结缔组织病

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TUhjnbcbe - 2021/11/27 17:26:00

文章来源:《广东医学》年3月第42卷第3期专家笔谈

作者:陈鑫辉,周智鹏

单位:医院放射科

引用格式:陈鑫辉,周智鹏.间质性肺炎MRI诊断研究进展[J].广东医学,,42(3):-.

摘要

目前放射科医生对间质性肺炎作出诊断主要仍是利用高分辨率CT(HRCT),但随着MRI的不断发展,MRI的检查时间大大缩少以及图像分辨率可与HRCT媲美。利用MRI的各序列信号特点以及无辐射动态增强扫描等技术,不仅能作出间质性肺炎的疾病诊断,而且对局部结构的信息获取更为清晰。这对间质性肺炎的患者治疗方案具有更为精确的指导意义。另一方面,MRI检查肺部能力的提升不但满足了部分患者需要短时间内多次对肺部检查的需求,并且服务群众对象更为广泛。本文就目前磁共振对诊断间质性肺炎各项研究加以综述。

间质性肺炎;高分辨率CT;MRI;对比增强

R.2;R.3

A

DOI:10./j.cnki.gdyx.2076

目前高分辨率CT(highresolutionCT,HRCT)已成为诊断间质性肺炎(interstitialpneumonia,IP)的标准成像方法,并且常通过临床-影像-病理多学科会议讨论对IP作出诊断[1]。在病情急性加重期,CT的短期复查受到了限制,并且广泛的治疗会增加死亡的风险[2]。随着磁共振技术愈发成熟,利用磁共振多参数功能成像及超短回波序列等进行肺部检查逐渐走进人们的视野,并且图像可与HRCT媲美[3]。而且在正常的肺结构为黑色的背景下,病灶高信号的特点则更为突出,这对病灶结构信号的分析更为容易。另外,由于磁共振无辐射的特点,孕妇及儿童更为迫切地需要磁共振进行肺部检查,使得肺部磁共振检查为研究的热点。

1T1WI及T2WI成像

随着磁共振技术的不断发展,各项序列扫描速度变得更快,这使得磁共振检查肺部需要患者配合屏气时间大大缩短,如超短回波时间成像。若部分中晚期间质性肺炎患者屏气欠佳,需要某些技术延长屏气时间,如使用鼻导管供氧等。有学者运用了3-TMRI对具有免疫缺陷病*阳性的儿童肺部影像学的诊断准确性,使用T2WI、SSFP序列发现肺部结节(>4mm)、胸腔积液、肿大淋巴结表现出%的特异性,对于磨玻璃影的敏感度和特异度为75%和94.1%,对于支气管扩张的敏感度和特异度为75%和%,即使由于患者呼吸困难产生了运动伪影,但是CT和MRI图像的一致性达到了%[3-4]。但目前为止,T1WI在间质性肺炎中所突出的作用尚较少,也有学者曾研究出纤维化的肺实质T1值明显长于肺气肿患者,但目前T1WI序列尚主要用于增强序列上。

正常肺实质由于在T2WI图像上为深黑色的背景,在患者屏气状态下,病灶在T2WI上信号为高信号,则更突出病灶的显示。目前常使用HASTE序列去检查肺部疾病,在间质性肺炎肺部病灶中由于肺泡和间质存在炎症,而炎症与组织内的代谢水分含量有关,而显示出不同的信号强度;另一方面,由于在HRCT上炎症和纤维化可能具有相似的表现(磨玻璃影),这样限制了CT检测活动性炎症的区域[4]。因此需要识别这类区域而制定不同的用药方案,从而个性化治疗[5-6]。Buzan等[7]研究了磨玻璃影、网状影、蜂窝影的T2mapping值,他们发现这3种征象T2弛豫中位时间具有显著不同,分别为66.5、74.3和79.5ms,其原因为是纤维化组织中富含水分的组织和大分子数的增加。他还发现T2弛豫时间与质子密度之间存在很强的正相关,而在UIP患者中的纤维化病灶中相关性则较弱,对此提出活动性炎症的病灶的T2弛豫时间增加,而此高信号强度病变的存在被认为治疗反应和预后的有用指标[8]。已有文献报道,T2WI序列不仅对诊断间质性肺疾病(interstitiallungdisease,ILD)具有良好的诊断效能而且对肺部其他疾病也具有同样的良效[9]。另发现3D-USV序列采集图像优于PETRA,在无需外部设备来补偿呼吸运动所产生的伪影情况下,就能进行肺部的高分辨率成像,但在气道的显示方面其与PETRA序列相当,但3D-USV成像清晰度与HRCT相当[10]。

