3.0T MR diffusion-weighted imaging: evaluating diagnosis potency of pulmonary solid benign lesions and malignant tumors and optimizing b value

Abstract

背景与目的磁共振扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）是唯一能在活体检测组织内水分子扩散运动的无创影像检查技术，能在宏观成像中反映活体组织中水分子的微观扩散运动。本研究旨在探讨3.0T磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）DWI联合相控阵线圈和并行阵列采集空间敏感度编码技术（array spatial sensitivity encoding technique, ASSET）对肺实性良恶性病变的鉴别诊断效能，并优化最佳b值。方法经病理或临床随访证实的20例肺良性病变和96例肺恶性肿瘤（共120个病灶）在3.0T MR扫描仪上行T2加权像（T2 weighted imaging, T2WI）、T1加权像（T1 weighted imaging, T1WI）、脂肪抑制T2WI以及不同b值DWI（200 s/mm2、500 s/mm2、800 s/mm2、1, 000 s/mm2）扫描，得到各b值的DWI图和表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）图，分别测量各b值下病变的DWI信号强度、ADC值，比较各b值组的信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）、对比噪声比（contrast-to-noise ratio, CNR）、ADC值，并绘制各b值的受试者操作特征曲线（receiver operating characteristic curve, ROC），得出ADC值对肺实性良恶性病变的鉴别诊断效能，优化DWI诊断肺部实性良恶性病变的最佳b值。结果不同b值组间SNR、CNR差异均有统计学意义（P < 0.001, P=0.002）。肺良性和恶性病变组ADC值均随b值增加而逐渐变小，差异有统计学意义（P < 0.001, P < 0.001）。4组不同b值的ROC曲线下面积（area under curve, AUC）分别为0.831、0.876、0.813、0.785，均有诊断意义（AUC > 0.5）；b=500 s/mm2时获得的ADC值的诊断效能最大，鉴别良恶性病变的最佳阈值为1.473×10-3 mm2/s，敏感度和特异度分别为80%和84%。结论3.0T MR DWI联合相控阵线圈和ASSET技术对肺实性良恶性病变的鉴别诊断有较高价值，b=500 s/mm2时获得的ADC值诊断效能较高。