磁共振扩散加权成像在肺癌的临床应用.pptx

1、磁共振扩散加权成像在肺癌的临床应用,南通市第一人民医院 影像科 崔 磊,CT的不足 DWI原理 DWI在肺癌的临床应用 DWI的不足,Outline,CT的不足 CT的辐射危害 胸部CT常规扫描剂量：5.82mSv 1.5 to 2.0%的癌症与CT扫描有关* 常规CT仅能从形态学评估肺癌 不能早期评估疗效 不能区分肿瘤治疗后的坏死、纤维疤痕还是肿瘤残留* RCEIST标准在评估使用酪氨酸激酶抑制剂等分子靶向药物治疗肿瘤疗效时存在缺陷*,* Brenner DJ. N Engl J Med,2007 * Uto T. Radiology,2009 * van Klaveren RJ.Lung

2、Cancer,2004,CT的不足 DWI的原理 DWI在肺癌的临床应用 DWI的不足,Outline,扩散加权成像（DWI）是一种无创性功能成像方法，从分子水平对疾病进行研究，是目前唯一能在活体检测组织内水分子扩散运动的方法。 全身背景抑制扩散加权成像（WBDWI)为一种最新的MR扩散加权成像技术，在自由呼吸状态下进行大范围薄层扫描，而并不采用屏气或呼吸门控。,CT的不足 DWI的原理 DWI在肺癌的临床应用 DWI的不足,Outline,鉴别肺实性肿块良恶性 区分肺癌组织学类型 区分中央型肺癌及肺不张 预测肺癌侵袭性 肺癌N分期 肺癌M分期（类PET的作用） 评估肺癌疗效及预测预后,DWI

3、在肺癌的临床应用,原理： 恶性肿瘤细胞核大、核浆比增大，细胞密度大，导致细胞外间隙减少，水分子扩散受限，于DWI上呈高信号，ADC值降低，其ADC值明显低于良性病变或正常组织*,鉴别肺实性肿块良恶性,临床应用,*Taouli B, et al. Radiology,2003,研究： 鉴别良恶性病变的最佳阈值为1.5210-3mm2/s，此时敏感度、特异度、准确度分别为98、82、94%* 2013mata 分析：敏感度和特异度分别为0.84*,临床应用,* Johan Coolen , et al. Eur Radiol,2013 * * Lian-Ming Wu, et al. MRI,20

4、13,鉴别良恶性,女性 66岁,临床应用,鉴别良恶性,临床应用,鉴别良恶性,腺癌2级，未侵犯脏层胸膜，未见淋巴结转移，ADC=1.374 10-3mm2/s,临床应用,鉴别良恶性,男性 68岁,临床应用,鉴别良恶性,临床应用,鉴别良恶性,腺癌2级，未侵犯脏层胸膜，未见淋巴结转移，ADC=1.319 10-3mm2/s,临床应用,鉴别良恶性,男，74岁，咳嗽4天,2014-02-01,临床应用,鉴别良恶性,2014-02-01,临床应用,鉴别良恶性,肺炎,2014-02-07,临床应用,鉴别良恶性,2014-02-08,临床应用,鉴别良恶性,ADC=1.581,ADC=2.383,临床应用,鉴别

5、良恶性,2014-03-17,临床应用,鉴别良恶性,2013-07-24,男，52岁,临床应用,鉴别良恶性,2013-07-25,临床应用,鉴别良恶性,2013-10-11,临床应用,鉴别良恶性,2014-01-22,临床应用,鉴别良恶性,比较： DWI和18F-FDGPET/CT在鉴别肺部良恶性结节/肿块的敏感性分别为0.70和0.72，特异性分别为0.97和0.79，虽然两者敏感性没有统计学差异，而DWI的特异性明显高于PET* 敏感性和特异性：1.5-T,0.91 and 0.90; 3-T, 0.88 and 0.94;PET, 0.94 and 0.94*,*Mori T , et

6、al. Thorac Oncol,2008 * Yasuomi Ohba , et al. Asian Cardiovascular and Thoracic Annals,2011,鉴别良恶性,临床应用,Yasuomi Ohba , et al. Asian Cardiovascular and Thoracic Annals,2011,Lung adenocarcinoma,鉴别良恶性,临床应用,DWI,PET,Yasuomi Ohba, et al. General Thoracic Surgery,2009,Lung adenocarcinoma,鉴别良恶性,临床应用,原理： 细胞密度

