肺部MRI检查和评估专家共识

共识 影像与检验· 影像学 · 中华医学会放射学分会青年学组 中华医学会放射学会分会心胸学组 中华医学会放射学分会磁共振学组
MRI具有无电离辐射且多参数成像等优点。随着MRI技术的快速发展,肺部MRI的临床应用场景逐步增多,已成为常规胸部CT扫描的重要补充。但在临床工作中肺部MRI技术的规范,不同临床场景的优势成像技术和评估方法等尚不统一,因此,中华医学会放射学分会牵头组织青年学组、心胸学组和磁共振学组专家,结合临床应用经验以及参考国内外文献,共同对肺部MRI检查适应证、成像技术及不同临床场景的推荐成像方法和评估方法达成共识,旨在推动肺部MRI检查在肺部疾病的规范应用,提高肺部疾病的MRI诊疗水平。
肺部疾病磁共振成像专家共识

一、肺部MRI检查适应证和禁忌证

(一)适应证

MRI脉冲序列、多通道线圈并行采集和快速成像等技术的发展以及后处理软件的开发,有效拓展了MRI在肺部检查中的应用范围,超极化气体MRI通气成像也为肺功能评估开辟了新途径。结合Fleischner学会的临床应用建议和国内肺部MRI的开展情况,推荐适应证分为推荐临床应用;可尝试临床应用及临床前应用三个层级[4]。

1.推荐临床应用:4mm以上肺结节定性诊断或动态随访;肺癌TNM分期;肺动脉高压;囊性肺纤维化。

2.可尝试临床应用:肺栓塞;肺实质异常;4mm以上肺结节检出。

3.临床前应用:COPD;哮喘;间质性疾病。

除Fleischner学会推荐的以上适应证之外,肺部MRI还可以用于中央型肺癌与肺不张边界的精准界定和作为替代方法在一些特定场景下的肺癌疗效评估,为临床治疗提供精准决策[5-6]。

(二)禁忌证

肺部MRI检查包括绝对禁忌证和相对禁忌证。

1.绝对禁忌证:心脏起搏器(兼容性起搏器除外);体内植入电子耳蜗(兼容性耳蜗除外)、磁性金属药物灌注泵、神经刺激器等电子装置者;妊娠3个月内的受孕初期者;眼眶内有金属异物者。

2.相对禁忌证:体内有弱磁性植入物者(需参考植入物材料说明书);昏迷、神志不清、精神异常、易发癫痫或严重外伤、幽闭症患者及不配合的患者;危重患者或可短时去除生命监护设备的危重患者;体内可能存在金属或有金属外固定的患者;体内植入物禁忌证需参考植入物材料说明书;高热患者建议控制体温后再检查;对比剂过敏、凝血功能异常和口服抗凝药物。

二、肺部MRI常用检查技术

(一)肺部MRI检查前准备

为保证检查能够顺利进行,需要检查技师认真做好检查前准备。(1)核对MRI检查申请单,了解病

<EndOfPara>情,明确检查目的和要求;对检查目的和要求不清楚的申请单,与临床申请医师核准确认。(2)确保患者无检查禁忌证,嘱咐患者认真阅读检查注意事项,并按要求准备,摘除所有含金属、磁性的物品及电子产品(助听器、胰岛素泵、发夹、假发片、耳环、项链、胸罩、假肢等)。(3)给患者提供安全报警气囊或球,若患者不适,方便及时与检查技师沟通。提供降噪耳机或隔音耳塞,并对患者进行呼吸屏气训练。(4)对于焦躁不安、有精神疾病或幽闭恐惧症的患者,根据情况让家属陪同或请临床医师开具镇静药物,以便患者配合检查。(5)急症和危重症患者在检查过程中必须有临床医师陪同,并使用专用的无磁心电监测设备或指脉监测仪,确保患者的安全。(6)增强检查者需提前建立静脉通路。

(二)线圈与体位

肺部MRI检查推荐使用多通道柔性线圈。以患者仰卧位作为常规检查体位,扫描体位主要使用头先进或脚先进,双臂上举过头或置于身体两侧,双手不能交叉置于胸前,腿部弯曲垫软垫,中心线对准线圈中心及两乳头连线,呼吸门控绑在腹部起伏最明显处,并嘱患者均匀呼吸。

(三)检查范围与序列

常规肺部MRI检查范围从肺尖至肺底,确保完整评估肺野及相关结构,并以两肺野为中心,包括肺野、心脏、大血管以及周围肌肉、脂肪组织。如成像视野内可见病灶,可调整感兴趣区针对病灶检查,以提高诊断精度。

1.检查序列:(1)冠状面自旋回波(turbo spin echo,TSE)T2WI;(2)横断面3D梯度回波T1WI;(3)横断面快速TSE脂肪抑制T2WI;(4)横断面平面回波扩散加权成像(echo planar imaging diffusion weighted imaging,EPI-DWI)或TSE-DWI。具体扫描参数见表1。

2.检查方法:(1)冠状面T2WI。为方便后续定位,在三平面的横断面上调整扫描框,前后左右居中,范围包括前后胸壁;在矢状面与冠状面上调整上下位置,包括整个肺野;在自由呼吸或者屏气状态下检查。(2)横断面T1WI、T2WI。在显示的冠状面图像上,调整角度,使定位线与人体长轴垂直;在矢状面图像上调整前后位置居中,检查范围从肺尖至肺底,如成像野有明显病灶,则以病灶为中心;在呼吸门控下检查。(3)横断面DWI。复制横断面T2WI定位线。(4)矢状面需在冠状面与横断面上定位,根据需要可调整角度至理想成像方位。

表1 3.0T肺部MRI临床常规成像推荐序列

|序列||推荐参数| |---|---|---| |T1WI横断面|1.常用序列:三维容积内插快速梯度回波序列(吸气末屏气); 名称:LAVA、Quick3d,Thrive、VIBE|TR 4.6ms、TE minimum、层厚4mm、体素大小 1.1mm2.0mmx3.9mm、反转角12°、带宽| |T2WI横断面|2.高阶技术序列:Dixon(吸气末屏气);名称:ASSET/ARC、 FAST 1D,GRAPPA、SENSE|142.86Hz、脂肪抑制方式None| |T2WI横断面|1.常用序列:单次激发快速自旋回波序列(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE 2.高阶技术序列:各向叶片运动校正(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE|TR 2 400~5 455 ms、TE 85 ms、层厚4mm、体素大小 1.4mmx1.4mmx4.0mm、反转角111°、带宽 83.33Hz、脂肪抑制方式Fat sat| |T2WI冠状面|1.常用序列:单次激发快速自旋回波序列(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE 2.高阶技术序列:径向叶片运动校正(呼吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE|TR 1600ms,TE minimum、层厚4mm、体素大小 0.8mmx1.0mmx4.0mm、反转角90°、带宽 90.91Hz、脂肪抑制方式None| |DWI横断面|1.常用序列:平面回波DWI(呼吸门控下自由呼吸);名称DWI 2.高阶技术序列:小视野成像(呼吸门控下自由呼吸);名称为FOCUS、MicroView、Zoom Diffusion、ZOOMMITEPI|TR根据呼吸频率,TE minimum,层厚4mm,体素大小2.4mmx2.4mmx4.0mm,b值0、50、800s/mm2, 反转角90°,带宽250Hz,脂肪抑制方式None| |增强检查横断面|1.常用序列:三维容积内插快速梯度回波序列(吸气末屏气);名称为LAVA、Quick3d,Thrive、VIBE、VIBE|TR 2.9ms、TE 1.2ms、体素大小1.8mmx1.8mmx2.4mm、反转角12°、带宽83.33Hz、脂肪抑制方式Special| |肺血管成像冠状面〔7〕|1.常规序列:三维梯度回波序列(吸气末屏气);名称为SPGR、TFE、FFE、Flash 3D. 2.高阶技术序列:4D快速梯度回波序列(吸气末屏气);名称 为keyhole、TRICKS、TWIST|TR 2.8ms、TE 1.0ms、层厚3mm、体素大小1.6mmx 2.4mmx3.0mm、反转角30°、带宽125Hz|

