì)比劑為非放射性的氙氣和碘劑。在吸入及呼出氣體對(duì)比劑的過(guò)程中，通過(guò)CT值改變測(cè)量區(qū)域通氣情況。張龍江等[31]制作了6只新西蘭兔的氣道阻塞模型，觀察到氣道阻塞部位的肺組織在碘對(duì)比劑霧化吸入后呈現(xiàn)通氣缺損，提示可利用雙能量CT評(píng)估霧化吸入碘對(duì)比劑后局部肺的通氣功能。目前CT肺部通氣方面的研究主要在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，其臨床應(yīng)用尚處于探索階段。Yamamoto T等[32]對(duì)肺氣腫患者進(jìn)行了4D-CT通氣成像的研究，提出了在肺氣腫區(qū)域的4D-CT通氣成像低于非肺氣腫區(qū)域的通氣成像的假設(shè)。肺部CT灌注成像是指對(duì)比劑首次通過(guò)肺循環(huán)時(shí)快速掃描獲得肺組織血流灌注狀態(tài)，同時(shí)得到時(shí)間密度曲線（time-density curve，TDC）及各灌注參數(shù)值，灌注參數(shù)包括血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、對(duì)比劑的平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time，MTT）、對(duì)比劑峰值時(shí)間（time to peak，TTP）、表面通透性（permeability surface，PS）等，以此來(lái)評(píng)價(jià)組織器官的灌注狀態(tài)，國(guó)內(nèi)有學(xué)者正在用iCT進(jìn)行首過(guò)法的肺實(shí)質(zhì)灌注成像研究。張龍江等[33]在肺動(dòng)脈栓塞的基礎(chǔ)及臨床研究方面做了大量的工作；其研究表明雙源CT評(píng)價(jià)肺實(shí)質(zhì)灌注是可行的，且檢測(cè)急性肺栓塞的診斷準(zhǔn)確性高于核素肺灌注顯像。S.F.Thieme[34]也認(rèn)為雙源CT肺灌注成像對(duì)肺栓塞診斷具有較高的特異性和靈敏性（98.2%和76.7%）；但雙源CT的FOV較小，對(duì)于全肺灌注具有一定的局限性；寶石能譜CT在大范圍灌注成像方面亦有較好應(yīng)用前景。除肺動(dòng)脈栓塞外，國(guó)外已有用CT灌注成像定量評(píng)價(jià)COPD的報(bào)道，定量分析一般應(yīng)用時(shí)間-密度曲線（TDC）和CT的灌注參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。COPD患者TDC曲線較正常人平直，表現(xiàn)為緩慢上升的過(guò)程，沒(méi)有明顯峰值；PS值明顯低于正常人，但數(shù)值交叉較多，對(duì)COPD的診斷無(wú)明顯價(jià)值；MTT時(shí)間高于志愿者。國(guó)內(nèi)CT肺灌注成像研究主要集中于肺動(dòng)脈栓塞及其療效評(píng)價(jià)方面，在其他方面的研究尚處于探索階段。

第二部分：MR

MRI在肺部的應(yīng)用隨著成像技術(shù)的快速發(fā)展越來(lái)越多，具有重要的臨床價(jià)值。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在以下幾個(gè)方面存在明顯的不足：肺功能MRI成像、肺結(jié)節(jié)的彌散加權(quán)成像、肺門(mén)和縱隔淋巴結(jié)良惡性的鑒別診斷及肺部呼吸動(dòng)力學(xué)研究。

1 MRI肺功能成像的研究現(xiàn)狀

1.1 肺通氣成像研究現(xiàn)狀

MRI肺通氣成像的方法主要有：超極化惰性氣體（129Xe、3He）成像、O2增強(qiáng)質(zhì)子成像、氟化氣體成像、超激化13C成像、Gd-DTPA霧化吸入成像。

1.1.1 超極化惰性氣體成像

Albert等[35]首次報(bào)道了應(yīng)用超極化的129Xe對(duì)小鼠的肺部進(jìn)行成像。MacFal、Rauczor等用超極化的3He首次對(duì)人體肺部成像取得了成功。目前，超極化的氣體主要應(yīng)用于靜態(tài)成像、動(dòng)態(tài)成像、彌散成像、功能性O(shè)2-敏感性3He成像等。

靜態(tài)成像：方法可用來(lái)評(píng)價(jià)局部肺通氣功能，它與肺功能檢測(cè)有很高的相關(guān)性。正常人、哮喘病人、肺囊性纖維化、COPD及肺移植病人的影像學(xué)表現(xiàn)不同。Kimikneu M等對(duì)健康志愿者、肺囊性纖維化患者進(jìn)行超極化3HeMRI和肺功能（PFT）的相關(guān)性研究，結(jié)果表明：通氣缺損區(qū)（ventilation defects per image，VDI）與肺功能指標(biāo)FEV1%、FEV1/FVC、FVC%均呈負(fù)相關(guān)，且較PFT能早期檢測(cè)肺功能的異常改變，敏感性較高。

動(dòng)態(tài)成像：自由呼吸狀態(tài)下動(dòng)態(tài)的觀察整個(gè)呼吸循環(huán)過(guò)程。3He的流動(dòng)速度非?？欤谡Ｈ宋?He后，幾乎同時(shí)看到肺上、中、下葉的信號(hào)一致性的增加，呼氣時(shí)也是幾乎同時(shí)看到信號(hào)強(qiáng)度的降低。而對(duì)于肺氣腫患者，信號(hào)是不均勻的，并存有信號(hào)缺失區(qū)；再呼吸時(shí)信號(hào)可變?yōu)榫鶆?，同時(shí)呼氣相延長(zhǎng)，即有空氣捕捉現(xiàn)象。3He不僅能顯示通氣缺損情況，而且可以觀察疾病治療前后的動(dòng)態(tài)變化，評(píng)價(jià)治療效果。Kimikneu M等[36]對(duì)CF患者進(jìn)行氣道擴(kuò)張和氣道粘液清除治療前后分別行3He成像，治療后VDI減少（P=0.040），說(shuō)明3He MRI能檢測(cè)氣道的可逆性阻塞。

彌散成像：任何氣體分子都在做無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，衡量彌散的一個(gè)可靠參數(shù)是ADC（Apparent Diffusion Coefficient，表面彌散系數(shù)）。3He在空氣中的ADC（D0）是0.88cm2/s，在正常肺組織中由于肺泡壁、細(xì)小支氣管管壁的限制，使3He在橫向及縱向的彌散度降低，ADC是0.2cm2/s。DL、DT分別是沿氣道長(zhǎng)軸和短軸的ADC，ADC的大小直接反映了含氣組織的容積大小，通過(guò)3He的彌散成像可得到ADC圖譜。ADC圖譜可以反映肺泡和氣道的膨脹程度及肺結(jié)構(gòu)的破壞程度，同時(shí)可以對(duì)DL、DT定量分析。國(guó)外學(xué)者[37]分別對(duì)健康青年人、肺氣腫病人及肺纖維化病人進(jìn)行了3He的彌散成像，結(jié)果表明，肺氣腫病人的ADC增大，主要與肺容量的增加及肺泡壁結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)；而肺纖維化病人則由于肺容積變小使ADC減小。對(duì)于肺氣腫患者DL、DT均增大，DL反映氣道壁的光滑程度，肺氣腫時(shí)其很快增大接近D0；DT反映肺泡-氣道的最大平均直徑，所以DT的測(cè)量對(duì)肺氣腫嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)具有較大的價(jià)值。

功能性O(shè)2-敏感性3He成像（functional oxygensensitive3He MRI ）：是一種快速非侵入性的評(píng)定局部氧分壓，局部肺通氣/血流的匹配程度和O2吸收率的成像方法。國(guó)外學(xué)者在活體小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)肺局部氧分壓與超極化3He的T1值之間存在線性關(guān)系。

