表1肺结核实变组与肺炎实变组病变/脊髓信号比
Table1Thelesion/spinalsignalratiooftuberculosisconsolidationgroupandpneumoniaconsoledationgroup
±s)
张 莹，耿 广，李 臻，张 琦，侯志华
(河北省胸科医院放射科，河北 石家庄 050041)
[摘要]目的探讨MRI弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)在肺结核与肺炎鉴别诊断中的应用价值。方法收集就诊并进行CT和MRI检查的肺炎与肺结核患者共47例。肺结核主要表现为结核实变、结核空洞、结核球，肺炎则包括较大实变区。DWI检查中b值分别取0、500和800 s/mm2，根据图像信噪比及噪声比筛选出最佳扫描b值。在最佳b值下观察各种肺结核病变类型与肺炎的MRI信号特点，并比较其表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值的差别。结果肺炎实变组与肺结核实变组在T1WI序列差异无统计学意义；在T2WI序列中，肺结核实变组病变/脊髓信号高于肺炎实变组，差异有统计学意义(P<0.05)。结核各病变类型与肺炎实变间ADC值比较：肺炎实变组高于结核实变组，结核实变组与结核球组高于结核空洞洞壁组，差异有统计学意义(P<0.05)；结核实变组与结核球组间差异无统计学意义(P>0.05)；肺炎实变组与结核球组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论肺炎实变的ADC值高于肺结核实变和肺结核空洞洞壁。DWI可作为除CT以外鉴别肺结核与肺炎的重要手段。
[关键词]结核，肺；肺炎；磁共振弥散加权成像 doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2018.11.019
目前肺结核在我国依然是广泛流行的慢性传染性疾病[1]。随着我国人口老龄化的加快及艾滋病患者的增多，发病率高居全球第二[2]，结核防治工作形势日益严峻。在肺结核的诊断中，影像辅助诊断起着重要作用。其中，CT因其检查速度快，密度分辨率高，成为首选检查方法；而MRI在肺部疾病检查中较少应用[3]。MRI因为对身体无电离辐射损伤、可以多方位多参数成像及在神经及软组织分辨方面的优势，甚至能反映组织内病变构成成分，进而可以显示病变的病理特点，因此在婴幼儿、少年儿童及其他特殊患者人群得到广泛的应用。当其他检查手段不能很好地明确诊断时，MRI可以发挥其多检查序列的优势[4-6]。本研究对各病理类型肺结核及实变期肺炎进行MRI检查，旨在观察其各自影像特点，并判断能否以弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)序列进行鉴别诊断。
1.1一般资料 选择2015年12月—2016年5月在我院就诊并进行CT检查的肺结核与肺炎患者共67例，男性36例，女性31例，年龄11～76岁，中位数年龄44.5岁。CT图像27例主要表现为结核实变、12例伴有结核空洞、11例为结核球，17例主要表现为肺炎实变。临床症状：16例表现为发热，12例为咳嗽、咳痰伴咯血，19例无明显临床症状。实验室检查：痰菌阳性33例，阴性27例。纳入标准：肺炎包括较大实变区(直径>3 cm)，需经临床诊断(症状体征、实验室检查)，复查病变消失或明显吸收；肺结核需含有较大结节或实变病灶(直径>3 cm),包括痰菌阳性与阴性肺结核。
1.2仪器与方法 磁共振扫描应用SEIMENS Avanto 1.5T超导磁共振扫描仪(西门子，德国)，使用体部相控阵表面线圈。所有序列(轴位T1WI、T2WI及DWI序列)均采用深吸气后屏气扫描，扫描参数：TR 2 200 ms，TE 90 ms，FOV 330，层厚6 mm，间隔1.5 mm，层数25，矩阵256×256。DWI扫描序列中b值分别取0、500和800 s/mm2。CT扫描应用SIEMENS Somatom Definition AS+64排螺旋CT，扫描参数：电压220 kV，电流200 mA，重建矩阵512×512，层厚7 mm，层间隔7 mm。