注:DWI为扩散加成权威像;LAVA为肝脏容积加速采集;Quick3d为快速三维容积扫描序列;Thrive为T,高分辨各向同性容积,VIBE为容积插值屏气检查;Dixon为水脂分离反向相位成像;ASSET为相控阵空间灵敏度编码技术;ARC为笛卡永成像自动校准重建;FAST1D为快速先进自旋回波技术1D;GRAPPA为广义自动校准部分并行采集;SENSE为灵敏度编码;HASTE为半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列;Single-Shot FSE、Single-Shot TSE均为单次激发快速自旋回波形;Propeller为螺旋桨技术;ARMS为白适应多平面重建序列;BLADE为刀锋技术;MultiVane为多扇叶放射状填充K空间技术;FOCUS为高清小视野成像;MicroView为高分辨率小视野成像;Zoom Diffusion为小视野高分辨率成像;ZOOMitEPI为高分辨率小视野平面回波像中影远波像;DISCO为笛卡尔排序的分差采样;4DThrive为交错随机轨迹时间分辨成像技术;Twist VIBE为采用交错随机轨迹的时间分辨血管造影术--容积插值屏气检查;GRASP为黄金角径向稀疏并行采样;SPGR为扰相梯度回波序列,TFE为快速场梯度回波序列,FFE为快速场回波序列,Flash3D为三维快速场回波序列;keyhole为钥匙孔序列;TRICKS为对比剂动力学时间分辨成像;TWIST为随机轨迹时间分辨血管造影术;TR为重复时间;TE为回波时间

3.图像质量要求:(1)横断面及冠状面图像应包括整个肺部及感兴趣区。(2)各体位图像上显示体位标准,其中横断面和冠状面图像上,胸廓基本对称。(3)图像具有足够信噪比,包括组织间对比,胸廓及纵隔信号对比明显,可准确评估胸廓及纵隔的形态、边缘和信号强度及其异常改变。(4)无明显呼吸运动伪影及设备所致伪影。

(四)增强检查序列

<BeginOfPara>肺部MRI增强检查要求在增强前需至少1个方位的脂肪抑制T,WI图像,增强后进行横断面、矢状面、冠状面脂肪抑制T,WI,并保证至少有1个序列与平扫T,WI方位相同、参数相当。静脉注射磁性钆对比剂的流率为2~3ml/s,剂量为0.1mmol/kg体重,随后以同样流率注射15~20ml生理盐水。图像质量要求感兴趣区血管内可见明显对比剂充盈,其余同上述肺部MRI平扫的图像质量要求。具体扫描参数参见表1。

动态对比增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)反映组织的微血管分布及血流灌注,可提供组织器官血流动力学信息。DCE-MRI采用三维梯度回波容积检查扫描技术,先采集3~5个期相后,再开始注射钆对比剂,流率3~4ml/s,剂量0.1mmol/kg体重,总共采集40个期相,4s/期。主要的动态增强半定量参数通过时间-信号强度曲线获得,包括正性增强积分、最大上升斜率、最大下降斜率、信号增强比等;基于Tofts模型的动态增强定量参数包括体积转移常数(volume transfer constant, $K_{\text{train}}$ )、对比剂转移速率常数(efflux rate constant, $K_{\text{ep}}$ )、血管外细胞外体积分数、血浆体积分数等。

(五)肺血管MR成像

非对比增强MRI血管成像是完全无创的一种血管成像方式,主要依赖于对比机制不同和血流信号差异获得血管成像。目前临床上的非对比增强MR血管成像主要包括时间飞跃法、相位对比法、自

由稳态快速进动采集(fast imaging employing steady-state acquisition,FIESTA)的非对比增强MR血管成像以及黑血技术。非对比增强MR血管成像对于怀疑肺动脉血栓的碘过敏、顺磁性钆对比剂应用禁忌的患者具有价值。具体扫描参数见表1。

对比增强MR血管成像(contrast-enhanced MR angiography,CE-MRA)主要采用三维梯度回波序列,在冠状面或横断面获得,通过测定阈值或透视发来监测目标血管对比剂浓度最高时刻采集数据,通常需要患者屏气。静脉注射顺磁性轧对比剂的流率为2~3ml/s,剂量为0.1~0.2mmol/kg体重,然后等流率注射20ml生理盐水。

三、肺部MRI新技术

肺部MRI检查新技术的出现,正在逐步扩大肺部MRI的临床应用场景。UTE和ZTE序列的开发,可在自由呼吸的状态下提高MRI对肺小结节的检出和显示能力。单指数、双指数、拉伸指数模型和扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)目前已用于肺结节定性及淋巴结转移的评估中。其他功能成像新技术如纵向驰豫时间定量成像(longitudinal relaxation time mapping, $T_{1}$ mapping)、横向弛豫时间定量成像(transversal relaxation time mapping,T2 mapping)、氨基质子转移成像(amide proton transfer imaging,APT)及相位分辨肺功能(phase-resolved functional lung,PREFUL)等也有用于肺癌、肺炎、COPD、肺纤维化及肺栓塞等的报道。超极化惰性气体MRI能以较高的灵敏度反映肺功能异常,国内外已有多个医疗机构开展超极化 ${}^{[129)}$ Xe肺部MRI的临床应用。常用新技术及对应的成像参数见表2。

(一)ZTE和UTE检查技术

1.ZTE:ZTE是在射频激励之前启动开始读出梯度,使得编码和信号激励同时开始,TE接近零,能够有效地捕获肺实质中快速衰减的横向磁化。ZTE能够以更短的回波时间捕获信号,从而获得具有更高信噪比和对比噪声比的图像。应用场景:肺结构评估、肺实性结节和磨玻璃结节的检出 ${}^{[8-10]}$ 。

<BeginOfPara>2.UTE:UTE采用由外向内K空间轨迹和短数据采样持续时间,可以尽快获取射频脉冲结束时的自由感应衰减信号。除结构评估外,基于吸气或呼气末屏气的3D-UTE通气成像可以获得肺通气定量图,是肺部功能评估的一种新方法,可无辐射、无创地评估肺内通气状态 ${}^{[11]}$ ;4D-UTE运用呼吸自导航,即通过采集到的MRI信号来捕捉膈肌运动,再通过

<EndOfPara>运动状态加权的运动补偿重建(MostMoCo),可同时获得自由呼吸状态下的肺部结构和通气的动态成像 ${}^{[12]}$ 。应用场景: $>4~mm$ 的肺结节检出;评估蜂窝样、网状、牵拉性支气管扩张和磨玻璃影等影像学特征;肺纤维化或COPD等的肺通气功能评价 ${}^{[11-15]}$ 。

(二)DWI检查新技术

1.高清小视野扩散加权成像(field-of-view optimization and constrained undistorted single shot,FOCUS)与复合灵敏度编码(multiplexed sensitivity-encoding,MUSE)DWI结合技术:是最近提出的一种DWI新技术(FOCUS MUSE DWI)。FOCUS MUSE结合了FOCUS和MUSE技术的优势,进一步减少了图像失真和病灶形变。此外,ADC定量参数也提高了对肺内结节良恶性的诊断效能 ${}^{[16]}$ ,可作为常规肺部DWI的替代方案。