1.1.2 氧增強(qiáng)質(zhì)子成像

Edelman等[38]利用IR-TSE序列首次用O2作為對(duì)比劑進(jìn)行肺通氣MRI成像研究，但此方法掃描速度較慢，現(xiàn)在已很少使用。利用MIR-HASTE序列掃描，MIR抑制胸壁肌肉和脂肪信號(hào)使肺實(shí)質(zhì)對(duì)比度最佳，但肺實(shí)質(zhì)信號(hào)降低，同時(shí)MIR會(huì)增加TI時(shí)間，導(dǎo)致掃描時(shí)間的延長(zhǎng)，所以，該技術(shù)不用于需要時(shí)間分辨率較高的動(dòng)態(tài)氧增強(qiáng)肺通氣成像?？焖俪上窦夹g(shù)（IR -SSFSE）掃描速度最快，但圖像模糊。IR-ture FISP序列同時(shí)具有T2權(quán)重的特點(diǎn)，肺實(shí)質(zhì)MRI的信號(hào)強(qiáng)度不高，并不能很好地用于局部通氣狀況的顯示。c-IR-HASTE（centrically-reordered）與s-IR-HASTE（sequentially-reordered）序列相比，c-IR-HASTE序列所得氧增強(qiáng)圖像的SNR與CNR均明顯高于s-IR-HASTE所得圖像。c-IR＋HASTE序列掃描速度最快，肺實(shí)質(zhì)信號(hào)最高，所以是目前氧增強(qiáng)肺通氣成像的首選序列。IR-SSFSE序列以其掃描速度快的優(yōu)越性，被用于氧增強(qiáng)肺通氣MRI的動(dòng)態(tài)觀察研究。國(guó)外學(xué)者對(duì)志愿者的研究結(jié)果表明：吸氧后肺實(shí)質(zhì)的T1值變短（吸氧前、后T1值分別為右肺900.9/825.80，左肺924.1/847.9，P<0.01），信號(hào)強(qiáng)度增加，可以動(dòng)態(tài)的觀察吸氧后圖像信號(hào)的變化過(guò)程；1/T1值與動(dòng)脈血氧濃度之間存在線性相關(guān)性（r2=0.997）。楊健、郭佑民等在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中也取得一定成果。

1.1.3 氟化氣體成像

目前用于肺通氣MRI成像的氟化氣體主要有CF4、C2F6、SF6、C3F8。2000年，有人首次在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中用19F進(jìn)行肺部MRI成像獲得成功。通過(guò)減小矩陣和使用2D梯度回波序列的方法，可行人體肺部MRI動(dòng)態(tài)成像，明確氟化氣體吸入和呼出的動(dòng)力學(xué)，從而對(duì)一些復(fù)雜的生理指標(biāo)如殘氣量或不同時(shí)間點(diǎn)的肺容積等的測(cè)量帶來(lái)希望。Marks S等用C2F6和C3F8對(duì)移植肺和肺氣腫活體肺進(jìn)行MRI成像取得成功，得到了定量分析指標(biāo)ADC。19F的T1值與周?chē)醴謮褐g存在線性依賴(lài)關(guān)系，這就意味著可以在活體中測(cè)量局部氧分壓值。以上特點(diǎn)與3He相似，但19F不需要極化，價(jià)格低，不溶于血液，無(wú)毒副作用，所以氟化氣體比3He在MRI通氣成像方面更具有潛力。

1.1.4 超激化13C成像

Ishii M等[39]采用液相超極化的13C對(duì)比劑對(duì)實(shí)驗(yàn)豬進(jìn)行肺血管和肺實(shí)質(zhì)的MR成像。利用13C可以獲得高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的肺實(shí)質(zhì)圖像。13C克服了由于信號(hào)強(qiáng)度較低不能進(jìn)行定量功能分析的局限性，使傳統(tǒng)的肺實(shí)質(zhì)成像方法受到了挑戰(zhàn)，所以液相超極化的13C對(duì)比劑可能會(huì)成為臨床研究肺血管和肺實(shí)質(zhì)的理想方法。

1.1.5 Gd-DTPA霧化吸入成像

Gd-DTPA是一種順磁性對(duì)比劑，具有較為理想的藥物動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，副作用小，使用較為安全。Gd-DTPA應(yīng)用于人體疾病的診斷都是采用靜脈注射的方式，霧化的Gd-DTPA顆粒作為肺部MR對(duì)比劑成功應(yīng)用于大鼠及狗的肺部MRI成像但霧化吸入Gd-DTPA這種方法目前未被美國(guó)FDA允許使用于人體，僅停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段。

1.2 肺灌注MRI成像研究現(xiàn)狀

MRI肺灌注成像的方法主要有：首過(guò)對(duì)比劑技術(shù)、動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（arterial spin labeling，ASL）、ECG-gated的FSE MRI灌注成像、血池對(duì)比劑成像。

1.2.1 首過(guò)（first-pass）對(duì)比劑技術(shù)：

最早是應(yīng)用2D T1加權(quán)超短TE序列對(duì)肺實(shí)質(zhì)進(jìn)行成像。部分并行成像技術(shù)（partially parallel imaging，如ASSET，GRAPPA，SENSE）的出現(xiàn)，大大提高了時(shí)間和空間分辨率。Ley S等[40]應(yīng)用3D-Flash序列聯(lián)合并行采集技術(shù)對(duì)8例健康志愿者進(jìn)行對(duì)比增強(qiáng)的肺灌注研究說(shuō)明并行采集技術(shù)具有很高的時(shí)間分辨率，可以評(píng)價(jià)肺灌注。Yilmaz E等分別對(duì)懷疑肺血管異常者和健康志愿者進(jìn)行MRI肺灌注成像并與放射性核素肺灌注顯像進(jìn)行對(duì)照研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MRI肺灌注與核素灌注有很好的相關(guān)性（kappa=0.74）。3D-GRE聯(lián)合部分并行采集技術(shù)（如LAVA）是對(duì)比增強(qiáng)MRI肺灌注的最佳序列，國(guó)內(nèi)在此方面已經(jīng)取得一定研究成果。

目前研究的焦點(diǎn)主要是MRI肺灌注在臨床疾病中的應(yīng)用，主要針對(duì)肺動(dòng)脈栓塞和COPD嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)及與肺功能的相關(guān)性研究。Kluge A等[41]對(duì)可疑肺栓塞的患者分別進(jìn)行MRI和SPECT灌注成像，評(píng)價(jià)兩種方法在肺段以下水平肺灌注缺損的一致性。MRI在檢測(cè)灌注缺損方面與SPECT有很高的相關(guān)性（葉、段、段以下水平kappa value分別是 0.98，0.83，0.69），可以發(fā)現(xiàn)很細(xì)微的灌注異常。Eichinger M等[42]研究了囊性肺纖維化（CF）肺結(jié)構(gòu)改變程度與MRI肺灌注之間的相關(guān)性，所有的病人都出現(xiàn)了灌注缺損，說(shuō)明對(duì)比增強(qiáng)的3D MR灌注可以評(píng)價(jià)CF早期肺血管功能的異常改變。肺氣腫往往伴有彌漫性的肺微血管結(jié)構(gòu)的異常。Morino S等[43]研究認(rèn)為肺灌注與FEV1間有很好的相關(guān)性；肺功能檢測(cè)（PFT）不能反映小氣道的功能，因此不能檢測(cè)早期的肺功能變化，而MRI肺灌注可以反映早期肺功能的異常輕微改變，敏感性較高。最近Ohno Y等[44]報(bào)道了CE-MRI肺灌注對(duì)原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓的嚴(yán)重性的定量分析。

1.2.2 動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）技術(shù)