所有扫描图像均传输至西门子后处理工作站。在T1WI、T2WI中分别测量病变与同层面脊髓信号比。比较不同b值间的DWI图像，观察肺结核不同病变类型与肺炎的MRI信号特点，比较其表观扩散系数(apparem diffusion coefficient，ADC)值间的差异。
MRI图像观察测量由2名影像科主治医师(分别有7年、8年影像诊断工作经验)进行，如有较大分歧则交由1名影像科副主任医师协助解决。
1.3统计学方法 应用SPSS 18.0统计软件分析数据。计量资料比较分别采用两独立样本的t检验、F检验和SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。
肺炎实变组与肺结核实变组在T1WI序列差异无统计学意义；在T2WI序列中，肺结核实变组病变/脊髓信号高于肺炎实变组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1肺结核实变组与肺炎实变组病变/脊髓信号比
Table1Thelesion/spinalsignalratiooftuberculosisconsolidationgroupandpneumoniaconsoledationgroup±s)
结核各病变类型与肺炎实变间ADC值比较：肺炎实变组高于结核实变组，结核实变组与结核球组高于结核空洞洞壁组，差异有统计学意义(P<0.05)；结核实变组与结核球组间差异无统计学意义(P>0.05)；肺炎实变组与结核球组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2肺结核各病变类型与肺炎之间ADC值比较
Table2ADCvaluecomparisonbetweeneachtuberculosistypeandpneumonia±s，×10-3mm2/s)
*P<0.05与结核实变组比较 #P<0.05与结核空洞洞壁组比较 (SNK-q检验)
近年来，许多研究将焦点放在DWI上，因为它是唯一可在活体检测水分子弥散状态的检查方法[7]。ADC可以将活体DWI加权成像中的扩散情况进行量化，方便理解和研究[8-9]。有学者认为恶性肿瘤细胞密度高，水分子弥散受限，可以据此区分良恶性病变[10]。Tondo等[11]将DWI应用于胸部，得出肺癌与纵隔恶性病变的ADC值低于肺部良性病变的结论。也有学者尝试将DWI应用于胸部良恶性肿瘤的鉴别诊断中，并获得肯定的结果[12]。
近几年肺结核疫情的复燃为我们敲响了警钟[13]。目前仅有少数研究将MRI应用于肺结核及肺炎及肺部结节的相关研究[12]。史大鹏等[14]回顾性分析了58例成人型肺结核的MRI和X线平片影像表现，认为MRI与胸部平片在反映结核病变具体分型方面无明显差异，即在肺结核的诊断中MRI并不是必要的且有意义的检查方法。Rizzi等[15]以痰菌阳性的肺结核患者为检查对象，比较了HRCT与MRI的检查效果，发现2种检查在显示肺结核病变方面无明显差异，但MRI因为有较高的组织分辨率，较HRCT更易显示干酪样坏死、胸膜甚至淋巴结受累情况。本研究肺结核实变(浸润改变)与肺炎实变在T1WI呈中等信号(P>0.05)，与史大鹏等[14]的研究一致；而在T2WI，肺结核实变的病变/脊髓信号比明显大于肺炎实变(P<0.05)。笔者认为，在肺结核实变区中含有不同比例的干酪样坏死成分，其中包含的类脂质造成在T2WI中肺结核实变的信号高于肺炎实变。
肺结核实变与肺炎实变的DWI图像形态表现方面有明显区别：肺结核边缘清晰锐利，信号较均匀，而肺炎实变边缘模糊，轻度浸润样改变，信号相对不均匀，肺结核内部可以伴支气管气相。笔者认为：肺结核容易破坏肺支架结构，形成均质的干酪样坏死，所以信号较均匀；而肺炎表现为肺泡腔的炎性细胞与渗出液填充，一般不影响肺结构与支气管，所以信号不均。2种病变的边缘或胸膜下区也有各自特征：肺结核实变的边缘或胸膜下有少量高信号渗出，在高b值DWI图像中渗出信号未被完全抑制；肺炎实变的病变边缘或胸膜下区有较多高信号渗出影，在高b值DWI图像中渗出信号可被完全抑制。