2.体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM):可以将毛细血管内水分子的非相干运动与血管外空间的分子扩散分离开来,反映毛细血管灌注的信息,其衍生参数包括 $D_{\text{slow}}$ 、 $D_{\text{fast}}$ $f_{\text{fast}}$ $\circ$ $D_{\text{slow}}$ 是慢扩散系数,是由液循环产生的扩散运动; $D_{\text{fast}}$ $f_{\text{fas}}$ 是灌散系数,是由血液循环产生的伪扩散系数; $f_{\text{fas}}$ 是灌注分数,是体素内的微循环灌注相关扩散效应的体积与总扩散效应的比率 ${}^{[17-19]}$ 。

3.DKI:是一种基于高斯扩散模型检测水分子扩散信息的成像技术,其衍生参数包括 $D_{app}$ 和 $K_{app}$ , $D_{app}$ 是峰度校正扩散系数, $K_{app}$ 表示水分子运动与高斯扩散的偏差 ${}^{[18,20]}$ 。应用场景:肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效评价 ${}^{[16-20]}$ 。

(三)T1 mapping和T2 mapping

1.T1 mapping:作为一种评价组织固有纵向弛豫时间的MRI技术,可以反映组织成分和含水量的微小差异,并可以直接量化为T1值,在定量体内组织学和确定生物组织特性方面具有广泛的应用前景[21]。应用场景:肺良恶性病变的鉴别诊断、肺癌病理类型的鉴别、COPD的功能评估 ${}^{[21-24]}$ 。

2.T ${}^{2}$ mapping:是控制横向磁化指数衰减的时间常数,可以评估肺部组织水合作用的变化。应用场景:肺部炎症、水肿、纤维化的早期检出及动态监测、COPD的功能评估 ${}^{[25-26]}$ 。

(四)MRI APT

APT是一种定量MRI序列,基于酰胺质子和水质子之间的化学交换,可以在不使用外源性对比剂的情况下对生物组织中的蛋白和肽含量进行无创

表2 3.0T MRI肺部新技术成像序列

|序列|类别|特殊要求|推荐参数|适用场景| |---|---|---|---|---| |ZTE|ZTE|横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气、深呼 气末屏气|TR 531ms、TE 0层,厚 0.7 mm、体素大小1.4mmx 1.4mmx1.4mm、反转角2°、带宽83.33Hz|肺结构评估、肺结节的检出| |UTE|常规 UTE|自由呼吸|TR 2.8 ms、TE 0.16 ms、层厚 2mm、体素大小1.15mmx1.15mmx2.0mm、反转角3°、带宽 800 Hz|肺结节检出及形态学评估| ||3D-UTE|冠状面,采用呼吸门控 导航,深吸气、深呼 气末屏气|TR 4.5ms、TE 0层,厚 12 mm、体素大小2.0 mmx 2.0mmx12mm、反转角8°、带宽125Hz|肺纤维化或COPD等的肺通 气功能评价| ||4D-UTE|横断面,无需门控,自 由呼吸|TR 3ms、TE 0.06 ms、层厚 3mm、体素大小 0.99 mmx0.99 mmx3.0 mm、反转角4°、带宽250 Hz|肺结节检出及形态学评估, 肺通气功能评价| |DWI|FOCUS MUSE DWI|横断面,采用呼吸门控 导航,自由呼吸|TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角90°、带宽250Hz,b值0、50、800/smm2|肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价| ||IVIM-DWI、IVIM-TSE、 IVIM-EPI|横断面,采用呼吸门控 导航,自由呼吸|TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角90°、带宽 250Hz,b值为0、10、20、50、80、100、200、400、 600、800、1000 s/mm2|肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价| |$$T_{1}\,mapping$$|T1 mapping|横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气|TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大 2.4mmx2.4mmx5.0mm、带宽1186Hz,b 2.4mmx12.000s1.5002000 s/mm2|肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价| |$$T_{2}\,mapping$$|T2 mapping|横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气|TR 2.8ms、TE 1.2ms、层厚4mm、体素大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角35°、带宽111.11 Hz|肺良恶性鉴别、病理类型鉴别、COPD功能评估| |APT|APT、APTw、CEST|横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气|TR 4 438 ms、TE minimum、层厚4mm、体素大小2.4mmx4.0mm、带宽83.33Hz|炎症、水肿、纤维化的早期检出及动态监测、COPD的功 能评估| |肺灌注成像|PWI|冠状面,对比剂注射4s后采集|TR 4 3.2ms、TE 1.5ms、层厚 6mm、体素大小1.36mmx2.18mmx6.0mm、反转角12°、带宽 62.5Hz|肺良恶性鉴别、评估预后和 肺动脉栓塞、肺癌、自发性肺纤维化进展预测及COPD患者的肺灌注评价| ||ASL|冠状面,触发延迟屏气|TI 1000 ms、TE 26.4ms、层厚8mm、体素大小1.5mmx3.1mmx8.0mm、反转角45°|肺动脉栓塞、肺癌、自发性肺 纤维化进展预测及COPD患者的肺灌注评价|

注:ZTE为零回波时间;UTE为超短回波时间;DWI扩散加权成像;APT为酰胺子转移;FOCUS MUSE为高清小视野与复合灵敏度编码;IVIM为体素内不相干运动;TSE为快速回旋波;EPI为平面回波成像;DKI为扩散峰度成像;T.mapping为纵向弛豫时间定量成像;T2 mapping为横向弛像时间定量成像;APT为酰胺子转移加权;CEST为化学交换饱和转移;PWI为灌注加权成像;ASL为动脉自旋标记;TR为重复时间;TE为回波时间;TI为反转时间;COPD为慢性阻塞性肺疾病

评估[27]。其衍生参数非对称磁化转移率(magnetization transfer ratio asymmetry, MTR $_{\text{asm}}$ )(3.5 ppm)表示在3.5 ppm处的磁化传递比不对称性 ${}^{[28-30]}$ 。应用场景:肺部病变的良恶性鉴别、肺癌预后和基因突变评估等 ${}^{[27-30]}$ 。

(五)肺实质灌注加权成像

常用的肺灌注成像方法包括对比剂首过灌注成像(perfusion weighted imaging,PWI)和动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)技术。PWI是利用快速采样技术显示组织的微血管分布及血液灌注情况,提供组织的血流动力学信息,从影像学角度评估组织活力和功能的成像方法。PWI目前应用

相对较广,可用于评价组织毛细血管水平的血液灌注情况 ${}^{[31]}$ 。ASL的优势是不使用对比剂即可获得血液灌注情况 ${}^{[32]}$ 。应用场景:吸烟者、肺动脉栓塞、肺癌、自发性肺纤维化进展预测及COPD患者的肺灌注评价 ${}^{[31-33]}$ 。

(六)PREFUL及超极化气体通气成像

1.PREFUL:是一种自由呼吸状态下应用内源性肺 $^{1}$ H信号的变化进行通气和灌注评估的MRI新方法 $^{[34]}$ ,其优势是无需对比剂,患者自由呼吸,避免了电离辐射。应用场景:COPD,囊性纤维化、肺移植后慢性肺移植功能障碍和慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者的通气-灌注匹配情况评估 ${}^{[31,34-40]}$ 。

