肺癌多数患者诊断时已属晚期，中心型肺癌常伴远端肺不张、胸壁纵隔侵犯及淋巴结肿大而失去手术机会，同步放化疗与靶向治疗成为重要手段。影像学需回答肿瘤成分、边界、分期与疗效评价等难点问题。CT是形态学评估的主流方法，但难以分辨肿瘤实体、坏死与纤维化，RECIST评价也存在滞后。MRI凭借多序列与功能成像，在肺癌诊断与治疗决策中显示出独特价值。
一、为什么需要MRI：CT形态学评估的局限
肺癌影像诊断对较大且伴阻塞性病变的定性相对容易，真正的难点在于肿瘤成分区分、肿瘤边界区分、分期与疗效评价。形态学方法目前多采用CT，通过治疗前后肿瘤大小变化依据RECIST判定疗效，这是公认标准；功能学方法包括PET（PET/CT、PET/MRI）、MRI（DCE、DW-MRI、IVIM等）。
CT难以分辨肿瘤实体、坏死与纤维化成分，即使增强CT也不易明显区分。RECIST评价时间至少在治疗后4周左右，而组织代谢改变早于形态学改变，评价有时滞后；RECIST仅反映形态变化，不能反映肿瘤内部生物学活性，抗血管治疗后肿瘤大小可无变化而内部血管生成减少、中位生存期延长，使评价准确性降低。
二、肺部MRI的可行性：从信噪比低到临床可用
肺实质质子密度低、磁敏感性不均匀，加之肺内血流、呼吸运动及心脏搏动伪影，长期以来肺部图像信噪比低、成像质量不高，磁共振在肺部应用不广泛。随着高场强磁共振应用、快速序列开发以及呼吸与心电门控技术应用，肺部图像信噪比明显提高，磁共振在肺部实体性病变良恶性鉴别、恶性病变早期诊断、分期及疗效预测方面显示出更多应用价值。
MRI是判定胸壁受侵、肿瘤与膈肌关系的可靠方法，尤其能很好显示肺上沟瘤与臂丛神经及血管的关系；对禁忌注射碘对比剂的患者，是观察纵隔肺门、腹内实质器官和淋巴结的首选检查；对脑、脊髓、脑脊膜转移以及肾上腺转移与腺瘤的鉴别应作为首选；对鉴别肿瘤与肺肿瘤（如矽结节）、放疗后纤维化与肿瘤复发均有重要价值。目前常用技术包括T1WI、T2WI、DWI与增强T1WI，定量MRI、灌注成像、波谱分析等技术的广泛应用将进一步拓展肺癌MR成像的空间。
三、一般MR表现：信号特征与形态征象
肺鳞癌、腺癌肿块在T1WI均呈等或稍高信号，坏死呈低信号；T2WI呈稍高信号，并分为均匀稍高信号与不均匀稍高信号，可反映不同病理组织结构。鳞癌呈不均匀稍高信号者，病理多为不规则坏死，表现为稍高信号中更高信号灶；腺癌呈不均匀稍高信号者，病理多为瘤体内纤维分隔，表现为稍高信号中线条状低信号。
中央型肺癌继发阻塞性肺不张及阻塞性肺炎时，T2WI及T1WI可能在阻塞性肺不张中显示肿瘤瘤体形态，T2WI上肺不张信号比肿块信号高。周围型肺癌，MRI也可显示肿瘤结节边缘毛糙、分叶征和胸膜凹陷等征象，并在鉴别周围型肺癌与肺内良性结节中有较好作用。
四、DWI原理：扩散受限与细胞密度
DWI是水平对疾病进行研究的功能成像方法，可对病变部位进行定性、定量分析，早期反映细胞结构、功能变化和异常。ADC值是定量描述水分子扩散受限程度的参数，计算公式为ADC=-[ln(Sh/Sl)]/(bh-bl)，其中Sh和Sl分别代表梯度系数为bh和bl时扩散加权图像同一ROI的信号强度。
理解DWI需理解细胞微环境内的自由扩散与扩散受限：自由水分子不停随机运动即布朗运动；细胞微环境内水分子运动被细胞壁和细胞器等细胞分隔间的相互作用所阻碍，水分子扩散受限与组织内细胞密度直接成比例。扩散受限主要见于恶性肿瘤、富含细胞的转移瘤——细胞数目多且排列密集、细胞核大且染色质丰富、细胞内大分子蛋白和细胞器丰富，细胞内外间隙均变小；相反，在细胞较少和细胞膜不完整（如局大肿块的坏死中心）的微环境中，水分子可相对自由运动。
五、DWI表现与临床应用：肿瘤与肺不张的鉴别
肿瘤瘤体弥散受限，DWI呈高信号，ADC信号减低；肺不张DWI信号无明显异常，ADC信号较高，与T2透射效应、含水量丰富有关。DWI可用于鉴别肺内良恶性病变、肺癌病理分型及分化程度，临床穿刺活检定位，治疗评价与预后判定，区分中央型肺癌肿瘤与肺不张以确定放疗靶区，以及鉴别转移淋巴结。
常规MR T1WI及T2WI均不能明确肿瘤边界，CT增强及MR常规亦不能明确肿瘤边界，而DWI及DWI-T2W融合有助于判定CT不能明确区分的伴阻塞性肺不张的中心型肺癌瘤肺界面，为进一步精确治疗提供更充分依据。
六、分期：淋巴结与周围结构受侵
MR常规T2WI显示淋巴结轮廓比CT更清晰。DWI鉴别纵隔淋巴结转移的敏感度和特异度高于CT、接近PET/CT；MR与PET-CT淋巴结对比具有较高一致性，DWI淋巴结呈高信号、ADC图信号减低，PET-CT呈高摄取。需注意CT显示隆突下肿大淋巴结而DWI图像信号不高的情况，提示并非所有增大淋巴结均为转移。
MRI SETWI可显示肿块侵犯隆突、右肺动脉、胸膜外脂肪及左心房等周围结构，为分期提供依据。
七、指导穿刺与疗效评估
当CT扫描肿块与肺不张分界不清时，ADC图显示肺不张为高信号、肿块呈低信号，信号差异大，可选取肿块中心为穿刺靶点、避开肺不张，提高穿刺命中率，例如穿刺结果为低分化腺癌。
DWI还可用于治疗评价与预后判定，区分中央型肺癌肿瘤与肺不张以确定放疗靶区。目前磁共振不是检查肺癌的主要影像学手段，但它有优于其它检查方法的许多优势，相信肺部磁共振检查的临床应用会越来越普遍。
八、CT与MRI在肺癌评估中的侧重对比
| 评估项目 | CT | MRI |
|---|---|---|
| 肿瘤成分（实体/坏死/纤维化） | 增强亦不易明显区分 | T2WI信号不均，可提示坏死或纤维分隔 |
| 瘤肺界面（伴肺不张） | 常分界不清 | DWI/ADC及DWI-T2W融合可区分肿瘤与肺不张 |
| 淋巴结转移 | 形态学评估，特异度有限 | DWI敏感度与特异度高于CT，接近PET/CT |
| 周围结构受侵 | 可评估，但软组织对比有限 | SETWI显示胸壁、膈肌、臂丛及血管关系可靠 |
| 疗效评价 | RECIST基于大小，存在滞后 | DWI等功能成像可早期反映细胞与代谢变化 |
| 穿刺引导 | 肿块与肺不张分界不清时靶点难定 | ADC信号差异大，可选取肿块中心为靶点 |