DWI作为唯一无创并可检测活体组织水分子运动状态的检查手段，受到越来越多的青睐[15]。本研究中肺炎实变与各种病变类型肺结核的ADC值排列顺序为肺炎实变>肺结核球=肺结核实变>肺结核空洞洞壁，说明各类病变水分子弥散速度不同。肺结核球属于以增殖性病变为主的病灶，肺结核实变包含浸润性病变与无细胞结构的肉芽肿性坏死性病变，二者与肺炎实变比较细胞密度较高且含水量少，故ADC值低于肺炎实变。而肺结核空洞洞壁主要由纤维结缔组织构成，所含各种细胞成分与含水量更少。所以，肺结核病变的ADC值低于肺炎实变，而肺结核病变中又以空洞洞壁最低。该特征可以用于肺结核与肺炎实变的鉴别，在以往研究中尚未见报道。
DWI检查中一个重要内容是b值的选择，当b值逐渐减小时，其所得图像的信噪比和噪声比就越大，但对水分子弥散运动检测敏感度也随之下降；b值越大图像的信噪比和噪声比越小，其组织信号衰减程度也越发明显，所得图像可能出现伪影及图像失真等情况，但对水分子的弥散程度的检测很敏感，所以其测量得到的ADC值就更加接近受测组织的真实弥散值[16]。当前关于肺部DWI检查所用的具体b值的选择尚无统一意见，既往研究曾提出多个用于肺部DWI检查的最佳b值，如500、800、1 000 s/mm2等[17]。本研究结果显示，当b值选定为800 s/mm2时，对于胸腔游离积液的干扰可以起到有效抑制作用，病变的显示清晰度也达到相对最佳，且测得的ADC值较其他b值也更加稳定。所以，本研究将b值定为800 s/mm2进行ADC值的测量。
本研究尚存在一些不足：①纳入病例相对较少，所得结论尚需更多的样本数量进一步研究证实；②主要关注肺结核与肺炎，而这些患者一般不需要行手术治疗、经皮穿刺活检及支气管治疗，故部分病例并无病理结果，不能更好地进行观察对比；③选取b值相对较少，只选取了0、500、800 s/mm23个b值，在未来的b值选择上将选择150、400、600、1 000 s/mm2等以保证在后续研究中更加合理有效地选出最佳b值。
本研究将磁共振DWI应用于肺结核与实变期肺炎的鉴别诊断，发现在T2WI序列中，肺结核实变/脊髓信号比大于肺炎实变/脊髓信号比；在DWI中，二者形态有所区别，且肺炎实变的ADC值高于肺结核实变和肺结核空洞洞壁；对于肺结核和实变期肺炎b值取800 s/mm2时图像信号噪声比较高。故DWI可作为除CT以外鉴别肺结核与实变期肺炎的重要检查方法。
[参考文献]
[1] 全国第五次结核病流行病学抽样调查技术指导组,全国第五次结核病流行病学抽样调查办公室.2010年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告[J].中国防痨杂志，2012，34(8)：485-508.
[2] 李兵，赵学维，修清玉，等.全球结核病的流行与控制[J].第二军医大学学报，2006，27(3):303-310.
[3] 唐神结,肖和平.结核病流行趋势及治疗未来展望[J].中国实用内科杂志,2012,32(8):565-568.
[4] Guo Y,Cai YQ,Cai ZL,et al. Differentiation of clinically benign and malignant breast lesions using diffusion-weighted imaging[J]. J Magn Reson Imaging,2002,16(2):172-178.
[5] Schlo M,Heckrodt J,Schneider C,et al. Magnetic resonance imaging of the lung as an alternative for a pregnant woman with pulmonary tuberculosis[J]. J Radiol Cas Rep，2015,9(5):7-13.
[6] 黄建威，宋亭，陈永露，等.胎儿肺部在MRI上的序列探讨及临床应用[J].中国CT和MRI杂志，2017,15(11):1-4.
[7] 周林江,沈天真,陈星荣.磁共振扩散加权成像在超急性期脑梗死诊断中的应用[J].中华放射学杂志,2012,36(31):215-218.
[8] 汪国石，武柏林，刘怀军，等.家犬脑梗死ADC值、T2信号强度的演变规律及病理对照研究[J].河北医科大学学报,2008，29(5)：701-705.