2.超极化气体通气成像:可以提供肺部通气可视化图像,相较于传统的肺功能检查能更加直观反映肺通气缺陷区域。其中 ${}^{129}$ Xe具有良好的生物惰性、脂溶性和化学位移敏感性,可用于肺部形态与功能多方面的评估,包括肺部气体和气血交换功能指标。国外学者也曾开展关于 ${}^{19}$ FMRI应用于检测COPD患者通气功能的相关研究 ${}^{[41]}$ ,对肺部通气改变同样敏感,但国内尚未开展类似研究。应用场景:肺炎、COPD、哮喘以及间质性肺疾病等多种肺疾病 ${}^{[42-44]}$ 。

四、不同临床场景个体化检查和评估建议

肺部MRI图像的评估常规按照T,WI、T2WI、DWI及增强序列和MRI新技术依次进行评估。T1WI主要显示正常解剖结构及病变位置等。T2WI显示病变的形态特点、信号情况及其与邻近结构之间的关系。DWI及ADC图相结合评估病变扩散受限的程度,有助于良恶性的鉴别诊断[45-46]。增强检查序列主要观察病变的强化程度、强化模式、时间-信号强度曲线类型及多个定量或半定量的参数,有助于良恶性病变的鉴别诊断[47]。肺部MRI新技术UTE序列能更清晰地观察病灶的位置、形态、内部结构及邻近结构,可以检出90%的4~29mm结节[47];此外UTE还可以进行肺通气功能成像。小视野多次激发DWI或TSE-DWI也更利于观察小病变,IVIM、DKI比DWI更准确地反映组织微观结构。此外,T1mappingT,T2mapping,APT、PAP、肺灌注成像及惰性气体通气成像仅在部分单位开展,故在此共识中简单提及。

结合Fleischner学会的临床应用建议和国内肺部MRI的开展情况,主要的临床场景包括肺结节或肿块的鉴别诊断、肺结节检出及随访复查、肺癌TNM分期、肺动脉栓塞与慢性血栓栓塞性肺动脉高压、慢性肺部疾病(COPD、肺间质纤维化、哮喘等)。

(一)肺结节或肿块的鉴别诊断

检查建议:对于4mm以上的肺结节或肿块,除表1所示的临床常规T1WI、T2WI、DWI和DCE-MRI之外,可以进行UTE或ZTE检查,能更好地评价肺结节或肿块的内部结构特征及其邻近结构之间的关系。此外,对于亚厘米结节和肺内结构的显示,ZTE优于UTE ${}^{[48]}$ 。条件允许的单位可以增加IVIM、DKI、T1mapping或APT序列,具体参数见表2。

评估建议:首先按孤立性肺结节的影像诊断思路进行分析,其次结合MRI新技术定量分析参数,最后综合临床症状和实验室检查做出综合诊断。

1.孤立性肺结节的影像诊断思路:对病变的大

小形态、边缘特征、交界面特征、内部结构、邻近结构、血供6大方面进行综合分析。对于较大的肺结节及肿块,其形态、边缘(分叶及棘状突起等)、瘤-肺界面、内部结构(空洞、空气支气管征、血管造影征),与CT显示能力相仿。其中MRI在区分肺门肿块/结节与肺不张,恶性病变的胸膜凹陷征及病变是否侵犯壁层胸膜、纵隔、肋骨等,明显优于常规CT[5]。以UTE成像为代表的MRI新序列,对肺结节的检出、结节最长直径的测量以及结节影像报告和数据系统分类与标准剂量、低剂量CT相当,且组间一致性良好(Kappa为0.63~0.82)[49],但对于结节某些形态如钙化、棘状凸起等的显示不如CT(50)。(1)结节的形态:多数良性肺结节的形态为圆形或类圆形,与恶性实性结节相比,恶性亚实性结节出现不规则形态的比例较高。(2)结节的边缘特征:分叶征、毛刺征和棘状突起在肺恶性结节中的比例明显高于肺良性结节;尖角征主要见于肺慢性炎性结节。(3)结节的交界面特征:清楚光整交界面以良性结节多见,模糊交界面多见于感染性肉芽肿,清楚毛糙交界面多见于恶性结节。(4)结节的内部结构:良性空洞多薄壁且壁厚度较均匀,MRI较CT更易检出环形或包膜样强化,多见于结核球。MRI对于肺脓肿的显示具有一定的优势,脓肿壁T,WI呈等信号,T,WI呈稍低信号,脓腔T,WI呈低信号,T,WI呈高信号,DWI呈明显高信号,增强检查脓肿壁呈环形强化,脓液不强化。厚壁偏心空洞多见于恶性结节。空泡多见于早期周围型肺癌。支气管在病灶边缘及内部截断,多见于恶性结节;支气管在病灶边缘走行或受病灶牵拉移位多见于肺良性病变。MRI对于脂肪及脂质的显示具有优势,因其有不同的脂肪抑制序列,脂肪成分见于良性结节;MRI对钙化显示不如CT。血管呈正常形态穿过病灶时多见于良性结节,血管被侵犯或出现血管集束征多见于恶性结节。(5)结节的邻近结构:MRI有助于区分阻塞性肺不张内的肺门肿块,T,WI及DWI肺不张信号与肿瘤有差异,且增强后肺不张强化较肿瘤明显。MRI还可以区别尘肺与肺癌,肺肿瘤与肿瘤治疗后的纤维化。肺癌在T,WI多为等信号,T,WI为稍高信号,而纤维化在T,WI,T,WI上均为低信号。(6)结节的血供:良性肺结节通常无强化或轻度强化,炎性结节明显强化,强化峰值在动脉期;恶性肺结节强化峰值多出现在延迟期。

2.MRI新技术定量分析鉴别诊断阈值:(1)DWI,良性结节DWI通常表现为低信号,ADC呈

高信号;恶性结节DWI表现为高信号,ADC呈低信号。ADC鉴别良性病变的阈值通常为(1.0~1.5) $\times 10^{-3}~mm^{2}/s^{[45]}$ 。(2)IVIM,定量参数ADC在良性病变上较高,在恶性病变上较低,阈值通常为(1.2~1.7) $\times 10^{-3}~mm^{2}/s^{[51]}$ ;良性病变的D ${}_{\text{slow}}$ 较低,恶性病变则较高,阈值通常为(0.9~1.2) $\times 10^{-3}~mm^{2}/s^{[51]}$ ;良性病变的 $f_{\text{fast}}$ 较高,在恶性病变中较低,阈值通常为24.93%~39.3% ${}^{[51]}$ 。(3)DKI,良性病变 ${}^{\text{D}}$ 值较高,恶性病变性病变 ${}^{\text{D}}$ 值较低,阈值通常为 1.48 $\times 10^{-3}~mm^{2}/s^{[18.20]}$ ;良性病变 $K_{\text{app}}$ 值较低,恶性病变 $K_{\text{app}}$ 值较高,恶性病变常为 0.47~0.58 ${}^{[20.52]}$ 。(4) $T_1$ mapping,恶性肿瘤的 $T_{1}$ 值通常(3.0T $T_{1}$ 值为799~2111.65ms)低于非结核良性病变(3.0T $T_{1}$ 值为 1 190~ 2772ms),结核性病变的 $T_{1}$ 值(3.0T $T_{1}$ 值为 934~1 702ms)低于非结核良性病变 ${}^{[23]}$ 。恶性肿瘤和结核病的T,值较难区分,需要进一步检查鉴别。(5)APT,其定量参数 MTRasym(3.5 ppm)通常在良性病变上较低,在恶性病变上较高,MTRasym(3.5 ppm)阈值通常为1.88% ${}^{[29]}$ 。(6)DCE-MRI,时间-信号强度曲线主要分为4型,其中快速上升-快速下降型多见于恶性病变;逐渐上升型和持续低平型多为良性病变;而快速上升-平台型在恶性病变和炎变性病变中均可见,需要结合其他参数或特征进行诊断。定量参数 $K_{\text{trans}}$ 通常在良性病变上较低,在恶性病变上较高; $K_{\text{rep}}$ 在良性病变上较高,在恶性病变上较低。