ASL技術(shù)的脈沖序列較多，常用的是FAIR、FAIRER、STAR等。范麗等[45-46]應(yīng)用FAIR序列進(jìn)行肺實(shí)質(zhì)的灌注研究發(fā)現(xiàn)：TI值取1 000 ms時(shí)肺實(shí)質(zhì)和主動(dòng)脈的信號(hào)強(qiáng)度變化率最大，信噪比較好，可以獲得最佳的肺實(shí)質(zhì)灌注圖像；在重力方向上存在灌注梯度，在非重力方向上無(wú)灌注梯度，在仰臥位時(shí)自背側(cè)向腹側(cè)每增加1 cm，右肺rPBF就減少4.98，左肺rPBF減少5.16；呼氣末的rPBF明顯高于吸氣末。FAIR對(duì)重力方向的灌注梯度及不同呼吸相時(shí)肺灌注間的差異是比較敏感的，所以用FAIR技術(shù)進(jìn)行肺灌注檢查時(shí)，患者的體位和屏氣時(shí)相是非常重要的。熟悉重力所致的肺血流分布的不均勻性和不同呼吸相時(shí)肺灌注的差異，在檢查時(shí)就可以人為地改變受檢者體位，將感興趣區(qū)置于重力依賴(lài)性區(qū)域，并在呼氣末屏氣可以提高灌注缺損的檢出率。上述研究結(jié)果與國(guó)外應(yīng)用FAIRER或STAR序列的研究結(jié)果相似。

肺內(nèi)由于氣體/組織界面較大，磁敏感性不均勻，致ASL肺灌注的絕對(duì)定量化受到了限制。Martirosian P等[47]用改良的FAIR True-FISP序列分別在0.2T 和1.5T磁場(chǎng)對(duì)肺灌注進(jìn)行定量分析研究。研究表明1.5T微磁場(chǎng)的不均勻性非常明顯，改良后的FAIR True-FISP只適用于低場(chǎng)肺灌注的定量研究。

1.2.3 心電門(mén)控（ECG-gated）的FSE MRI灌注成像

該方法不使用對(duì)比劑，依靠肺實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度隨心動(dòng)周期的變化來(lái)評(píng)價(jià)肺的灌注情況。最初，Suga K等[48]用 ECG-gated FSE 在PE和氣道阻塞（air obstruction， AO）模型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了成功，此方法可以用來(lái)評(píng)價(jià)PE和AO的局部肺灌注異常。之后相繼開(kāi)展了在人體的研究，Ogasawara N等[49]用ECGgated FSE 對(duì)MRI灌注成像的可行性研究結(jié)果表明，正常志愿者的灌注均勻且存在重力相關(guān)性的灌注梯度，患肺所見(jiàn)的灌注缺損區(qū)幾乎與SPECT完全一致，F(xiàn)SE與SPECT有明顯的相關(guān)性（r = 0.753，P < 0.0001）。可見(jiàn)ECG-gated FSE這種非侵入性的技術(shù)可以定量、定性的評(píng)價(jià)肺灌注，而且可以很好的顯示PE和COPD的局部肺灌注的異常改變。

1.2.4 血池對(duì)比劑成像常規(guī)所用的對(duì)比劑如Gd-DTPA為細(xì)胞外對(duì)比劑，能夠很快彌散到組織間隙，在肺實(shí)質(zhì)內(nèi)僅停留4-7s，而血池對(duì)比劑在肺內(nèi)存留時(shí)間延長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)小時(shí)。目前已報(bào)道的血池對(duì)比劑有Gd-DTPA-白蛋白、Gd-DTPA-右旋糖酐、Gd-DTPA-polysine等。Fink C 等[50]用血池對(duì)比劑Gadomer和Gd-DTPA對(duì)PE模型進(jìn)行對(duì)照研究，結(jié)果Gadomer獲得的肺實(shí)質(zhì)SNR明顯高于Gd-DTPA（21±8vs. 13±3）。

MR肺通氣成像方面，國(guó)內(nèi)僅有用氧氣進(jìn)行肺實(shí)質(zhì)成像的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)初步報(bào)道；肺灌注成像的幾種成像方法國(guó)內(nèi)均有報(bào)道，但非侵入性的ASL灌注成像的研究較少，目前國(guó)內(nèi)僅有范麗在此方面做過(guò)研究，但與國(guó)外相比，由于ASL序列的多樣性及肺部自身成像條件的限制，目前尚不能進(jìn)行絕對(duì)定量分析。國(guó)內(nèi)肺功能MRI成像的研究之所以薄弱，主要是由我們對(duì)MRI肺功能成像認(rèn)識(shí)的不足及研究條件的限制所造成的。一方面，很多學(xué)者目前仍認(rèn)為MRI在肺部的應(yīng)用價(jià)值很有限，在此方面投入的精力及資金過(guò)少。另一方面是國(guó)內(nèi)醫(yī)院硬件及軟件設(shè)備的限制所造成。如肺通氣成像所需的惰性氣體必需超極化才能應(yīng)用，但必須配有特殊的裝置使其超極化，超極化后氣體的存儲(chǔ)條件要求高，成像時(shí)對(duì)RF線圈還有特殊要求，再加上價(jià)格相對(duì)較昂貴，所以一般醫(yī)院均不能滿足這些條件。另外在MRI技術(shù)應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)資深的MRI應(yīng)用物理學(xué)家尚較少，對(duì)掃描序列的設(shè)計(jì)和技術(shù)優(yōu)化存在一定難度。

2 肺結(jié)節(jié)DWI研究現(xiàn)狀

彌散加權(quán)成像（diffusion weighted image，DWI）是分子在媒介中的一種隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)），在梯度磁場(chǎng)的情況下，彌散水分子中的質(zhì)子其橫向磁化發(fā)生相位位移，相位位移廣泛擴(kuò)散、相互干擾導(dǎo)致MR 信號(hào)衰減，這種衰減取決于彌散系數(shù)及磁場(chǎng)梯度強(qiáng)度。DWI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于腦、乳腺、前列腺等組織良惡性病變的鑒別診斷中。肺部病變的DWI由于肺部自身的局限性、呼吸運(yùn)動(dòng)偽影等因素使DWI圖像質(zhì)量較差；對(duì)于B值選擇方面，國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外對(duì)肺部DWI的研究較少，目前均處于初始階段，DWI對(duì)肺部病變的鑒別診斷價(jià)值及B值的選擇方面存在一定的爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步深入的研究。

Satoh S 等[51]對(duì)54例直徑≥5mm的肺結(jié)節(jié)進(jìn)行DWI（b =1 000 s/mm2）且以5分制法定性分析肺結(jié)節(jié)的信號(hào)強(qiáng)度（1幾乎無(wú)信號(hào)； 2信號(hào)強(qiáng)度介于1和3之間；3與胸髓的信號(hào)相當(dāng)；4高于胸髓的信號(hào)； 5明顯高于胸髓的信號(hào)）。惡性結(jié)節(jié)的分值明顯高于良性結(jié)節(jié) （P < 0.01）。若以3分作為診斷惡性的閾值，敏感度 88.9%，特異度61.1% ，精確度 79.6%。所以DWI的信號(hào)強(qiáng)度高低有助于肺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別。但對(duì)于小的轉(zhuǎn)移瘤、非實(shí)性的腺癌、某些肉芽腫和活動(dòng)性炎性結(jié)節(jié)需要謹(jǐn)慎。Mori T 等[52]通過(guò)140個(gè)肺結(jié)節(jié)DWI和PET的對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)2種方法診斷惡性的敏感性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但DWI由于假陽(yáng)性率低，特異性明顯高于PET（97%、79%）。因此DWI在肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別診斷方面可以取代PET。Matoba M等[53]在相同b值下對(duì)不同細(xì)胞類(lèi)型肺癌的ADC值進(jìn)行了量化研究，發(fā)現(xiàn)ADC值與肺癌的細(xì)胞構(gòu)成相關(guān)。腺癌的ADC值明顯大于鱗癌和大細(xì)胞癌，且高度分化的腺癌的ADC值大于低分化腺癌的ADC值。雖然肺癌的ADC值有部分重疊，但是高度分化的腺癌的ADC值明顯高于其它組織類(lèi)型肺癌的ADC值。在國(guó)內(nèi)主要研究了DWI區(qū)分中央型肺癌和阻塞后的肺不張的能力。

