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Title： Efficacy of Ultrashort Echo Time Pulmonary MRI for Lung Nodule Detection and Lung-RADS Classification. Year： 2021 Authors： Yoshiharu Ohno Journal Name： Radiology DOI： 10.1148/radiol.211254 Background 肺癌是全世界男性和女性癌症死亡的主要原因。肺结节无论是在临床实践还是低剂量CT扫描中都是一种常见的发现。 肺结节类型和大小 的评估是结节治疗降低肺癌特异性死亡率的有效指标。 低剂量和标准剂量的薄层CT检查目前被广泛用于肺结节的检测和评估，甚至在常规的临床实践中。然而，从20世纪90年代初开始， MRI在有限的基础上用于不同的肺、纵隔和胸膜疾病 。在21世纪，基于 自旋回波 、 梯度回波 、 和 回波平面 成像序列(有或没有造影剂)的几种技术已被提出，并处于测试中（和CT相比）。最近，许多新的关于成像质量和诊断能力的改进方法被不断地提出。 作为这些改进之一，在过去的几年中， 超短回声时间(UTE)或零回声时间的肺薄层MRI 已被用于结节检测或结节亚型分类，并与标准或低剂量CT进行了各种影像学表现的评估。 Fleischner协会和其他国际机构已经认可该技术为常规临床实践中胸部MRI的一种有前途的工具 。 然后，据我们所知，并没有文献对基于Lung-RADS评估的肺癌筛查中，超短回声时间肺MRI (下文简称：肺UTE-MRI)、低剂量CT和标准剂量CT的表现做直接比较。 Research Objective(s) 本文目的是为了比较三种成像方式（肺UTE-MRI、低剂量CT和标准剂量CT）在 肺结节诊断 、 大小测量 和 Lung-RADS分类 三个方面的能力。 Method(s) 被试人员 在这个多中心的前瞻性研究中，我们收集了2017年1月至2020年12月期间，272名患者的数据。并采取了以下六条排除原则（如图所示），最终选出205个病例。 放射检查 所有患者都接受了薄层胸部CT检查。 低剂量和标准剂量 CT的管电流分别为 60和250毫安 。分别在一台 320个探测器的排式CT 扫描仪、一台 80个探测器的排式CT 扫描仪和一台 160个探测器的排式CT 扫描仪上进行。此外，采用 3套3.0T磁共振系统 ， 16元 相控阵体表线圈和接收通道，结合 并行成像能力 ，在 冠状面 采用 呼吸门控三维径向UTE序列 进行肺UTE-MRI扫描。 参考标准 标准剂量CT 的影像由两位有经验的放射医生审查，并达成共识，作为最后的评估参考标准。两位医生不参与后续的图像分析。两位医生记录了所有确诊结节的 位置 、 大小 和 结节类型 。此外，将每种类型的结节分为三类： 毛玻璃结节 、 部分实质结节 和 实质结节 。同时也对这些结节进行了 Lung-RADS分类 （分为2、3、4A、4B和4X）。另外，两位医生对 整个结节 和 结节实质部分 的最长轴向直径分别进行了测量，并取 两位医生测量的平均值作为二者的最终直径 。以上结果皆用于作为后续的参考标准。 图像分析 为了比较三种成像方法对于肺结节的诊断和分类的能力，所有图片被随机打乱并在同一个阅片系统中由另外两位放射医生（不是参考标准中的两人）查看。采用 五分视觉评分 (1分，不存在；2分，可能不存在；3分，模棱两可；4分，可能存在；5分，存在)进行每一结节的分析，并将所有 结节的位置 记录下来。对于 结节大小 ，每位医生对整个结节和结节实质部分的最大直径分别进行两次测量取平均值作为各自的测量值，再对两位医生的各自测量值取平均作为最终值。对于 Lung-RADS分类 ，两位医生共同决定诊断的肺结节的最终分类。 统计分析 结节诊断 。采用 JAFROC分析法 对每位放射医生的三种成像的结节诊断结果进行评估。同样的分析也被用来比较基于软件计算产生的共识诊断结果（即results里的consensus reading）（相对于在研究中有三组结果，两组是两个医生得出的，另外一组是由软件根据两个医生得出的结果计算出来的）。