(二)肺结节检出及随访复查

检查建议:不论是初次筛查还是随访复查的肺结节,除常规的T1WI、T2WI、DWI外,均推荐ZTE或UTE结构成像,以便观察肺结节内部特征;根据临床检查目的可对结节进行局部小视野成像。

评估建议:对结节位置、数量、大小,信号特征等进行评估,ZTE可进行多平面重组,评估结节与血管和支气管的关系;同时观察肺门和纵隔淋巴结的情况。

(三)肺癌TNM分期

检查建议:MRI软组织分辨力高,在肺癌T分期评估方面优于CT,尤其是判断病变与胸膜的关系,是否侵犯纵纵、肋骨等结构。DWI在评估肺癌淋巴结转移方面具有优势,DWI对纵隔淋巴结转移的灵敏度和特异度低于PET-CT,但DWI在炎症或肉芽肿病变中假阳性更低[53]。全身MRI检查有利于评估脑转移及肝转移。推荐序列是T1WI、T2WI、DWI或IVIM,根据病变信号特点,可以对T1WI或T2WI的同一成像断面同时进行脂肪抑制与脂肪不

抑制的2次成像。

评估建议:病变与胸膜或纵隔之间的脂肪间隙消失、肋骨出现骨质破坏或者胸壁软组织肿块形成,是侵犯胸膜、纵隔和肋骨等胸壁结构的表现,是T分期的重要指标。转移性淋巴结DWI呈扩散受限的高信号,ADC值较低,通常判断淋巴结转移的ADC值的平均值为2.510^{-3}mm^2/s^{[54]},最佳ADC阈值仍需进一步研究。条件允许的单位可以开展全身DWI进行远处转移的评估。

(四)肺动脉栓塞与慢性血栓栓塞性肺动脉高压

检查建议:对于肺动脉栓塞患者,推荐检查序列为CE-MRA或DCE-MRI;对于慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者,推荐序列为非对比增强MR血管成像,如FIESTA等。

诊断建议:CE-MRA可以显示肺动脉主干及其较大分支的充盈缺损情况;DCE-MRI除了显示肺动脉主干及其分支内的充盈缺损,多期相检查可以评估肺实质的灌注缺损或降低情况,是肺动脉远端细小分支栓塞的强有力的间接征象,也可以作为肺动脉栓塞治疗后疗效评价肺灌注恢复情况的重要方法。FIESTA用于慢性血栓栓塞性肺动脉高压评估,主要表现是近端肺动脉增宽和肺小动脉分支截断。

(五)慢性肺部疾病

检查建议:慢性肺部疾病包括COPD、肺间质纤维化、哮喘等,对肺实质结构异常的评估推荐序列是UTE;对于肺通气功能评估,推荐序列是UTE机能成像或超极化 ${}^{129}$ Xe成像;对于肺灌注功能评估,推荐序列是肺实质PWI。

评估建议:UTE结构成像,可评估肺磨玻璃结节、实变影、蜂窝肺、牵拉性支气管扩张等病变;同时可以对肺组织进行定量T2测量,评估肺气肿严重程度。UTE通气功能成像最常见的参数是通气分数(ventilation fraction,FV)以及通气缺陷百分比(ventilation defect percentage, VDP)。FV越小, VDP越大,肺的通气状态越差;FV越大,VDP越小,肺的通气状态越好。超极化 ${}^{129}$ Xe成像,通过FV和VDP来估通气功能,还可获得ADC、屏障厚度、红细胞和间质组织/血浆的氯信号的比率来反映组织扩散程度以及气血交换功能 ${}^{[43,55]}$ 。PWI,检测肺组织的血流灌注情况,评价疾病的严重程度或作为疗效评价的参考指标。

五、影像诊断报告书写建议

肺部MRI诊断报告书写建议分为3部分:

(1)描述肺部病变的常规序列形态及信号特征;

(2)描述肺部病变功能及新序列的定量特征;(3)描述纵隔、心脏及大血管、所示胸部其他结构情况,如胸壁肌肉,胸廓组成骨等。诊断意见:当存在多个诊断时,把与临床检查目的最相关的或者最严重的诊断作为第一诊断,其余诊断根据与检查目的相关性和严重程度依次列出。

六、展望

肺部质子密度低,气流组织界面差异大,心肺持续运动等,对肺部MRI形成一定程度的负面影响。随着MRI技术的快速发展,肺部MRI的临床应用与科学研究已经取得了较大进展,实现了肺局部结构和功能的一体化评价。MRI具有无辐射、多参数成像、软组织分辨力高等优点,适用于对辐射敏感人群,如儿童、孕妇和需要长期多次随诊的患者。未来,随着多核成像技术的不断优化、自由呼吸状态下的多序列成像及人工智能辅助成像的快速发展,肺部MRI的临床应用场景会将进一步拓展,为肺部疾病的精准诊断和疗效评估提供更强有力的支撑。

执笔者:范丽(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、李新春(广州医科大学附属第一医院放射科)

<BeginOfPara>共识专家组成员(按姓氏拼音排序):白亮彩(兰州大学第二医院放射影像科、陈淮(广州医科大学附属第二医院放射科)、陈欣(西安交通大学第二附属医院影像科)、单飞(上海市公共卫生临床中放射科)、范兵(江西省人民医院影像科)、范丽(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、葛英辉(外华中心血管病医院放射科)、侯阳(中国医科大学附属盛京医院放射科)、胡嘉航(牡丹江医科大学附属红旗医院影像中心)、金晨望(西安交通大学第一附属医院)、孔祥闯(华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科)、李婕(上海理工大学健康科学与工程学院)、李琼(中山大学肿瘤防治中心影像科)、李小虎(安徽医科大学第一附属医院医学影像科)、李新春(广州医科大学附属第一医院放射科)、刘晨(陆军军医大学第一附属医院放射科)、刘衡(遵义医科大学附属医院放射科)、刘敏(中日友好医院放射诊断科)、刘士远(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、牛庆亮(潍坊市第二人民医院放射科)、邱建星(北京大学第一医院医学影像科)、石惠(宁夏医科大学总医院放射科)、史河水(华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科)、史景云(同济大学附属上海市肺科医院放射科)、史晓娟(《中华放射学杂志》编辑部)、王锡明(山东第一医科大学附属省立医院医学影像科)、王先涛(西藏自治区人民医院放射科)、吴华伟(上海交通大学医学院附属仁济医院放射科)、夏艺(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、萧毅

(上海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、谢传淼(中山大学肿瘤医院影像科)、邢艳(新疆医科大学第一附属医院影像中心)、熊曾(中南大学湘雅医院放射科)、徐美玲(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、许茂盛(浙江中医药大学附属第一医院浙江省中医院医学影像科)、严福华(上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科)、杨奉常(山东第一医科大学附属肿瘤医院影像科)、杨旗(首都医科大学附属朝阳医院放射介入科)、叶晓丹(复旦大学附属中山医院放射科)、尹喜(石河子大学第一附属医院医学影像中心)、于红(上海交通大学医学院附属胸科医院放射科)、于晶(大连大学附属中山医院放射科)、张景峰(宁波市第二医院放射科)、张丽(中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科)、张丽芝(四川大学华西医院放射科)、张琳琳(《中华放射学杂志》编辑部)、张同(哈尔滨医科大学附属第四医院放射科)、张永高(郑州大学第一附属医院放射科)、张璋(天津医科大学总医院医学影像科)、张紫微(海军军医大学第二附属医院放射诊断科)、赵磊(内蒙古医科大学附属医院影像诊断科)、赵莲萍(甘肃省人民医院放射科)、郑敏文(空军军医大学西京医院放射诊断科)、朱力(宁夏医科大学总医院放射科)

<EndOfPara>利益冲突所有作者声明无利益冲突

参考文献

[1] Heuvelmans MA, Ouderkem MA, Ouderk GH, et al.Optimisation of volume-doubling time cutoff for fast-growing lung nodules in CT lung cancer screening reduces false-positive referrals[J]. Eur Radiol, 2013, 23(7):1836-1845.DOI:10.1007/s00330-013-2799-9.