3 肺門(mén)和縱隔淋巴結(jié)良惡性鑒別診斷的研究現(xiàn)狀

肺門(mén)和縱隔淋巴結(jié)良惡性的鑒別診斷可以正確指導(dǎo)肺部腫瘤的N分期，對(duì)于治療方案的選擇具有較大價(jià)值。國(guó)內(nèi)一般還是以淋巴結(jié)的形態(tài)、大小、信號(hào)特點(diǎn)及強(qiáng)化模式大體判斷其性質(zhì)，與術(shù)后病理的對(duì)照研究很少。一般以淋巴結(jié)短徑＞10 mm作為轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn)；但也有部分淋巴結(jié)短徑＜10 mm，手術(shù)病理已有癌轉(zhuǎn)移。大多數(shù)軟組織的腫瘤在T2WI圖像上呈高信號(hào)，惡性淋巴結(jié)和良性淋巴結(jié)的T1、 T2弛豫時(shí)間有明顯的差異。在T1WI和T2WI圖像上，惡性淋巴結(jié)的信號(hào)強(qiáng)度均高于良性淋巴結(jié)的信號(hào)強(qiáng)度，因此惡性淋巴結(jié)的T2弛豫時(shí)間較長(zhǎng)，與原發(fā)腫瘤的相似，測(cè)定LTRs（淋巴結(jié)與腫瘤信號(hào)強(qiáng)度之比）有助于良惡性的鑒別。

目前，國(guó)外則使用不同的成像序列對(duì)肺門(mén)和縱隔淋巴結(jié)進(jìn)行定性和定量分析。Kim HY等[54]用T2WI 3倍反轉(zhuǎn)黑血FSE序列定量評(píng)價(jià)淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況，研究認(rèn)為L(zhǎng)TR取0.84是鑒別淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否最合適的值。淋巴結(jié)T2WI的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)如皮質(zhì)偏心性增厚或淋巴結(jié)內(nèi)脂肪消失對(duì)診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的特異性是91%，精確性是86%。Ohno Y等[55]用STIR TSE序列也對(duì)縱隔淋巴結(jié)進(jìn)行定量和定性分析，來(lái)鑒別其良惡性。定量分析的參數(shù)是LSRs （lymph node– saline ratios，淋巴結(jié)的信號(hào)強(qiáng)度與0.9%生理鹽水的信號(hào)強(qiáng)度之比）。若LSRs的陽(yáng)性檢測(cè)閾值是0.6，則定量分析的敏感度是93%，特異度87%。定性分析采用5分制法：1分，淋巴結(jié)的信號(hào)強(qiáng)度無(wú)法評(píng)價(jià)；2分，淋巴結(jié)的信號(hào)強(qiáng)度低于或等于縱隔脂肪的信號(hào)強(qiáng)度；3分，高于脂肪但低于或等于肌肉；4分，高于肌肉但低于或等于原發(fā)病灶；5分，高于原發(fā)灶。若以4分作為定性檢測(cè)的陽(yáng)性檢測(cè)閾值，則敏感性88%、特異性86%。定量分析和定性分析間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P﹥0.05）。所以定性分析可以取代定量分析，臨床應(yīng)用更加便捷。除此之外，對(duì)肺門(mén)和縱隔淋巴結(jié)也有用DWI的報(bào)道。

4 MRI肺部呼吸動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀

肺組織過(guò)度充氣影響膈肌的形態(tài)，繼而引起呼吸動(dòng)力學(xué)的變化。COPD患者通過(guò)肺減容手術(shù)，改善呼吸力學(xué)和增加彈性回縮力來(lái)改善肺功能。胸壁和膈肌運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜相互作用可以通過(guò)x線透視觀察，但由于投照技術(shù)的限制使其應(yīng)用有一定的局限性。2D或3D動(dòng)態(tài)MRI可以顯示胸壁和膈肌的運(yùn)動(dòng)，與正常人相比，肺氣腫患者通常表現(xiàn)為膈肌和胸壁的運(yùn)動(dòng)幅度明顯減低、運(yùn)動(dòng)不規(guī)則和不同步；有些病人前半部分膈肌向下運(yùn)動(dòng)，而后半部分向上運(yùn)動(dòng)。膈肌的矛盾運(yùn)動(dòng)與肺部過(guò)渡膨脹有關(guān)，但嚴(yán)重的過(guò)度膨脹會(huì)限制正常膈肌運(yùn)動(dòng)和矛盾運(yùn)動(dòng)。肺減容手術(shù)以后，胸壁和膈肌的運(yùn)動(dòng)明顯改善。關(guān)于此方面的研究國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道。

第三部分：核醫(yī)學(xué)

核醫(yī)學(xué)可以在肺部成像的儀器目前為：SPECT及PET（包括SPECT/CT及PET/CT），SPECT可以通過(guò)靜脈注射及吸入放射性物質(zhì)分別進(jìn)行通氣及灌注顯像；PET則通過(guò)靜脈注射可以發(fā)射正電子的放射性藥物進(jìn)行肺部顯像，下面分別對(duì)這兩種儀器在肺部顯像方面的現(xiàn)狀及進(jìn)展加以介紹。

1 SPECT在肺部的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)科技術(shù)進(jìn)展情況

1.1.1 SPECT/CT在肺栓塞診斷中的應(yīng)用

肺栓塞（pulmonary embolism，PE）的診斷越來(lái)越受臨床重視，快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的影像診斷是提高肺栓塞療效的關(guān)鍵[56]。肺核素肺灌注/通氣顯像（V/Q）是無(wú)創(chuàng)診斷肺栓塞的首選方法，該項(xiàng)技術(shù)較為成熟，應(yīng)用于臨床已有約40年歷史，得到了臨床醫(yī)生的廣泛認(rèn)可，但通氣顯像存在顯像條件要求高、呼氣污染、隔日顯像不能同步反映灌注/通氣情況等缺點(diǎn)，同時(shí)核醫(yī)學(xué)圖像較為模糊給PE精確定位帶來(lái)了一定困難。近來(lái)國(guó)內(nèi)有學(xué)者嘗試采用99mTc-MAA肺灌注 SPECT/CT 機(jī)融合顯像診斷肺栓塞[57]?；颊哐雠P位肘靜脈“彈丸”注射99mTc-MAA后5分鐘行胸肺部八方位平面顯像，不改變體位繼續(xù)進(jìn)行肺灌注 SPECT/CT聯(lián)合顯像。部分學(xué)者以CT掃描代替X光胸片及肺通氣顯像，應(yīng)用SPECT/CT融合圖像診斷肺栓塞。顯像診斷結(jié)果與臨床最終診斷結(jié)果進(jìn)行對(duì)比具有較高的準(zhǔn)確率。該方法診斷肺栓塞有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：（1）操作方便：所有患者整個(gè)不用改變體位，病情較重者持續(xù)吸氧可順利完成，都能獲得滿意圖像。避免了通氣顯像過(guò)程的繁瑣，以及由于通氣顆粒或人為原因引起的圖像質(zhì)量不好的問(wèn)題。且同機(jī)CT在反應(yīng)肺通氣情況方面好于x光胸片。（2）能同步反映病變部位灌注/通氣匹配情況：診斷肺栓塞的關(guān)鍵是灌注與通氣的不匹配，越早顯像，該特點(diǎn)越典型，若間隔時(shí)間延長(zhǎng)，病變部位出現(xiàn)滲出、氣管痙攣等并發(fā)癥，可能會(huì)導(dǎo)致通氣不良，難以鑒別是否匹配，從而誤診。SPECT/CT聯(lián)合采集中核素顯像與CT掃描接連進(jìn)行，近乎同一時(shí)刻（40分鐘內(nèi)）成像避免了時(shí)間差造成的假象。（3）圖像融合提高診斷準(zhǔn)確性：臨床疑似肺栓塞患者常有肺動(dòng)脈高壓表現(xiàn)，因而常有心臟增大 、肝臟上移表現(xiàn)，僅依據(jù)八方位平面顯像常常誤判，通過(guò)融合可有效判定灌注缺損部位是否在肺野內(nèi)，能有效避免因心臟增大、肝臟上移造成的灌注缺損的假陽(yáng)性。（4）對(duì)慢性多發(fā)性肺栓塞的檢出率高；長(zhǎng)期水腫和滲出導(dǎo)致栓塞肺段通氣不良，大顆粒99mTc-MAA沉積在主氣道，使遠(yuǎn)端肺段放射性減低，從而造成灌注/通氣匹配的假象，易導(dǎo)致漏診，通過(guò)融合顯像可以發(fā)現(xiàn)面積大于 CT陰影的灌注缺損、減低區(qū)。另外在應(yīng)用SPECT/CT肺灌注顯像時(shí)，針對(duì)核醫(yī)學(xué)圖像模糊的缺陷，于亞彬等人應(yīng)用SPECT/CT圖像融合軟件按CT解剖命名標(biāo)準(zhǔn)對(duì)肺灌注橫斷面、矢狀面及冠狀面圖像上肺段進(jìn)行劃分，在核醫(yī)學(xué)圖像上得到了精確的解剖定位[58]。

