扩散加权成像是一种（diffusion weighted imaging, DWI）通过测量组织内水分子的扩散特性提供组织对比度的经典成像技术，反映了组织特有的扩散特性，在良、恶性肺结节的诊断和鉴别、肺癌病理分型及分化程度、肺癌基因突变预测、治疗监测和预后等方面发挥重要的作用。目前，在国内临床工作中DWI已较为广泛地应用于良恶性肺结节的鉴别诊断；临床研究多使用常规DWI序列为参考标准或参照，用以对比评估新序列各参数的应用价值。表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）的测量误差受到肺部病变的类型、大小和位置的影响^[1]，基于整个病变感兴趣区测定ADC值比单个截面测定ADC值具有更高的重复性和诊断准确性^[2]，因此基于3D容积的DWI定量分析及AI研究是未来的研究方向之一。

体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion, IVIM）基于扩散加权、不相干运动，能够同时评估水分子的扩散运动（布朗运动）和血管内血液微循环的一种成像技术；其特征是可以同时评估分子运动和毛细血管内血液流动，即扩散和灌注的信息，优势在于校正灌注因素后获得实际扩散系数，无需注射对比剂，可以获得实际扩散系数（D），灌注系数（D^*）和灌注分数（f）等定量参数，其中灌注分数（f）与组织中毛细血管的灌注和微循环相关。目前自由呼吸状态下扫描的IVIM主要用于评估肺结节的灌注信息和扩散等，进行肺结节良恶性的鉴别诊断等。荟萃分析表明IVIM-DWI参数在基于肿瘤细胞和灌注特征的肺肿瘤鉴别诊断中显示出潜在的强大诊断能力，与单指数ADC相比，D值显示出更好的诊断性能^[3]。IVIM参数有助于预测非小细胞肺癌患者术前的肿瘤分化、淋巴结转移和胸膜浸润^{[4, 5]}；ADC直方图的变化有助于预测晚期非小细胞肺癌患者使用免疫检查点抑制剂后的长期疗效，并区分假进展和真进展^[6]。当b=900 s/mm²时，DWI对肺癌肿瘤活性成分和瘤周成分具有较高的诊断效能，能有效指导临床进行精准穿刺^[7]。此外，IVIM的f值在预测肺部侵袭性真菌感染患者的抗真菌治疗反应方面有潜在价值^[8]。IVIM在国内的应用尚以疾病的鉴别诊断为主，关于疗效评价和预后预测的相关研究有待进一步加强。

扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）可以获得峰度校正扩散系数和表观扩散峰度（apparent diffusional kurtosis, Kapp），目前主要应用于肺结节的良恶性鉴别诊断中。研究发现DKI与常规DWI鉴别肺结节良恶性的效能相当^[5]，ADC、D和Kapp值的组合比单独使用这些参数具有更好的诊断效果。在晚期肺腺癌中，DKI参数的Kapp值与分子标记物（表皮生长因子受体、间变性淋巴瘤激酶和Ki-67）的不同表达密切相关^[9]。多种IVIM和DKI参数，尤其是直方图第90个Kapp值，有助于区分ⅢA～Ⅳ期肺腺癌表皮生长因子受体突变状态^[10]。

灌注加权成像是指利用快速扫描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。常用的肺灌注成像方法包括首过对比剂技术和动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）技术。首过对比剂技术目前应用相对较广，我们将首过灌注MRI应用于慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）的研究中，评估吸烟者正常肺实质及肺气肿区域的灌注信息的差异等，用于疾病早期诊断、严重度的评估^{[11, 12]}。ASL的优势是不用使用对比剂，流动敏感交互式反转恢复技术是国内最早进行肺实质灌注成像的ASL技术，主要用于正常志愿者、肺动脉栓塞、肺癌患者的应用^[13]，局限于单一层面的灌注成像，未来基于全肺的ASL肺实质灌注成像值得继续深入探索。

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，提供组织器官血流动力学信息，主要的动态增强半定量参数包括正性增强积分、最大上升斜率、最大下降斜率、信号强度增强比、时间-信号强度曲线等；基于Tofts模型的动态增强定量参数包括转运常数（transfer constant, K^trans）、回流常数（efflux rate constant, K_ep）、血管外细胞外间隙容积分数、血浆容积分数等。DCE-MRI定量分析可为评估肺癌患者早期化疗反应提供可靠的无创方法^[14]。DCE-MRI和IVIM联合用于肺结节良恶性的鉴别诊断，发现D和K^trans联合起来，鉴别肺结节的敏感度为94.2%，特异度为92%和准确度为93.5%^[15]。