2扩散加权成像

扩散加权成像(diffusion-weightedimaging,DWI)是一种用于测量活组织内水扩散运动的非侵入性技术,并且可反映出组织的生理和形态特征。DWI已用于肺癌、肾脏等分析[11-12]。近年来,已有学者使用DWI去评估囊性纤维化患者,DWI使用半定量评分系统评分,发现DWI信号强度与肺部囊性纤维化评分成正比,DWI的信号强度的高低与局部炎症的严重程度成正比,据此作者具有两种解释,第一是检查结构的细胞差异性以及质子运动受限的差异所致,第二是DWI信号强度的增加取决于炎症内毛细血管灌注的增加[13]。DWI对检测ILD的活动性病灶具有重要意义,具有监测疾病和治疗反馈的作用。

3对比增强技术

对比增强技术在HRCT上使用于ILD的患者很少,因为碘对比剂不仅不会增加诊断ILD的敏感性和特异性,反而会增加患者所接受的辐射[14]。磁共振增强技术一般使用动态增强扫描(dynamiccontrast-enhancedMRimaging,DCE-MRI),该方法对肿瘤的血供特点可以准确反映,诊断过程主要是取得毛细血管通透性、血流、重要生理学参数等信息。同理,此功能亦可应用于间质性肺炎患者。Yi等[15]研究了3.0TMRI使用对比增强技术在区分普通型间质性肺炎和非特异性间质性肺炎中炎症和纤维化为主要病变的实用性,对增强模式前瞻性提出了三类改变:(1)“快进快出”模式,在1~3min时明显强化,强化后迅速降低。(2)在整个动态扫描中表现为轻微强化或无强化。(3)病灶呈延迟强化模式,在5~10min内出现明显强化。他的研究表明:82%肺内炎症病灶表现为模式1,94%肺内纤维化病灶表现为模式2或模式3。Lavelle等[16]也提出,肺纤维化病灶于晚期增强相比正常肺结构强化信号明显增高,信号增强了.8%。另Mirsadraee等[17]研究了IPF和健康志愿者在注入轧对比剂后的T1信号特征,不仅发现了肺纤维化病灶的对比剂吸收延迟,而且IPF患者在平扫时的肺部结构及相应T1值表现为正常的时候,在通过增强后也可以发现吸收延迟,这表明间质性肺炎患者的肺部病灶在形态学改变之前可以检测到早期的灌注改变。Gaeta等[18]研究了25例慢性浸润性肺疾病患者轧剂MRI增强在疾病活动中的评估作用,他们认为轧剂增强可能与疾病的活动性相关,对此的解释是肺纤维化损坏了毛细血管导致对比剂渗入肺间质和肺泡间隙;还有解释为钆分子可以通过毛细血管内皮自由扩散到肺间质的血管外间隙,然后再进入血管内间隙,而炎症为主的病变表现为血管外间质增加、血管生成增加;而纤维化为主的病变可能是由于纤维化破坏了肺间质微血管的结果[15]。

4气体增强技术

Young等[19]首先研究应用氧气作顺磁性对比剂。氧气作为一种弱的顺磁性物质,它产生的局部磁场能缩短邻近血液内氢核的驰豫时间,能明显缩短T1值,吸入纯氧也可以延长T2值[20]。据此,可使用氧增强MRI评估肺部区域内肺泡-毛细血管的气体交换能力以及扩散能力,且局部结构缺氧常是预后不良的因素[21]。Molinari等[22]研究肺部MRI的氧气增强在ILD肺功能的定量评估中可能存在潜在的作用时,发现氧增强MRI与肺功能检查(pulmonaryfunctiontest,PFT)之间存在统计学意义。Ohno等[23]发现氧气增强MRI图像可确定结缔组织相关性间质性肺疾病肺功能降低、疾病严重程度与HRCT图像差异不大。氧气增强MRI是一种廉价且安全的技术,但它扫描时间长、信噪比较差,且对部分患者可能存在不稳定的有害因素,目前仅在少数患者上研究进行[24-25]。目前最有研究潜力的是使用超极化气体[如氦气(He)或氙气(Xe)],使用它成像可以较为清晰观察肺通气情况及肺部细微结构,主要是由于这些气体的超极化会增加磁化强度,从而使它们可用作气态对比剂对气道及肺实质成像[26]。已有MRI使用氦气去诊断慢性阻塞性肺疾病、哮喘和囊性纤维化等疾病,但氦气成本高,使人们难以接受。在另一方面,已有研究证明使用MRI的Xe增强是一种扫描迅速且患者能较好的耐受技术,可以评估肺部细微结构气体交换情况,且成像质量较高[27]。Xe在肺部扩散每个组织(如间质组织、毛细血管内皮等)呈现出不同的共振频率,可以通过MR光谱法进行测量。目前,已有学者利用这些特性,使用XeMRI对IPF进行评估,这提供了肺纤维化区域的气体交换受限的信息[28]。在Wang等[29]研究中,他们发现特发性肺纤维化患者相比健康人通过肺泡上皮屏障和肺血管内皮屏障的气体RBC中的Xe吸收信号显著降低,这反映了纤维化患者肺间质增厚和气体交换降低。Weatherley等[30]通过12个月随访IPF患者,发现XeMR光谱可能对诊断和监测IPF疾病进展的作用。