7、是影响肿瘤内水分子弥散的主要因素，即肿瘤细胞繁殖越旺盛、细胞密度越高、生物膜结构对水分子弥散的限制作用越明显，ADC值越低。,区分肺癌组织学类型,临床应用,研究： 腺癌ADC值高于鳞癌及大细胞癌，高分化腺癌的ADC值显著高于中、低分化鳞癌和低分化腺癌* ADC值与肿瘤分化等级呈负相关（r=-0.502，P=0.000）*,临床应用,* Matoba M, et al. Radiology，2007 * * Liu H, et al. Eur Radiol,2010,区分组织学类型,Liu H, et al. Eur Radiol,2010,SCLC,ADC=0.710103mm2/s,区分组织

8、学类型,临床应用,Liu H, et al. Eur Radiol,2010,1.050 103mm2/s,Adenosquamous carcinoma,区分组织学类型,临床应用,Liu H, et al. Eur Radiol,2010,1.320 103mm2/s,Moderately differentiated adenocarcinoma,区分组织学类型,临床应用,比较： 扩散信号强度和SUV值一样反映肺腺癌亚型：0.934 for Clara type, 0.938 for type II type, 1.473 for nongoblet type, and 1.617 for

9、 poorly differentiated adenocarcinoma (P=.020). The SUV max values were 4.926, 5.491, 5.709, and 12.132,respectively (P=.044).*,*Ryota Tanaka, et al. Clinical Imaging，2013,临床应用,区分组织学类型,*Ryota Tanaka, et al. Clinical Imaging，2013,区分组织学类型,临床应用,原理： 肿瘤组织由于细胞增殖旺盛，细胞密度高，细胞内大分子蛋白含量高等特性，细胞外空间减少，水分子运动受限。而肺不张

10、组织为萎陷的肺组织合并不同程度的阻塞性炎症，组织相对疏松，以胞外水分子受限为主，水分子扩散受限程度轻。,区分中央型肺癌及肺不张,临床应用,研究： 中央型肺癌的ADC值为（1.830.75）10-3mm2/s，而实变肺不张的ADC值为（2.500.76）10-3mm2/s (P=.003)* DWI图像上肺癌与肺不张的信号强度比明显高于T2WI及STIR，肺癌的ADC值低于肺不张组织，二者的差异具有统计学意义*,* Baysal T, et al. MRI,2009 * Qi LP , et al. Eur Radiol,2009,临床应用,区分肺不张,Qi LP , et al. Eur Ra

11、diol,2009,adenocarcinoma,临床应用,区分肺不张,Liu H, et al. Eur Radiol,2010,SCLC,ADC=0.710103mm2/s,临床应用,区分肺不张,临床应用,区分肺不张,临床应用,区分肺不张,临床应用,区分肺实变,临床应用,区分肺实变,临床应用,区分肺实变,比较： PET/CT and DW-MR allowed differentiation of tumor and atelectasis in all 38 cases*,Rui-Meng Yang , et al. PloS one, 2013,临床应用,区分肺不张,Rui-Meng

12、Yang , et al. PloS one, 2013,临床应用,区分肺不张,研究： 侵袭性肺癌与术前的CEA水平、最大SUV值和DWI呈正相关，认为DWI是侵袭性肺癌的一个独立预测指标，在预测肺癌侵袭性方面的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为90、81、60和96*,预测肺癌侵袭性,*Kanauchi N，et al. European Joural of cardio-thoracic surgery,2009,临床应用,*Kanauchi N，et al. European Joural of cardio-thoracic surgery,2009,临床应用,预测侵袭性,原

13、理： 转移性淋巴结的ADC值明显低于良性淋巴结的ADC值。,肺癌N分期,临床应用,研究： DWI对非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确性分别为80、97、80、97和95*,Kosucu P,et al. Journal of magnetic resonance imaging,2009,临床应用,N分期,比较： DWI及18F-FDG PET/CT能检出最小达4mm的淋巴结，DWI评价N分期准确性达0.89，显著高于18F-FDG PET/CT的准确性0.78（P=0.012），且DWI在检出肺转移性淋巴结假阳性较低。,Nomori H,et al. T