SPECT/CT同機(jī)融合圖像技術(shù)，是目前在傳統(tǒng)SPECT肺灌注/通氣顯像基礎(chǔ)上的進(jìn)步和革新，用CT斷層圖像取代V（通氣）平面顯像，肺血流灌注 的SPECT顯像取代P（灌注）平面顯像，并進(jìn)行同層面的圖像融合；它可以充分發(fā)揮 SPECT肺血流灌注顯像靈敏度高和 CT診斷肺部病變特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)SPECT/CT融合圖像技術(shù)可以明確造成肺血流灌注缺失的原因以及缺失的程度。彌補(bǔ)了V/P（通氣/灌注）顯像不能明確肺血流灌注不良原因的不足，大大提高肺灌注顯像的特異性。由于SPECT/CT融合圖像是兩個(gè)斷層像的融合，它較 V/P平面顯像有更高的敏感度，SPECT/CT融合圖像能夠檢出V/P平面顯像不易檢出的肺深部亞肺段的肺血流缺損區(qū)。另外SPECT/CT融合圖像比 V/P顯像有更高的放射防護(hù)效益，它可以避免患者和工作人員因通氣顯像而受到大劑量照射，也可減少空氣放射性污染。SPECT/CT同機(jī)融合圖像技術(shù)還可以檢測(cè)出CTA不易檢出的外周肺段、亞肺段較小肺動(dòng)脈栓塞，并能明確CT發(fā)現(xiàn)的肺部病變對(duì)肺血流影響的程度。

1.1.2 SPECT肺灌注在肺癌診治中的應(yīng)用

常用的肺灌注顯像，對(duì)大多數(shù)肺癌可有相應(yīng)的異常圖像．但并非特異性診斷。由于局部肺組織的破壞，顯像圖可呈現(xiàn)明顯的放射性缺損區(qū)。肺氣溶膠吸入顯像用于診斷氣道阻塞，阻塞部位的遠(yuǎn)端呈放射性缺損，但極少單獨(dú)用于診斷肺腫瘤。

近年來(lái)SPECT肺灌注顯像在肺癌中的應(yīng)用主要著重于肺癌患者肺功能的評(píng)估、依據(jù)肺功能指導(dǎo)肺癌放療計(jì)劃的制定以及監(jiān)測(cè)放療前后肺功能變化。

I、II期NSCLC患者以手術(shù)為主；III期患者約20%需手術(shù)，80%需放化療；IV期患者65%需放療。不論是手術(shù)或是放療均在治療前需對(duì)患者肺功能進(jìn)行評(píng)估。臨床常用評(píng)價(jià)肺功能的指標(biāo)為肺功能測(cè)試（PFT），但PFT僅能顯示全肺廣泛病變時(shí)的病理生理改變，不能顯示局限性病灶引起的區(qū)域肺功能降低，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)治療前后肺功能的變化。而SPECT能較好的反應(yīng)局部肺血流灌注情況。早在2000年Seppenwoolde等[59]就提出了應(yīng)用SPECT肺灌注圖像定量分析局部肺功能的方法，在此基礎(chǔ)上，隨著SPECT/CT的應(yīng)用，近年來(lái)Sugar K等[60]應(yīng)用呼吸門(mén)控99mTc-MAA SPECT/CT評(píng)估肺癌患者局部肺組織的肺功能。緊隨其后，國(guó)內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用SPECT肺灌注與CT異機(jī)融合圖像評(píng)價(jià)非小細(xì)胞肺癌患者肺功能，該項(xiàng)研究相對(duì)于原有的單純SPECT肺灌注在解剖定位的準(zhǔn)確性上具有明顯的進(jìn)步，但相對(duì)國(guó)外學(xué)者的研究而言尚有差距，主要是未能解決呼吸運(yùn)動(dòng)引起的移動(dòng)偽影問(wèn)題[61]。

在SPECT肺灌注顯像輔助肺癌放療方面，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外均有許多學(xué)者進(jìn)行了探索。Zhang WJ等[62]研究認(rèn)為肺癌患者放療前均有不同程度的肺動(dòng)脈血流灌注損傷，SPECT肺灌注顯像可以評(píng)價(jià)放療前腫瘤患者的局部肺動(dòng)脈血流灌注功能，以及監(jiān)測(cè)肺癌患者三維適形放療后局部肺動(dòng)脈血流灌注變化。趙路軍等[63]研究得到了相似的結(jié)論，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)中央型肺癌灌注損傷范圍明顯大于周?chē)停暖熀蠖鄶?shù)病例肺灌注損傷有所改善。近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者孫洪福在應(yīng)用SPECT肺灌注顯像減輕非小細(xì)胞肺癌放射性肺損傷中進(jìn)行了一系列研究，他在設(shè)計(jì)放療計(jì)劃時(shí)，結(jié)合 SPECT肺灌注圖像信息，使射線穿過(guò)低灌注區(qū)而降低正常肺灌注區(qū)的照射體積劑量，可降低正常肺組織受損傷的程度，減輕放射性肺損傷的發(fā)生率或嚴(yán)重程度，從理論上提高腫瘤放療劑量，進(jìn)而提高腫瘤的局部控制率[64]。Yin等[65]對(duì)10例NSCLC患者放療前行SPECT檢查指導(dǎo)放療計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)可以減少肺功能區(qū)的受照劑量。Shioyama等[66]對(duì)16例局部晚期NSCLC患者，通過(guò)SPECT優(yōu)化調(diào)強(qiáng)適形放療（IMRT）計(jì)劃，經(jīng)過(guò)比較后認(rèn)為，優(yōu)化后IMRT計(jì)劃能夠更有效保護(hù)功能肺組織。Abratt等[67]研究認(rèn)為，放療后肺泡彌散功能的降低程度與放療前照射野內(nèi)肺組織的灌注量有關(guān)，照射野內(nèi)肺灌注水平低者放療后彌散功能變化較小，既低灌注區(qū)對(duì)放射性的耐受性高于正常灌注區(qū)，理論上可用SPECT信息優(yōu)化放療計(jì)劃。在肺癌患者SPECT肺灌注方面的研究上，國(guó)內(nèi)臨床研究并不落后于國(guó)外，主要欠缺的是從臨床現(xiàn)象向理論基礎(chǔ)的深入分析。

