编者按
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研究背景
Research Background
孤立性肺病变（SPLs）是指表现为单个明确的实体或亚实体的肺部病变，周围为正常肺组织，缺乏肺不张或明显胸腔积液等体征，常以良性为主。活检是目前公认的鉴别SPLs良恶性的金标准，临床实践常以CT作为SPLs评估的主要方式。作为最有价值的肿瘤诊断和评估手段之一，18F-FDG PET/MR不仅能通过18F-FDG提供组织的葡萄糖代谢信息，还可在PET成像的过程中同步采集多个定量MRI图像，从而为患者的诊断提供更全面的评估信息。具体而言，APTWI作为一种定量MRI序列，可以在不使用外源性造影剂的情况下对生物组织中游离的蛋白和多肽进行无创评估；MEM-DWI和 SEM-DWI可以反映病变组织的扩散、灌注和异质性信息；18F-FDG PET 可根据病变组织对18F-FDG的摄取水平来对组织的葡萄糖代谢情况进行定量分析。该研究比较了良性和恶性SPLs组之间上述每个定量/半定量参数的差异，确定独立的预测因素，建立了SPLs良恶性预测模型并进行验证。
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研究方法
Research Method
研究共纳入SPLs患者120名，训练集84名（28例良性患者，56例恶性患者），测试集36名（13例良性患者，23例恶性患者），具体患者选择过程如图1所示。在18F-FDG PET扫描期间，同步采集T1WI、T2WI、SEM-DWI和APTWI。使用联影后处理工作站自动提取感兴趣区域体积，并计算最大标准化摄取值（maximum standardized uptake value, SUVmax），40%的SUVmax作为阈值量化代谢肿瘤体积（metabolic tumor volume, MTV）和病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis, TLG)。使用联影公司提供的高级分析软件，处理MEM-DWI、SWM-DWI和APTWI数据，并获得MEM-DWI、SWM-DWI参数（表观扩散系数ADC、分布扩散系数DDC和水分子扩散不均匀指数α）及ATPWI参数（非对称磁化转移率MTRasym(3.5ppm) ）。
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研究成果
Research Results
结果显示，良性SPLs患者的SUVmax、MTV 、TLG、α和MTRasym(3.5ppm)值显著低于恶性SPLs患者，ADC、DDC则相反（如图2、3所示）。除上述参数以外，该研究将潜在的风险相关因素如年龄、病变最大直径、性别、吸烟史等纳入回归分析。单变量分析显示，病变最大直径、SUVmax、MTV 、TLG、α、ADC、DDC和MTRasym(3.5ppm)均为风险预测因子；多变量分析显示，仅SUVmax、ADC和MTRasym(3.5ppm)为独立预测因子。基于独立预测因子的预测模型在训练集中显示出最佳诊断效果（AUC, 0.976; sensitivity, 94.64%; specificity, 92.86%），显著高于各单独风险预测因子的诊断效果，这个结论同样适用于测试集（AUC, 0.957; sensitivity, 91.30%; specificity, 92.31%）（如图4所示）。校准曲线和决策分析曲线（DCA）显示，预测模型不仅拥有良好的一致性，而且相较于任何单一参数，能为相关患者提供更大的临床益处（如图5所示）。
图2. 患左肺下叶良性SPL的35岁女性患者，病变处表现为纤维组织增生并伴有慢性炎症。（a）T2WI；（b）18F-FDG；（c）MEM-DWI（b = 600 s/mm2）;（d）ADC伪彩图；（e）DDC伪彩图；（f）α伪彩图；（g）APTWI；（h）MTRasym(3.5 ppm)伪彩图；（i）病理图像（H&E染色，100×）
图3. 患左肺上叶恶性SPL的35岁男性患者，病变处诊断为粘液腺癌。（a）T2WI；（b）18F-FDG；（c）MEM-DWI（b = 600 s/mm2）;（d）ADC伪彩图；（e）DDC伪彩图；（f）α伪彩图；（g）APTWI；（h）MTRasym(3.5 ppm)伪彩图；（i）病理图像（H&E染色，100×）
图4. 不同参数与预测模型的ROC曲线。a、b为训练集，c、d为测试集。
图5. 校准曲线和决策分析曲线（DCA）。a、b为训练集的校准曲线和DCA曲线，c、d为测试集的校准曲线和DCA曲线。
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研究展望
Research Prospect
该研究表明，基于18F-FDG PET、MEM-DWI、SEM-DWI和APTWI的多参数PET/MR可以有效评估SPLs的特征。与单个参数相比，结合SUVmax、ADC和MTRasym(3.5 ppm)的多参数预测模型显示出优越的诊断效能。这一综合模型有望成为区分良性和恶性SPLs的可靠成像标志物，为临床诊断和治疗提供重要参考。
[1] Meng Nan, Song Chen, Sun Jing, Liu Xue, Shen Lei, Zhou Yihang, Dai Bo, Yu Xuan, Wu Yaping, Yuan Jianmin, Yang Yang, Wang Zhe, Wang Meiyun. Amide proton transfer-weighted imaging and stretch-exponential model DWI based 18F-FDG PET/MRI for differentiation of benign and malignant solitary pulmonary lesions. Cancer Imaging 2024, 24(1):33. DOI: 10.1186/s40644-024-00677-9.