纵向弛豫时间定量成像（longitudinal relaxation time mapping, T1 mapping）是一种简单无创、反映组织基本特性的成像方法，反映组织中水和细胞外基质分子间慢频率的相互作用，可以检测组织中水分子、蛋白多糖、胶原含量等的微小变化，直接定量得到组织的初始T1值、细胞外容积，既往常用于定量评价心肌纤维化及水肿程度，也可以定量评估肿瘤的内在特性。Yang等^[16]学者的研究表明恶性肿瘤的T1值低于非结核性良性病变，肺结核的T1值低于非肺结核良性病变（P＜0.005）。T1 mapping在肺癌患者中体现很好的扫描一致性和重复性^[17]；与腺癌和鳞癌患者相比小细胞肺癌患者的平均T1值略高，存在显著差异^[18]。

横向弛豫时间定量成像（transversal relaxation time mapping, T2 mapping）作为一种MRI定量成像技术，能够对组织水分和胶原纤维含量及组成进行量化来对疾病进行评估。T2 mapping成像原理为采用多回波快速自旋回波序列，即通过采集相同TR、不同TE的一系列加权图像，测量不同回波时间的MRI信号强度，计算每个体素的T2值，从而使研究者可以在体素水平上对组织的T2值进行定量分析^[19]。国内学者在肺部T2 mapping方面的研究相对较少。

超短回波时间（ultrashort time of echo, UTE）成像可以直接显示短T2组织或成分，在其快速衰减前进行检测。短T2组织的T2弛豫时间一般小于10 ms，肺部T2^*非常短，若采用硬脉冲激发后直接检测自由感应衰减，其图像具有梯度回波特征；从K空间中心开始的放射状径向采集，可使TE降到100 μs以下，提高肺实质的信号强度，用于肺功能评估，通过量化T2^*来评价组织密度，可以实现检测和定量肺结构不均匀的破坏。目前常用的UTE序列可以用于肺癌筛查及早期诊断，对大于4 mm的肺结节的显示较佳^[20]。UTE在过度充气、肺气肿、囊肿或支气管病变的情况下具有巨大的潜力，应用于慢性肺疾病（囊性纤维化、哮喘、COPD及特发性肺纤维化等）的形态及功能成像^[21]。3D UTE MRI用于肺部感染（非特异性细菌、新冠肺炎、肺结核、真菌等）形态及肺功能评估，提高了肺MRI上磨玻璃影的检出率^[22]。

4D UTE肺成像^[23]运用呼吸自导航（XD-GRASP方法），不需要额外的呼吸监测设备，从采集到的K空间数据中直接估计呼吸信号，所有采集到的数据被分入不同的运动状态，并使用基于图像序列时空相关性的压缩感知算法重建出动态图像。它可以提供人体在自由呼吸条件下的肺部结构和功能成像，为了进一步减少大的运动位移对重建的影响，基于运动补偿的iMoCo重建方法获得静态图像用于肺部MRI^[24]。丁泽康等人提出了一种对呼吸运动状态进行加权的Most MoCo^[25]技术，来实现肺部动态MRI的方法，这是未来肺部MRI的重要的发展方向之一。

零回波时间（zero echo time, ZTE）在成像过程中先行梯度场爬升，而后施加射频脉冲，射频脉冲结束后立即对信号进行采集，去除了常规脉冲序列中梯度场切换，因此实现了回波时间接近于零的信号采集。ZTE较UTE更能清晰显示肺部细微结构，对于肺结节的诊断，研究指出ZTE对肺结节的检出率、显示肺结节的信噪比和对比噪声比均高于UTE。呼吸运动在肺扫描中仍然是一个挑战，深吸气后屏气3D ZTE能检出3～5 mm结节^[26]。

化学交换饱和转移成像（chemical exchange saturation transfer, CEST）采用酰胺质子转移成像（amide proton transfer imaging, APT），利用3.5 ppm非对称性磁化转移率（MTRasym）可以实现肺结节良恶性鉴别及不同病理类型肺癌的鉴别。酰胺质子转移加权（amide proton transfer weighted, APTw）是鉴别良恶性孤立性肺结节及其亚型的有效方法，APTw可区分肺鳞癌和腺癌^{[27, 28]}。