1.1. 3 應(yīng)用SPECT/CT融合圖像評(píng)估肺慢性良性病變中的肺灌注缺損

SPECT肺灌注顯像除了應(yīng)用于肺栓塞、肺癌肺功能評(píng)估外還可用于許多肺部慢性良性病變的輔助診斷，例如肺血管的異常及COPD等。2010年兩位國(guó)外學(xué)者分別在這方面進(jìn)行了探索。Suga K等[68]應(yīng)用深吸氣屏氣掃描得到的SPECT（DIBrH SPECT）肺灌注圖像與CT圖像融合，評(píng)估肺動(dòng)靜脈瘺患者的肺功能損害。14例經(jīng)CTA或肺血管造影證實(shí)的肺血管動(dòng)靜脈瘺患者注射99mTc-MAA后成像，結(jié)果共出現(xiàn)了34處肺灌注缺損，缺損灶位于AVF附近，缺損灶在CT可能未見(jiàn)明顯異常，灌注缺損可能與“盜血”顯像有關(guān)，復(fù)雜AVF灌注缺損的程度及范圍遠(yuǎn)較單一AVF明顯（P=0.0012），通過(guò)這種方法還有可能發(fā)現(xiàn)其他方法漏診的AVF小病灶。此外Suga K還應(yīng)用SPECT評(píng)估原發(fā)和繼發(fā)的肺動(dòng)脈高壓（PAH）時(shí)的通氣/灌注失衡，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)原發(fā)及繼發(fā)PAH常見(jiàn)V-Q（通氣-血流）不匹配、倒置，這表明在V/Q SPECT檢查時(shí)出現(xiàn)了缺氧血管收縮反射，同時(shí)CT圖像上常伴有肺密度減低及氣道受牽拉變形。Jogi J等[69]應(yīng)用SPECT肺通氣/灌注檢查評(píng)價(jià)COPD，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)SPECT肺通氣/灌注檢查在COPD早期具有較高的診斷靈敏度，V/P與肺氣腫程度具有顯著相關(guān)性，并可以反應(yīng)肺通氣功能，作者還認(rèn)為可以依據(jù)V/P值對(duì)COPD進(jìn)行輕、中、重度的劃分。

1.2 SPECT肺癌成像技術(shù)

1.2.199mTc-MIBI肺癌顯像

99mTc-MIBI 是一種+1價(jià)脂溶性的非特異腫瘤顯像劑，受跨膜電位驅(qū)動(dòng)進(jìn)入細(xì)胞，受線粒體內(nèi)外膜的電梯度驅(qū)動(dòng)進(jìn)入線粒體?；蛲蛔兛蓪?dǎo)致從細(xì)胞外到線粒體內(nèi)膜的電梯度增加，使99mTc-MIBI 在惡性腫瘤中的聚集濃度較正常細(xì)胞增高約10倍，因此理論上可以應(yīng)用99mTc-MIBI鑒別肺部占位的良惡性。羅迎春等[70]對(duì)66例肺占位患者分別應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT與18F-FDG PET進(jìn)行診斷，并將兩者診斷的靈敏度、特異度進(jìn)行了比較，結(jié)果表明針對(duì)≤2cm的肺結(jié)節(jié)PET的診斷靈敏度和特異度均高于SPECT，針對(duì)>2cm的肺結(jié)節(jié)兩者的診斷準(zhǔn)確率無(wú)明顯差異，但顯像劑99mTc-MIBI的價(jià)格遠(yuǎn)低于18F-FDG，當(dāng)結(jié)節(jié)較大時(shí)可以考慮應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT代替18F-FDG PET進(jìn)行診斷。國(guó)內(nèi)學(xué)者劉長(zhǎng)江在前者的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)：（1）通過(guò)吸氧以緩解惡性病灶的缺氧狀況，增加惡性肺部病灶的攝取比，提高了診斷靈敏度。（2）99mTc-MIBI SPECT與CT結(jié)合，提高了對(duì)病灶定位的準(zhǔn)確性。最終對(duì)肺部惡性病灶診斷的靈敏度可以達(dá)到97.4%，特異性 83.3%。2009年荷蘭學(xué)者Yang TJ等[71]也曾應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT預(yù)測(cè)NSCLC患者化療早期反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)NSCLC患者化療前99mTc-MIBI 攝取與治療后腫瘤大小變化呈負(fù)相關(guān)。

1.2.2131I-組胺-吲哚美辛（131I-His-IN）對(duì)大鼠Lewis肺癌的SPECT顯像及療效觀察

吲哚美辛 （Indometacin，IN）是一種非甾體抗炎藥，是最強(qiáng)的前列腺素（PG）合成酶抑制劑之一 。它具有鎮(zhèn)痛、抗炎及解熱作用，緩解炎性疼痛作用強(qiáng)，在臨床使用多年。近年來(lái)，有大量臨床研究顯示，該藥對(duì)肺癌、膀胱癌 、食管癌、腸癌 、肝癌等都有較好的療效。前人曾將氚標(biāo)記的吲哚美辛引入到荷瘤小鼠體內(nèi)，應(yīng)用放射自顯影（ARG）和液閃測(cè)量（LSC）技術(shù)，觀察氚標(biāo)記的吲哚美辛在荷瘤鼠體內(nèi)的分布情況及其親腫瘤性的強(qiáng)弱，結(jié)果證實(shí)氚標(biāo)記的吲哚美辛在荷瘤鼠的腫瘤組織中有明顯放射性濃聚，即吲哚美辛有較好的瘤組織親和性且能在腫瘤細(xì)胞中存留較長(zhǎng)時(shí)間，這為吲哚美辛發(fā)揮抗腫瘤作用提供了必要的條件。但由于氚的半衰期很長(zhǎng)，不適于臨床應(yīng)用。故選擇臨床常用放射性核素131I標(biāo)記吲哚美辛，以了解腫瘤SPECT顯像效果。劉侃峰等[72]以灌胃方式給Lewis肺癌模型大鼠131I-His-IN，并對(duì)灌藥后的荷瘤鼠行SPECT顯像，結(jié)果表明腫瘤區(qū)域?qū)N及131I-His-IN有選擇性吸收及儲(chǔ)留作用，131I-His-IN將IN作為載體特異地聚集于腫瘤細(xì)胞內(nèi)或其表面，其中131I釋放出的射線（β粒子）的電離輻射生物效應(yīng)作用于腫瘤還可以殺傷或殺死腫瘤細(xì)胞，因此131I-His-IN具有雙重治療腫瘤作用。131I-His-IN SPECT顯像可以診斷肺癌原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移灶，同時(shí)131I-His-IN能選擇性在腫瘤組織濃集并長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)留，對(duì)腫瘤具有較強(qiáng)的治療作用，131I-His-IN SPECT顯像可以作為腫瘤診斷及療效評(píng)估的一種有效方法。該項(xiàng)技術(shù)目前處于國(guó)際領(lǐng)先，具有較好的科研前景。