此外，采用 单方差分析 对三种成像方法对应诊断结果之间的差异进行分析（FOM值、敏感性和假阳性）。采用 McNemar检验 和 符号秩和检验 比较三种成像方法对共识阅片的敏感性和假阳性(每组数据)。统计结果表明，对每种方式检测到的结节，若两位医生 均给至少三分 并且由 参考标准认可，则可假定为真阳性 ，否则可假定为假阳性结果。 最长轴向直径 。采用 Pearson相关分析 评估两位医生所测量的两种直径（整个结节和结节实质部分的最长轴向直径）之间的一致性。此外，用 Bland-Altman分析 评估两位医生对每个长轴直径测量的误差。同时， Bland-Altman分析 也被用于比较三种成像方法对应的每个结节的平均长轴直径。 结节类型 。采用 加权k统计值 来比较对于每种成像方法两位医生的一致性和共识阅片与参考标准的一致性。当k小于0.21时，一致性被认为是差的；当k为0.21 - 0.40时，一致性是合理的；当k为0.41-0.60时，一致性是中等的；当k为0.61-0.80时；一致性是较显著的，当k为0.81-1.00时，一致性是极好的。此外，通过共识阅片结果和参考标准之间的 McNemar检验 ，比较各个方法的结节类型预测的准确性。 Lung-RADS分类 。为了确定三种成像方式对Lung-RADS分类的影响，采用 加权k统计值分析 和 卡方检验 来确定两名医生的一致性。此外，也用相同的方法检验每种成像方式的共识阅片的Lung-RADS分类结果和参考标准的一致性。 Results 患者和肺结节 本研究最终收录了205个病人，其中共有1073个结节存在。根据标准剂量CT表现，所有结节分为实性结节(SN) (n = 759)、部分实性结节(PSN) (n = 132)和毛玻璃结节(GGN) (n = 182)。每个结节按Lung-RADS分类为2类(n = 706)、3类(n = 219)、4A类(n = 58)、4B类(n = 75)和4X类(n = 15)。 图2展示了一个63岁男性的三种肺部影像。该结节如箭头所指，被诊断为毛玻璃结节；Lung-RADS分类为2类。 图3展示了一个65岁男性的三种肺部影像。该结节如箭头所指，被诊断为部分实性结节；Lung-RADS分类为3类。 图4展示了一个67岁男性的三种肺部影像。该结节如箭头所指，被诊断为实性结节；Lung-RADS分类为4B类。 肺结节诊断 如表2所示，医生对三种图像的诊断结果的FOM有所差异（P<0.001）。对于共识阅片，三种方法对应诊断的FOM 存在差异（标准剂量CT: FOM = 0.91，低剂量CT: FOM = 0.89，肺UTE-MRI: FOM = 0.94），P值小于0.001。 最长轴向直径 对于每种成像方法，两名医生之间的整个结节测量值(r = 0.98, P<0.001)和结节内实性成分测量值(r = 0.98, P<0.001)的相关系数都很好。整个结节的长轴直径一致性的平均界限为：标准剂量CT，0.0mm ± 2.0；低剂量CT，0.0mm ± 2.1；肺UTE-MRI，0.0mm ± 2.2。结节实质部分长轴直径一致性的平均界限为：标准剂量CT，0.0mm ± 1.8；低剂量CT，0.0mm ± 1.8；肺UTE-MRI，0.0mm ± 2.0。对整个结节和实性成分的长轴直径的Bland-Altman分析结果如下图所示。 肺结节类别 两位医生分类结果的一致性几乎是完美的(标准剂量CT: k = 1.00, P<0.001；低剂量CT: k = 0.99, P<0.001；肺UTE-MRI: k = 0.97, P<0.001)。共识阅片的结果与参考标准的一致性如表3所示。由表中数据可发现，共识阅片的结果与参考标准的相关性较为显著。标准剂量CT和低剂量CT在结节类型评估准确性方面的一致性高于肺UTE-MRI。 Lung-RADS分类 两位医生的Lung-RADS分类结果的一致性几乎堪称完美（标准剂量CT: k = 0.98, P<0.001；低剂量CT: k = 0.98，P<0.001；肺UTE-MRI：k = 0.96，P<0.001）。共同阅片的分类结果如下表所示，三种方法对应的分类结果的一致性很高。 Conclusion 综上所述，本文研究表明超短回声时间肺MRI在肺癌筛查和Lung-RADS方面的表现与标准剂量或低剂量CT相当。