5相位对比磁共振成像

相位对比磁共振成像(phase-contrastmagneticresonatnceimaging,PC-MRI)可以在无对比剂的情况下无创地评估血流动力学,并早已被使用于评估肺动脉高压[31]。间质性肺炎患者可能由于低氧血症、肺血管收缩等多种机制会引起肺动脉高压,而肺动脉高压又会使病情复杂化[32]。通常,只有在肺有效血管流量在在减少1/3后,肺动脉压才开始升高。而肺动脉高压会增加ILD患者病死率。在ILD中,肺体积随着肺纤维化的进展而逐渐减少,肺活量的减少与疾病严重程度和预后相关。Tsuchiya等[33]学者将ILD患者进行了PC-MRI检测,将检测到的肺血流减少与肺容量的减少和通过薄层CT得出的肺纤维化相关联,研究表明,无论有无肺动脉高压,肺纤维化的进展与ILD患者的肺血流量减少有关,据推测,此种现象主要是由于肺小动脉阻力增加。他还发现通过PC-MRI的检测,ILD的病死率与右心输出量的减少、肺动脉相对面积的减少有关[34]。

6磁共振弹性成像

磁共振弹性成像(magneticresonanceelastography,MRE)是用来定量测量组织力学特性的非创伤性的一种成像方法,它被称为“影像触诊”。肺部的弹性力与ILD患者的肺纤维化的有关,在呼吸时,胸部肌肉扩张胸廓时的工作量增加,会导致肺部容积降低。另纤维化的ILD患者膈肌功能理应降低。该信息可用于监测ILD患者的肺功能,并可用作肺移植预后和适应证的指标。而早在年已有Iwasawa等[35]使用MRI检测肺气肿患者与膈肌的关系,发现在深呼吸时与膈肌的正常运动产生了矛盾。另膈肌功能在神经肌肉疾病也显得十分重要,在神经肌肉疾病中使用MRE监测膈肌功能以评估治疗效果[36]。但目前为止,使用MRE对ILD患者的检测尚较为少见。Marinelli等[37]研究了MRE成像在定量评估肺纤维化中的作用,他使用了MRE评估了15例ILD患者和11例健康志愿者的肺切变刚度学差异。在进行扫描前均进行肺活量的测定。他这项研究表明,通过MRE测量的ILD患者的肺部抗剪切刚度与健康人存在明显差异,ILD患者的肺部硬度比健康人要高,肺的硬度随着肺内压的增高而增高。

7展望

HRCT目前仍是诊断ILD的主要手段,但在评估ILD疾病的进展及治疗效果缺乏敏锐的监测能力。尽管目前ILD患者的MRI图像空间分辨率不及HRCT图像,但是MRI通过多序列检测IP患者肺内的病灶,从而显示不同的信号能更具体地提供给放射科医师进行诊断。在未来,我们使用MRI不仅能对IP患者作出诊断,还可作出更为全面的补充诊断,如目前间质性肺炎处于活动性或静止性、分辨在HRCT上显示为磨玻璃的组织为纤维灶或炎性病灶、通过功能成像直观地显示病灶供血情况以及敏锐地监测药物疗效等。这些假设均需要我们进一步研究加以确定。

参考文献(略)

《广东医学》编辑部

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