1.2.399mTc-HL91 SPECT肺癌乏氧顯像

幾乎所有實(shí)體腫瘤中均有乏氧細(xì)胞存在。乏氧細(xì)胞大多趨于不增殖或增殖緩慢，故對(duì)放療不敏感，是腫瘤難以治愈的重要原因。乏氧細(xì)胞受射線作用后會(huì)發(fā)生再氧合現(xiàn)象，乏氧與再氧合是放射腫瘤學(xué)的重要基礎(chǔ)理論，測(cè)定腫瘤組織內(nèi)氧合水平及其變化是預(yù)測(cè)腫瘤放療療效的重要指標(biāo)。99mTc-HL91（99mTc-4，9-二氮-2，3，10，10-四甲基十二烷-2，11-二酮肟）是一種良好的乏氧組織顯像劑近年來(lái)在肺癌顯像研究中得到證實(shí)。李玲等進(jìn)行了一系列相關(guān)研究，相繼通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)：（1）非小細(xì)胞肺癌99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像可以觀測(cè)到肺癌放療前乏氧狀態(tài)及放療中動(dòng)態(tài)變化，乏氧顯像對(duì)放療療效的預(yù)測(cè)具有一定意義。（2）99mTc-HL91 SPECT顯像可觀察到放療過(guò)程中氧合狀態(tài)的變化、乏氧的變化與放療療效及生存率的關(guān)系。乏氧有可能成為 NSCLC預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)之一。（3）非小細(xì)胞肺癌99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像中HL91攝取程度與NSCLC組織中HIF-1α的表達(dá)有關(guān)，HIF-1α表達(dá)率與VEGF表達(dá)呈正相關(guān)。NSCLCL組織中，HIF-1α的表達(dá)隨臨床分期增高而增強(qiáng)[73-75]。今年國(guó)內(nèi)其它學(xué)者應(yīng)用99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像評(píng)價(jià)肺癌放療療效，同樣取得了較好的結(jié)果，該顯像在預(yù)測(cè)放療近期效果方面具有較高的臨床價(jià)值[76]。

2 PET在肺部的應(yīng)用現(xiàn)狀

2010~2011年度國(guó)外學(xué)者的肺部PET研究方向主要集中在PET對(duì)治療的影響、PET肺部掃描技術(shù)的革新以及PET/CT預(yù)測(cè)肺癌的成本效度。

2.1 PET在指導(dǎo)肺癌治療以及療效評(píng)估方面的作用

2010~2011年國(guó)內(nèi)外仍有許多學(xué)者在進(jìn)行依據(jù)PET勾畫(huà)放療野腫瘤大?。╣ross tumor volume，GTV）的相關(guān)研究。張永等[77]研究了FDG PET/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值與放射性肺炎的關(guān)系，認(rèn)為FDG PET/CT是通過(guò)觀測(cè)肺組織自身的分子代謝來(lái)完成的，依據(jù)PET勾畫(huà)GTV能夠避免個(gè)體劑量易感性的差異影響，較單純應(yīng)用20 Gy照射肺的體積占全肺百分比來(lái)預(yù)測(cè)放射性肺炎更有優(yōu)勢(shì)。

Lin S等[78]對(duì)37例NSCLC患者應(yīng)用PET/CT勾畫(huà) GTV，并與病理進(jìn)行對(duì)照，基于PET/CT融合圖像勾畫(huà)的GTV與手術(shù)切除的原發(fā)肺腫瘤大小具有相關(guān)性，但尚需對(duì)空間圖像與病理結(jié)果間建立一種準(zhǔn)確的相關(guān)關(guān)系才能完全依據(jù)PET/CT融合圖像勾畫(huà)GTV。基于PET/CT融合圖像勾畫(huà)GTV的研究很早就已展開(kāi)，Lin S得到的研究結(jié)果較早期相關(guān)研究結(jié)果更為客觀和謹(jǐn)慎。

Wiegman EM等[79]收集了10例醫(yī)學(xué)上無(wú)法治愈的、FDG PET陽(yáng)性患者，應(yīng)用立體定向身體放療stereotactic body radiotherapy （SBRT）治療，在放療后1 d，6d，11 d，12周分別進(jìn)行PET檢查，發(fā)現(xiàn)SUV有可能由于放射誘導(dǎo)的炎癥而增高。這項(xiàng)研究結(jié)果提醒了臨床醫(yī)生在放療剛剛結(jié)束時(shí)（至少2周內(nèi)）不適宜應(yīng)用PET評(píng)估療效。

抗血管增生療法是一種較好的NSCLC治療方法，由于抗血管增生因子的作用，可能無(wú)法看到腫瘤縮小，但實(shí)際上腫瘤內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生變化，部分腫瘤細(xì)胞可能已經(jīng)殺死，單純依據(jù)常規(guī)腫瘤評(píng)價(jià)方法如：實(shí)體腫瘤療效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（The Response Evaluation Criteria in Solid Tumors ， RECIST） 無(wú)法正確評(píng)價(jià)療效。Binns DS等[80]嘗試前瞻性應(yīng)用反應(yīng)FDG和FLT攝取的PET分子影像更早地評(píng)估厄洛替尼肺癌治療療效，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)由于FDG及FLT可以從分子層面反應(yīng)腫瘤代謝變化，因而依據(jù)FDG和FLT攝取可以更早的預(yù)測(cè)治療療效。與此相似de Langen AJ等[81]嘗試應(yīng)用PET和增強(qiáng)MR監(jiān)測(cè)療效，共納入44例患者，40例進(jìn)行PET及CT檢查，貝伐單抗和厄洛替尼治療后腫瘤代謝降低，灌注減少，體積縮小。治療3周后如果腫瘤SUV或灌注減少20%以上提示患者有較長(zhǎng)的無(wú)進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）。40%患者治療3周后應(yīng)經(jīng)產(chǎn)生部分反應(yīng)，但RECIST無(wú)明顯變化，這些病灶中灌注及內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)移常數(shù)均減低。

裘敬平等[82]探討了非小細(xì)胞肺癌患者在三維適形放療前FDG PET SUV與放療預(yù)后的相關(guān)性。73例Ⅲ期NSCLC患者放療前2周內(nèi)行FDG PET掃描并計(jì)算最大SUV值。60~66Gy放療后將SUV作為考察因素之一進(jìn)行Logrank 法單因素分析，對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)一步用Cox 模型行多因素預(yù)后分析。多因素預(yù)后分析顯示SUV值是獨(dú)立的生存預(yù)后因素，其中SUV≥17的相對(duì)危險(xiǎn)度為2.61。結(jié)論：SUV值與NSCLC三維適形放療預(yù)后有一定相關(guān)性，值得進(jìn)一步臨床大樣本研究。

盡管PET在指導(dǎo)肺癌治療以及療效評(píng)估方面已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但我們也需要注意到FDG PET在肺部檢查的應(yīng)用中尚存在局限性：（1）PET分辨率低僅4~6mm，容積效應(yīng)會(huì)使PET漏診小的病灶，并低估小病灶的SUV，所以在治療前后病灶對(duì)比時(shí)，除了比較SUV還要考慮到不同體積對(duì)病灶SUV產(chǎn)生的容積效應(yīng)的影響。（2）由于SUV受到多種因素影響，不能把它看做一個(gè)絕對(duì)值，在出現(xiàn)炎癥（如放射性肺炎）時(shí)也會(huì)升高，因此需要了解患者的臨床資料，綜合判斷療效。（3）呼吸運(yùn)動(dòng)會(huì)使腫瘤邊緣擴(kuò)大，SUV降低，在應(yīng)用PET/CT勾畫(huà)GTV時(shí)最好采用特殊的呼吸控制采集模式，減少呼吸偽影并精確定位[83]。

2.2 PET肺部掃描技術(shù)的革新

在 PET/CT系統(tǒng)中，CT掃描很快（CT的全身掃描只要 3～5s），獲得的圖像幾乎是某時(shí)刻的快照，肺部掃描時(shí)可以屏氣進(jìn)行，因此基本不受呼吸運(yùn)動(dòng)影響；而 PET掃描速度很慢（2D PET采集10～15min，3D PET采集最快也要2min），胸部掃描通常無(wú)法屏氣進(jìn)行，獲得的是經(jīng)歷幾十個(gè)呼吸周期的平均圖像，期間患者的呼吸引起心、肺 、肝、胰等器官不同程度的運(yùn)動(dòng)（幅度最大可達(dá)4cm，如橫膈膜附近，速度大致是0.4～13.3mm/s，主要沿縱軸和矢狀軸方向），使注入到其中的放射性輻射源也跟隨運(yùn)動(dòng)，所以PET圖像不可避免要產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊。另外CT衰減校正PET圖像也可以產(chǎn)生偽影。同一個(gè)患者的PET圖像和CT圖像在空間位置和時(shí)相上并不完全匹配（特別在運(yùn)動(dòng)幅度最大的橫隔附近），用瞬間的CT圖像去對(duì)PET圖像做衰減校正必然出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致PET圖像出現(xiàn)偽影。