14、horac Cardiovasc Surg,2008,临床应用,N分期,全身弥散加权成像（whole body diffusion weighted imaging, WB-DWI)能够显示肺癌及远处转移，尤其对骨转移的显示非常有优势，远处器官或组织的转移灶均表现为相对于背景的异常高信号,肺癌M分期,临床应用,抑制肌肉、脂肪、肝、肾等产生的MR信号，突出病变区对比度 背景信号抑制提高弥散技术敏感性 结合轴位图像，定位准确 ADC值可帮助鉴别病变的良恶性,WB-DWI采用STIR-EPI-DWI序列,临床应用,M分期,WB-DWI与普通全身成像序列比较，病灶信号突出，一目了然,临床应用,M分期,

15、不同年龄的正常志愿者WB-DWI表现,临床应用,M分期,临床应用,M分期,临床应用,M分期,临床应用,M分期,临床应用,M分期,临床应用,M分期,临床应用,M分期,“类PET” 优势： 检查费用远低于PET，因而可以应用于常规体检，可以常规用于肿瘤病人；无需注射放射性药物，患者无需经受放射性核素污染；检查方法简单、迅速，可适用于大范围检查。,临床应用,类PET,寻找原发灶: 发现转移灶，而原发灶不明的患者，往往需要行头、颈、胸、腹、盆腔等多处的CT或MR寻找原发灶，WB-DWI能够有效的协助全身性寻找原发灶的部位。,“类PET”肿瘤筛查,临床应用,类PET,发现腰椎转移灶,临床应用,类PET,

16、“类PET”寻找原发灶,临床应用,类PET,CT示侵袭性胸腺瘤伴纵隔,胸膜,心包转移,临床应用,类PET,健康人群的筛查： WB-DWI因其敏感性高，无辐射，费用低，可以大范围扫描，是非常适合于临床筛查的一项检查手段。 可用于全身长T2信号良性病变的发现，作为健康筛查手段，有较高的临床价值、性价比,“类PET”肿瘤筛查,临床应用,类PET,甲状腺肿瘤,临床应用,类PET,甲状舌骨囊肿,临床应用,类PET,椎体多发血管瘤,临床应用,类PET,WB-DWI ECT,左侧髂骨肉芽肿,临床应用,类PET,临床应用,类PET,临床应用,类PET,高危人群的筛查： 一组国外研究认为因其敏感性高，WB-DW

17、I更适合于作为筛查的手段。,“类PET”肿瘤筛查,Tsuyoshi K，Ann Nucl Med，2007,临床应用,类PET,比较： 全身MR联合DWI对非小细胞肺癌远处转移诊断准确性与PET/CT相仿* 当阈值合适时，全身MR联合DWI成像的特异性及准确性高于PET/CT及SPECT骨扫描*,*Ohno Y,et al.Radiology,2008 *Takenaka D,et al.MRI,2009,临床应用,M分期,临床应用,M分期,Ohno Y,et al.Radiology,2008,临床应用,M分期,原理： 肿瘤细胞的死亡比体积改变出现得更早。有效的抗肿瘤治疗使肿瘤细胞坏死，细胞

18、密度减小，细胞膜完整性消失，细胞外间隙增加，血管损伤，导致水分子扩散运动增加，DWI 可以监测这些变化。因此，DWI 可作为肿瘤对治疗反应性的早期、敏感指标。,评估肺癌疗效及预测预后,临床应用,研究： Yabuuchi等*对28例进展期非小细胞肺癌患者在治疗前1周和治疗后3周分别行DWI检查，发现早期ADC值改变与肿瘤体积缩小具有明显相关性，且ADC值增高组的中位无进展生存时间为12.1月，而ADC值稳定或下降组的中位无进展生存时间为6.67月，两组病人的生存周期分别为22.4和12.3 个月，认为ADC值可以监测非小细胞肺癌早期治疗反应和预测预后。,*Hidetake Y,et al.Radiology,2011,临床应用,评估疗效,Hidetake Y,et al.Radiology,2011,临床应用,评估疗效,2012-11-26,临床应用,评估疗效,2012-11-26,临床应用,评估疗效,2012-12-13,临床应用,评估疗效,2013-0