[2] Yang W, Qian F, Teng J, et al. Community-based lung cancer screening with low-dose CT in China: results of the baseline screening[J]. Lung Cancer, 2018, 117:20-26. DOI:10.1016/j.lungcan.2018.01.003.

[3] Ohno Y, Seo JB, Parraga G, et al. Pulmonary functional imaging: part 1-state-of-the-art technical and physiologic underpinnings[J]. Radiology, 2021, 299(3):508-523. DOI:10.1148/radiol.2021203711.

[4] Hatabu H, Ohno Y, Gefter WB, et al. Expanding applications of pulmonary MRI in the clinical evaluation of lung disorders: fleischner society position paper[J].Radiology, 2020, 297(2): 286-301. DOI: 10.1148/radiol.202021188.

[5] Zhang H, Fu C, Fan M, et al. Reduction of inter-observer variability using MRI and CT fusion in delineating of primary tumor for radiotherapy in lung cancer with atelectasis[J]. Front Oncol, 2022, 12: 841771. DOI:10.3389/fonc.2022.841771.

[6] Bao X, Bian D, Yang X, et al. Multiparametric MRI for evaluation of pathological response to the neoadjuvant chemo-immunotherapy in resectable non-small-cell lung cancer[J]. Eur Radiol, 2023, 33(12): 9182-9193. DOI:10.1007/s00330-023-09813-8.

[7] Rajaram S, Swift Al, Capener D,et al. Diagnostic accuracy of contrast-enhanced MR angiography and unenhanced proton MR imaging compared with CT pulmonary

angiography in chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. Eur Radiol, 2012, 22(2): 310-317. DOI:10.1007/s00330-011-2252-x.

[8] Liu Q, Feng Z, Liu WV, et al. Assessment of solid pulmonary nodules or masses using zero echo time MR lung imaging: a prospective head-to-head comparison with CT[J]. Front Oncol, 2022, 12:812014. DOI: 10.3389/fonc.2022.812014.

[9]Wang X,Cui Y,Wang Y,et al.Assessment of lung nodule detection and lung CT screening reporting and data system classification using zero echo time pulmonary MRI[J]. J Magn Reson Imaging, 2025, 61(2):822-829. DOI:10.1002/jmri.29388.

[10] Zou Q, Wan Q, Liu J, et al. Image quality and detection efficacy of zero echo time magnetic resonance imaging on Lung-RADS 2 pulmonary ground-glass nodules in comparison to thin-slice fat-saturated T2-weighted imaging[J]. J Thorac Dis, 2024, 16(8): 5167-5179. DOI:10.21037/jtdr-24-414.

[11] Yang X, Yu P, Sun H, et al. Assessment of lung deformation in patients with idiopathic pulmonary fibrosis with elastic registration technique on pulmonary three-dimensional ultrashort echo time MRI[J]. Insights Imaging, 2024, 15(1): 17. DOI: 10.1186/s13244-023-01555-x.

[12]Ding Z, Cheng Z, She H, et al. Dynamic pulmonary MRI using motion-state weighted motion-compensation(MostMoCo) reconstruction with ultrashort TE: a structural and functional study[J]. Magn Reson Med,2022,88(1):224-238.DOI:10.1002/mrm.29204.

[13]Wang F, Lin X, Lin C, et al. Ability of three-dimensional 3-Tesla ultrashort echo time magnetic resonance imaging to display the morphological characteristics of pulmonary nodules: a sensitivity analysis[J]. Quant Imaging Med Surg,2023,13(3):1792-1801. DOI: 10.21037/qims-22-118.

[14]Yang X,Liu M,Duan J,et al.Three-dimensional ultrashort echo time magnetic resonance imaging in assessment of idiopathic pulmonary fibrosis, in comparison with high-resolution computed tomography[J]. Quant Imaging Med Surg,2022,12(8):4176-4189. DOI: 10.21037/qims-21-1133.

[15] Kamishima T, An Y,Fang W,et al. Editorial for"clinical potential of UTE-MRI for assessing the COVID-19:patient-and lesion-based comparative analysis"[J]. J Magn Reson Imaging, 2020, 52(3): 956-957. DOI: 10.1002/jmri.27291.

[16] Li, Xia Y, Dai J, et al. Comparison of single-shot, FOCUS single-shot, MUSE, and FOCUS MUSE diffusion weighted imaging for pulmonary lesions: a pilot study[J]. Heliyon,2024, 10(15): e35203. DOI: 10.1016/j. heliyon. 2024.e35203.

[17] Deng Z, Wang L, Kuai Z, et al. Deep learning method with integrated invertible wavelet scattering for improving the quality of invivocardiac DTI[J]. Phys Med Biol, 2024,69(18).DOI:10.1088/1361-6560/ad6f6a.

[18] Wan Q, Deng YS, Lei Q, et al. Differentiating between malignant and benign solid solitary pulmonary lesions:are intravoxel incoherent motion and diffusion kurtosis imaging superior to conventional diffusion-weighted imaging? [[J]. Eur Radiol, 2019, 29(3): 1607-1615. DOI:

10.1007/s00330-018-5714-6.

[19]Liu H, Zheng L, Shi G, et al. Pulmonary functional imaging for lung adenocarcinoma: combined mri assessment based on IVIM-DWI and OE-UTE-MRI[J]. Front Oncol,2021,11:677942.DOI:10.3389/fonc.2021.677942.

[20]Wang K, Wu G. Monoexponential, biexponential, stretched exponential and diffusion kurtosis models of diffusion-weighted imaging: a quantitative differentiation of solitary pulmonary lesion[J]. BMC Med Imaging, 2024,24(1):346.DOI:10.1186/s12880-024-01537-5.

[21]Li G, Huang R, Zhu M, et al. Native T1-mapping and diffusion-weighted imaging(DWI) can be used to identify lung cancer pathological types and their correlation with Ki-67 expression[J]. J Thorac Dis, 2022, 14(2): 443-454.DOI: 10.21037/jtd-22-77.

[22]Alamidi DF, Morgan AR, Hubbard Cristinacce PL, et al.COPD patients have short lung magnetic resonance T1 relaxation time[J]. COPD, 2016, 13(2): 153-159. DOI:10.3109/1541255.2015.1048851.

[23] Yang S, Shan F, Yan Q, et al. A pilot study of native T1-mapping for focal pulmonary lesions in 3.0 T magnetic resonance imaging: size estimation and differential diagnosis[J]. J Thorac Dis, 2020, 12(5): 2517-2528. DOI:10.21037/jtd.2020.03.42.

[24] Jiang J,Cui L,Xiao Y,et al.B(1)-corrected T1 mapping in lung cancer: repeatability,reproducibility,and identification of histological types[J]. J Magn Reson Imaging,2021,54(5):1529-1540.DOI:10.1002/jmri.27844.