PET圖像的呼吸運(yùn)動(dòng)偽影將嚴(yán)重影響胸腹部腫瘤的準(zhǔn)確診斷與治療計(jì)劃的制定。早在2007年國(guó)內(nèi)就有學(xué)者實(shí)驗(yàn)證實(shí)：不同呼吸頻率和運(yùn)動(dòng)幅度對(duì)PET圖像勾畫(huà)靶區(qū)均會(huì)產(chǎn)生較大影響，在采用PET影像制定放療計(jì)劃時(shí)如不采用門(mén)控技術(shù)等有效措施減少這種影響，將過(guò)高估計(jì)實(shí)際靶區(qū)的GTV。針對(duì)這一問(wèn)題近年來(lái)國(guó)內(nèi)外均有不少學(xué)者嘗試改良PET/CT胸部掃描技術(shù)。2010年國(guó)內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用深吸氣后憋氣15s快速采集的方法采集肺部結(jié)節(jié)PET圖像，該學(xué)者比較了深吸氣后憋氣15s和自然呼吸條件下PET/CT顯像檢查對(duì)肺部結(jié)節(jié)SUVmax的影響。實(shí)驗(yàn)納入26例行全身PET-CT檢查發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)節(jié)的患者，在全身檢查結(jié)束后立即進(jìn)行深吸氣后憋氣15s肺部PETCT顯像，要求患者在CT采集中深吸氣后憋氣10 s，而在PET采集中深吸氣后憋氣15s，測(cè)定肺部結(jié)節(jié)在2次PET-CT檢查中的SUVmax值，然后計(jì)算兩者之間的變化。結(jié)果表明：深吸氣后憋氣15s可以使肺結(jié)節(jié)病灶SUVmax比自然呼吸下采集升高；深呼吸憋氣15s使肺結(jié)節(jié)SUVmax的升高與結(jié)節(jié)大小有關(guān)，結(jié)節(jié)越小，SUVmax升高明顯[84]。2010年日本學(xué)者Kawano T[85]也進(jìn)行了相似的研究，他分別應(yīng)用深吸氣屏氣（deep-inspiration breath-hold，DIBH）采集和帶有呼吸門(mén)控（respiratory gating，RG）的自由呼吸（free breathing，F(xiàn)B） 采集對(duì)肺癌患者進(jìn)行PET檢查。實(shí)驗(yàn)納入95例肺癌患者，全身顯像結(jié)束后分別進(jìn)行FB掃描和DIBH掃描，記錄呼吸移動(dòng)距離、呼吸周期時(shí)間和RG波形，將兩者SUVmax差值記為%BH-index。結(jié)果表明下肺的%BH-index明顯高于上肺，下肺組織移動(dòng)距離明顯較上肺大，%BHindex與肺組織移動(dòng)距離具有相關(guān)性。%BH-index與呼吸周期時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，同樣肺組織移動(dòng)距離與呼吸周期時(shí)間也呈負(fù)相關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)作者認(rèn)為FB采集引起SUVmax減低可能與以下幾個(gè)因素相關(guān)：（1）腫瘤大小的失真。（2）下肺移動(dòng)引起的分布范圍加大。（3）呼吸周期時(shí)間較長(zhǎng)。從該學(xué)者研究結(jié)果來(lái)看，DIBH采集明顯優(yōu)于FB采集，與國(guó)內(nèi)學(xué)者觀點(diǎn)相仿。究竟采用呼吸門(mén)控還是屏氣掃描？掃描應(yīng)該位于呼吸周期的哪個(gè)時(shí)期？用于衰減校正的CT圖像應(yīng)該屏氣掃描還是自由呼吸？怎樣使CT與PET圖像更好的匹配？這些問(wèn)題具有重要的臨床實(shí)用價(jià)值，但還需進(jìn)一步深入研究。

2.3 NSCLC患者行 PET檢查的成本效益

肺癌是發(fā)病率及死亡率較高、治療效果較差的癌癥，是導(dǎo)致人類(lèi)因癌癥死亡的第一殺手，其中又以NSCLC占多數(shù)，因此術(shù)前對(duì)其正確分期對(duì)治療方案的選擇甚為關(guān)鍵。目前較常用于NSCLC術(shù)前分期的影像學(xué)診斷方法是CT，但研究證實(shí) CT對(duì)診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確性較低，而PET可提高 NSCLC術(shù)前分期的準(zhǔn)確性。自2001年以來(lái)國(guó)外已有許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，并且在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，PET因其較高的效益，已進(jìn)入醫(yī)療保險(xiǎn)項(xiàng)目。但在中國(guó)相關(guān)研究較少，僅顧愛(ài)春2006年對(duì)NSCLC患者行PET檢查的成本效益進(jìn)行了分析[86]，結(jié)果顯示（1）就檢出率而言，CT的成本效益比更低；（2）就分期準(zhǔn)確性而言，CT的成本效益比仍較PET低；（3）就診療費(fèi)用的成本效益比而言，PET較CT為低（4）PET與CT相比，其優(yōu)勢(shì)在于診斷Ⅰ期的患者。

2010年德國(guó)學(xué)者Schreyogg J對(duì)172例接受增強(qiáng)CT以及PET/CT檢查的NSCLC患者進(jìn)行了前瞻性臨床實(shí)驗(yàn)[87]。記錄這些患者的醫(yī)療費(fèi)用，并區(qū)分出依據(jù)診斷取消外科手術(shù)從而節(jié)省的費(fèi)用，檢查、診斷費(fèi)用，不同腫瘤分期手術(shù)費(fèi)用。結(jié)果顯示CT的TNM分期準(zhǔn)確率為40%，PET/CT為60%。PET/CT可以對(duì)84%的可切除病例正確分期，CT僅能對(duì)70%正確分期。每人每年應(yīng)用PET/CT比應(yīng)用CT節(jié)省約$79878。作者認(rèn)為應(yīng)用PET/CT 對(duì) NSCLC 分期具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前在我國(guó)盡管PET在大中型城市裝機(jī)率較高，而實(shí)際上許多PET/CT用于高端健康人群體檢，作為影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)醫(yī)生應(yīng)該更好地發(fā)揮其作用，讓更多更需要它的人得到應(yīng)用，但目前PET定價(jià)相對(duì)較高，至今未進(jìn)入醫(yī)療保險(xiǎn)，許多患者經(jīng)濟(jì)上難以承受，作為相關(guān)醫(yī)務(wù)工作者可以參照國(guó)外作法，加強(qiáng)對(duì)PET檢查的成本效益的分析研究，提高普通大眾對(duì)PET/CT的認(rèn)識(shí)。

第四部分：下一年的展望

結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)研究存在的不足，下一年度將緊跟國(guó)際研究前沿，充分發(fā)揮學(xué)科特色。在CT方面，重點(diǎn)加強(qiáng)低劑量檢查、定量影像和肺功能的研究；在MR方面重點(diǎn)加強(qiáng)肺功能成像研究；在核醫(yī)學(xué)方面重點(diǎn)加強(qiáng)肺癌的療效評(píng)價(jià)研究，同時(shí)注重多種影像方法的結(jié)合與對(duì)照，將肺部影像的研究上升到更高的平臺(tái)，爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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