[9] 刘斋,贾立镯,任庆云，等.结节性硬化症患者皮质结节的MRI表现及表观扩散系数值特征分析[J].河北医科大学学报，2017，38(11)：1319-1322.
[10] 顾晓雯，崔磊.单、双指数模型扩散加权成像鉴别肺结节和肿块良恶性的研究进展[J].中华放射学杂志，2018,52(3)：236-239.
[11] Tondo F,Saponaro A,Stecco A，et al. Role of diffusion-weighted imaging in the differential diagnosis of benign and malignant lesions of the chest-mediastinum[J]. Radiol Med，2011，116(5)：720-733.
[12] Li B,Li Q,Chen C,et al. A systematic review and Meta-analysis of the accuracy of diffusion-weighted MRI in the detection of malignant pulmonary nodules and masses[J]. Acad Radiol，2014,1(1):21-29.
[13] 中华医学会结核病学分会.肺结核诊断和治疗指南[J].中华结核和呼吸杂志，2001,24(2):369-372.
[14] 史大鹏,毛小明,连建敏.成人型肺结核磁共振表现初步观察[J].中华结核和呼吸杂志，1997，20(2)：213-218.
[15] Rizzi EB, Schinina V,Cristofaro M,et al. Detection of Pulmonary tuberculosis:comparing MR imaging with HRCT[J]. BMC Infect Dis，2011,11:243.
[16] Liu HD,Liu Y,Yu TL,et al. Usefulness of diffusion-weighted MR imaging in the evaluation of pulmonary lesions[J]. Eur Radiol，2015，20(4):807-815.
[17] 屈春晖,陈光祥,韩福刚.MR扩散加权成像在肺部的研究进展[J].实用放射学杂志，2011,27(2):358-363.
ZHANG Ying， GENG Guang， LI Zhen， ZHANG Qi， HOU Zhi-hua
(Departmentofradiology，HebeiprovincethoraxhospitalofHebeiprovince，Shijiazhuang050041，China)
[Abstract]ObjectiveTo explore the value of MRI diffusion weighted imaging(DWI) in the differential diagnosis of tuberculosis and pneumonia.MethodsA total of 47 pneumonia or pulmonary tuberculosis patients were collected, and all of them were received CT and MRI examination. The tuberculosis group included three types: consolidation, tuberculosis cavity and tuberculoma. The pneumonia group mainly manifested as consolidation. In DWI examination, b value was set as 0, 500 s and 800 s/mm2,and the best examination b value was chosen according to signal noise ratio and contrast to noise ratio of the image. Under the best b value, MRI signal character and apparent diffusion coefficient(ADC) values between the three types of tuberculosis and pneumonia was interpreted.ResultsThe difference between pneumonia consolidation phase and pulmonary tuberculosis consolidation in T1WI was not significant statistically. In T2WI, signal/spinal cord of tuberculosis consolidation was higher than that of pneumonia consolidation phase, which had statistical difference(P<0.05). The ADC value comparison between pulmonary tuberculosis types and pneumonia consolidation: ADC value of pneumonia group was higher than that of the tuberculosis consolidation group, the ADC value of tuberculosis consolidation and tuberculoma were higher than that of tuberculosis cavity wall, and they had statistical difference(P<0.05). There was not statistically different between tuberculosis consolidation and tuberculoma(P>0.05). There was not statistically different between pneumonia consolidation and tuberculoma(P>0.05).ConclusionADC value of pneumonia group is higher than that of the tuberculosis consolidation, tuberculoma and tuberculosis cavity wall. DWI can be used as an important way to identify tuberculosis and pneumonia besides CT.
[Keywords]tuberculosis, pulmonary; pneumonia; magnetic resonance diffusion-weighted imaging
[作者简介]张莹(1981-)，男，河北石家庄人，河北省胸科医院主治医师，医学硕士，从事医学影像诊断研究。
[作者简介]河北省医学科学研究重点课题(20170427)
[修回日期]2018-09-11
[收稿日期]2018-08-29；
[文章编号]1007-3205(2018)11-1321-04
[文献标志码]A
[中图分类号]R521;R563.1
(本文编辑：刘斯静)