[25] Ferreira VM, Plechnik SK, Robson MD, et al. Myocardial tissue characterization by magnetic resonance imaging:novel applications of T1 and T2 mapping[J]. J Thorac Imaging, 2014, 29(3): 147-154. DOI: 10.1097/RTL0000000000000077.

[26]Buzan MT,Eichinger M, Kreuter M,et al.T2 mapping of CT remodelling patterns in interstitial lung disease[J]. Eur Radiol, 2015, 25(11): 3167-3174. DOI: 10.1007/s00330-015-3751-y.

[27]Meng N,Fu F,Feng P,et al.Evaluation of amide proton transfer-weighted imaging for lung cancer subtype and epidermal growth factor receptor: a comparative study with diffusion and metabolic parameters[J]. J Magn Reson Imaging.2022, 56(4): 1118-1129. DOI: 10.1002/jmri.28135.

[28]Meng N, Jiang H, Sun J, et al. Amide proton transfer-weighted imaging and multiple models intravoxel incoherent motion-based 18F-FDG PET/MRI for predicting progression-free survival in non-small cell lung cancer[J]. J Magn Reson Imaging, 2024, 60(1):125-135. DOI: 10.1002/jmri.29037.

[29]Meng N, Song C, Sun J, et al. Amide proton transfer-weighted imaging and stretch-exponential model DWI based 18F-FDG PET/MRI for differentiation of benign and malignant solitary pulmonary lesions[J]. Cancer Imaging.2024,24(1):33. DOI: 10.1186/s40644-024-00677-9.

[30]Meng N,Fu F,Sun J,et al. Sensitivity and specificity of amide proton transfer-weighted imaging for assessing programmed death-ligand 1 status in non-small cell lung cancer: a comparison study with intravoxel incoherent motion and 18F-FDG PET[J]. Quant Imaging Med Surg,

2022,12(9):4474-4487.DOI:10.21037/qms-22-189.

[31] Klimes F, Voskrenbezenve A, Guthersetren V, et al. Evaluation of image registration algorithms for 3D phase-resolved functional lung ventilation magnetic resonance imaging in healthy volunteers and chronic obstructive pulmonary disease patients[J]. NMR Biomed, 2023, 36(3): e4860.DOI: 10.1002/nbm.4860.

[32] Kay FU, Madhuranthakam AJ. MR perfusion imaging of the lung[J]. Magn Reson Imaging Clin Nm,2024,32(1):111-123.DOI:10.1016/j.mric.2023.09.006.

[33] Torres LA, Lee KE, Barton GP et al. Dynamic contrast enhanced MRI for the evaluation of lung perfusion in idiopathic pulmonary fibrosis[J]. Eur Respir J, 2022,60(4):2102058.DOI:10.1183/13993003.02058-2021.

[34] Voskrebenzev A, Gutberlet M, Klimeš F, et al. Feasibility of quantitative regional ventilation and perfusion mapping with phase-resolved functional lung(PREFUL) MRI in healthy volunteers and COPD, CTEPH, and CF patients[J].Magn Reson Med,2018,79(4):2306-2314.DOI:10.1002/mrm.26893.

[35] Pohler GH, Klimez F, Behrend L, et al. Reatability of phase-resolved functional lung(PREFUL)-MRI ventilation and perfusion parameters in healthy subjects and COPD patients[J]. J Magn Reson Imaging, 2021, 53(3):915-927.DOI:10.1002/jmri.27385.

[36] Klimeš F, Obert AJ, Scheller J, et al. Comparison of free-breathing 3D phase-resolved functional lung(PREFUL) MRI with dynamic 19F ventilation MRI in patients with obstructive lung disease and healthy volunteers[J]. J Magn Reson Imaging, 2024, 60(4):1416-1431.DOI:10.1002/jmri.2022921.

[37] Doha M, Voskrebenzev A, Klimes F, et al. PREFULM MRI for monitoring perfusion and ventilation changes after elexacfatur-teracfaca-tivacafactor therapy for cystic fibrosis: a feasibility study[J]. Radiol. Cardiothorac Imaging,2024,6(2):e230104.DOI:10.1148/ryct.230104.

[38] Klimez F, Voskrebenzev A, Gutterlet M, et al. Effect of CFTR modulator therapy with elexacrfet/teacarztemav/acivator on pulmonary ventilation derived by 3D phase-resolved functional lung MRI in cystic fibrosis patients[J]. Eur Radiol, 2024, 34(1):80-89.DOI:10.1007/s00330-023-09912-6.

[39] Vogel-Claussen J, Kaireit TF, Voskrebenzev A, et al.Phase-resolved functional lung (PREFUL) MRI-derived ventilation and perfusion parameters predict future lung transplant loss[J]. Radiology, 2023,307(4):e221598. DOI:10.1148/radiol.221958.

[40] Ota H, Higuchi S. Editorial for "Multicenter standardization of phase-resolved functional lung MRI in patients with suspected chronic thromboembolic pulmonary hypertension"[J]. J Magn Res Imaging,2024,59(6):1965-1966.DOI:10.1002/jmri.28992.

[41] Pippard BJ, Neal MA, Holland CW, et al. Assessing lung ventilation and bronchodilator response in asthma and chronic obstructive pulmonary disease with 19F MRI[J].Radiology, 2024, 313(3): e240949. DOI: 10.1148/radiol.240949.

[42]Chen S, Lan Y, Li H, et al. Relationship between lung and brain injury in COVID-19 patients: a hyperpolarized ${}^{129}$ Xe-MRI-based 8-month follow-up[J]. Biomedicines,2022,10(4):781.DOI:10.3390/biomedicines10040781.

[43] Rao Q, Li H, Zhou Q, etal. Assessment of pulmonary physiological changes caused by aging, cigarette smoking,and COPD with hyperpolarized 129Xe magnetic resonance[J]. Eur Radiol, 2024, 34(11):7450-7459. DOI: 10.1007/s00330-024-10800-w.

[44]Fang Y, Li H, Shen L, et al. Rapid pulmonary ${}^{129}$ Xe ventilation MRI of discharged COVID-19 patients with zigzag sampling[J]. Magn Reson Med, 2024, 92(3):956-966.DOI:10.1002/mrm.30120.

[45] Liu J, Xia X, Zou Q, et al. Diagnostic performance of diffusion-weighted imaging versus 18F-FDG PET/CT in differentiating pulmonary lesions: an updated meta-analysis of comparative studies[J]. BMC Med Imaging, 2023, 23(1): 37. DOI: 10.1186/s12880-023-00990-y.

[46]Shen G,Ma H,Liu B,et al. Diagnostic performance of DWI with multiple parameters for assessment and characterization of pulmonary lesions: a meta-analysis[J].AJR Am J Roentgenol, 2018, 210(1):58-67. DOI: 10.2214/AJR.17.18257.

[47] Zhou SC, Wang YI, Ai T, et al. Diagnosis of solitary pulmonary lesions with intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MRI and semi-quantitative dynamic contrast-enhanced MRI[J]. Clin Radiol, 2019, 74(5):409.e7-409.e16.DOI:10.1016/j.crad.2018.12.022.

[48] Bae K, Jeon KN, Hwang MJ, et al. Comparison of lung imaging using three-dimensional ultrashort echo time and zero echo time sequences: preliminary study[J]. Eur Radiol,2019,29(5):2253-2262. DOI: 10.1007/s00330-018-S889-x

[49] Ohno Y, Takenaka D, Yoshikawa T, et al. Efficacy of ultrashort echo time pulmonary MRI for lung nodule detection and lung-RADS classification[J]. Radiology,2022,302(3):697-706.DOI:10.1148/radiol.211254.

[50][50] Wielpitz MO, Lee HY, Koyama H, et al. Morphologic characterization of pulmonary nodules with ultrashort TE MRI at 3T[J]]. AJR Am J Roentgenol, 2018, 210(6):1216-1225.DOI:10.2214/AJR.17.18961.

[51] Liang J, Li J, Li Z, et al. Differentiating the lung lesions using Intravoxel incoherent motion diffusion-weighted imaging: a meta-analysis[J]. BMC Cancer, 2020, 20(1):799. DOI: 10.1186/s12885-020-07308-z.

[52]Li Z, Luo Y, Jiang H, et al. The value of diffusion kurtosis imaging, diffusion weighted imaging and 18F-FDG PET for differentiating benign and malignant solitary pulmonary lesions and predicting pathological grading[J]. Front Oncol,2022,12:873669.DOI:10.3389/fonc.2022.873669.

[53]Shen G, Lan Y, Zhang K, et al. Correction: comparison of ${}^{109}$ F-FDG PET/CT and DWI for detection of mediastinal nodal metastasis in non-small cell lung cancer: a meta-analysis[J]. PLoS One, 2017, 12(4):e0176150. DOI:10.1371/journal.pone.0176150.

[54]Shen G, Hu S, Deng H, et al. Performance of DWI in the nodal characterization and assessment of lung cancer: a meta-analysis[J]. AJR Am J Roentgenol, 2016, 206(2):283-290.DOI:10.2214/AJR.15.15032.

[55]Zhang H, Xie J, Xiao S, et al. Lung morphometry using hyperpolarized 129Xe multi-b diffusion MRI with compressed sensing in healthy subjects and patients with COPD[J]. Med Phys, 2018, 45(7): 3097-3108. DOI:10.1002/mp.12944.

表1 3.0T肺部MRI临床常规成像推荐序列
序列推荐参数
T1WI横断面1.常用序列:三维容积内插快速梯度回波序列(吸气末屏气); 名称:LAVA、Quick3d,Thrive、VIBETR 4.6ms、TE minimum、层厚4mm、体素大小 1.1mm2.0mmx3.9mm、反转角12°、带宽
T2WI横断面2.高阶技术序列:Dixon(吸气末屏气);名称:ASSET/ARC、 FAST 1D,GRAPPA、SENSE142.86Hz、脂肪抑制方式None
T2WI横断面1.常用序列:单次激发快速自旋回波序列(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE 2.高阶技术序列:各向叶片运动校正(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSETR 2 400~5 455 ms、TE 85 ms、层厚4mm、体素大小 1.4mmx1.4mmx4.0mm、反转角111°、带宽 83.33Hz、脂肪抑制方式Fat sat
T2WI冠状面1.常用序列:单次激发快速自旋回波序列(吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSE 2.高阶技术序列:径向叶片运动校正(呼吸气末屏气);名称 为HASTE、Single-Shot FSE、Single-Shot TSETR 1600ms,TE minimum、层厚4mm、体素大小 0.8mmx1.0mmx4.0mm、反转角90°、带宽 90.91Hz、脂肪抑制方式None
DWI横断面1.常用序列:平面回波DWI(呼吸门控下自由呼吸);名称DWI 2.高阶技术序列:小视野成像(呼吸门控下自由呼吸);名称为FOCUS、MicroView、Zoom Diffusion、ZOOMMITEPITR根据呼吸频率,TE minimum,层厚4mm,体素大小2.4mmx2.4mmx4.0mm,b值0、50、800s/mm2, 反转角90°,带宽250Hz,脂肪抑制方式None
增强检查横断面1.常用序列:三维容积内插快速梯度回波序列(吸气末屏气);名称为LAVA、Quick3d,Thrive、VIBE、VIBETR 2.9ms、TE 1.2ms、体素大小1.8mmx1.8mmx2.4mm、反转角12°、带宽83.33Hz、脂肪抑制方式Special
肺血管成像冠状面〔7〕1.常规序列:三维梯度回波序列(吸气末屏气);名称为SPGR、TFE、FFE、Flash 3D. 2.高阶技术序列:4D快速梯度回波序列(吸气末屏气);名称 为keyhole、TRICKS、TWISTTR 2.8ms、TE 1.0ms、层厚3mm、体素大小1.6mmx 2.4mmx3.0mm、反转角30°、带宽125Hz
表2 3.0T MRI肺部新技术成像序列
序列类别特殊要求推荐参数适用场景
ZTEZTE横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气、深呼 气末屏气TR 531ms、TE 0层,厚 0.7 mm、体素大小1.4mmx 1.4mmx1.4mm、反转角2°、带宽83.33Hz肺结构评估、肺结节的检出
UTE常规 UTE自由呼吸TR 2.8 ms、TE 0.16 ms、层厚 2mm、体素大小1.15mmx1.15mmx2.0mm、反转角3°、带宽 800 Hz肺结节检出及形态学评估
3D-UTE冠状面,采用呼吸门控 导航,深吸气、深呼 气末屏气TR 4.5ms、TE 0层,厚 12 mm、体素大小2.0 mmx 2.0mmx12mm、反转角8°、带宽125Hz肺纤维化或COPD等的肺通 气功能评价
4D-UTE横断面,无需门控,自 由呼吸TR 3ms、TE 0.06 ms、层厚 3mm、体素大小 0.99 mmx0.99 mmx3.0 mm、反转角4°、带宽250 Hz肺结节检出及形态学评估, 肺通气功能评价
DWIFOCUS MUSE DWI横断面,采用呼吸门控 导航,自由呼吸TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角90°、带宽250Hz,b值0、50、800/smm2肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价
IVIM-DWI、IVIM-TSE、 IVIM-EPI横断面,采用呼吸门控 导航,自由呼吸TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角90°、带宽 250Hz,b值为0、10、20、50、80、100、200、400、 600、800、1000 s/mm2肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价
$$T_{1}\,mapping$$T1 mapping横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气TR根据呼吸频率、TE minimum、层厚4mm、体素 大 2.4mmx2.4mmx5.0mm、带宽1186Hz,b 2.4mmx12.000s1.5002000 s/mm2肺部病变的良性鉴别、肺癌组织学类型判别和疗效 评价
$$T_{2}\,mapping$$T2 mapping横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气TR 2.8ms、TE 1.2ms、层厚4mm、体素大小2.4mmx2.4mmx4.0mm、反转角35°、带宽111.11 Hz肺良恶性鉴别、病理类型鉴别、COPD功能评估
APTAPT、APTw、CEST横断面,采用呼吸门控 导航,深吸气末屏气TR 4 438 ms、TE minimum、层厚4mm、体素大小2.4mmx4.0mm、带宽83.33Hz炎症、水肿、纤维化的早期检出及动态监测、COPD的功 能评估
肺灌注成像PWI冠状面,对比剂注射4s后采集TR 4 3.2ms、TE 1.5ms、层厚 6mm、体素大小1.36mmx2.18mmx6.0mm、反转角12°、带宽 62.5Hz肺良恶性鉴别、评估预后和 肺动脉栓塞、肺癌、自发性肺纤维化进展预测及COPD患者的肺灌注评价
ASL冠状面,触发延迟屏气TI 1000 ms、TE 26.4ms、层厚8mm、体素大小1.5mmx3.1mmx8.0mm、反转角45°肺动脉栓塞、肺癌、自发性肺 纤维化进展预测及COPD患者的肺灌注评价

相关指南

引用 / 出处

中华医学会放射学分会青年学组 中华医学会放射学会分会心胸学组 中华医学会放射学分会磁共振学组. 肺部MRI检查和评估专家共识[S/OL]. .