磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在診斷胰腺腫瘤中的應(yīng)用進(jìn)展

王勇 張暉 耿左軍 宋鵬 王哲

伴隨著工業(yè)化進(jìn)程和人們生活的多元化改變，受不同生活方式及環(huán)境污染的影響，胰腺疾病的發(fā)病率逐年升高［1］。胰腺腫瘤因其臨床癥狀隱匿或非特異性，對(duì)其進(jìn)行早期定性診斷及可切除性評(píng)價(jià)常較為困難。隨著超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技術(shù)的迅猛發(fā)展和相應(yīng)配套軟件的不斷完善，以擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)為代表的MR功能性成像技術(shù)已逐步成為研究熱點(diǎn)，其在胰腺腫瘤的診斷、鑒別診斷、術(shù)前評(píng)估及預(yù)后評(píng)判中的重要價(jià)值已經(jīng)初顯。本文就近幾年中磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)應(yīng)用于胰腺腫瘤的研究進(jìn)展做一綜述。

1 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)

DWI是基于磁共振流動(dòng)效應(yīng)的一種評(píng)價(jià)生物體內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的無(wú)創(chuàng)傷性成像技術(shù)［2］，它是在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量與成像的惟一方法。它可以通過(guò)微觀水分子流動(dòng)擴(kuò)散原理來(lái)反映水分子擴(kuò)散及毛細(xì)血管網(wǎng)內(nèi)血液的微循環(huán)情況［3］，還可以同時(shí)反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織成分之間水分子交換的功能狀態(tài)。DWI是一種真正意義上的定量的檢測(cè)方法，在其日常應(yīng)用中常涉及到兩個(gè)參數(shù)，即表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值和擴(kuò)散敏感因子(b值)。ADC值反映了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速率快慢，b值則反映了施加梯度的持續(xù)時(shí)間和幅度以及兩對(duì)梯度間的時(shí)間間隔的大小;若靶組織的ADC值越高，則其在影像上的信號(hào)強(qiáng)度就越低;同樣，b值越高，對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度也就越低［4］。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)階段高b值DWI成像研究較多，低b值DWI研究相對(duì)較少，國(guó)外部分學(xué)者對(duì)低b值(b=10～100 s/mm2)DWI研究后發(fā)現(xiàn)，低b值DWI圖像由于其相對(duì)信噪比較高，它可顯示出在高b值下被掩藏的低信號(hào)結(jié)構(gòu)，從而得到一些意外的發(fā)現(xiàn)［5］。目前應(yīng)用于胰腺的DWI主要是平面回波成像(echo-planar imaging，EPI)或快速梯度回波序列。EPI序列的磁敏感偽影可以降低DWI圖像的質(zhì)量，均衡介質(zhì)的擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)隨著b值的增大呈指數(shù)衰減，衰減率可由ADC值得到。影響圖像質(zhì)量及ADC值可靠性的因素還有很多，如患者身體不自主運(yùn)動(dòng)及呼吸所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽影，Kartalis等［6］比較了胰腺癌患者在應(yīng)用呼吸門(mén)控、自主平靜呼吸及人工屏氣三種情況下DWI的圖像質(zhì)量、信號(hào)強(qiáng)度及所測(cè)量ADC值的差異，三者所得圖像質(zhì)量評(píng)分分別為17.9、16.5 和 17.1，應(yīng)用呼吸門(mén)控技術(shù)后的圖像質(zhì)量明顯高于自主平靜呼吸，在各組不同b值DWI檢查后，信號(hào)強(qiáng)度及信噪比也皆為應(yīng)用呼吸門(mén)控技術(shù)的圖像占優(yōu)，而且，三組間所測(cè)得的ADC值也不盡相同;因此合理應(yīng)用呼吸門(mén)控技術(shù)可有效減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。

2 胰腺腫瘤

胰腺腫瘤從影像上可分為實(shí)性和囊性腫瘤;從病理上可分為上皮性及非上皮性腫瘤，上皮性腫瘤又分為內(nèi)分泌和外分泌性腫瘤;外分泌性腫瘤主要是胰腺癌，占胰腺腫瘤90%以上;在內(nèi)分泌性腫瘤中，以胰島細(xì)胞瘤最為常見(jiàn)，占70%以上;其它腫瘤罕見(jiàn)或少見(jiàn)。因此，在這里我們以胰腺癌及胰島細(xì)胞瘤作為代表重點(diǎn)闡述。

2.1 胰腺癌 胰腺癌是消化系統(tǒng)中較常見(jiàn)的惡性腫瘤，臨床上發(fā)現(xiàn)胰腺癌并確診后通常已到晚期，多手術(shù)不能切除，且預(yù)后極差，因此胰腺癌早期、中期明確診斷至關(guān)重要;目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的鑒別腫塊型胰腺炎和胰腺癌的研究并取得一定成果。在胰腺的各種實(shí)性占位病變中，腫塊型慢性胰腺炎與胰腺癌應(yīng)用CT及MR常規(guī)序列檢查鑒別比較困難，病灶在CT上均可呈低密度，在MR上呈長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，增強(qiáng)掃描延遲強(qiáng)化，胰管常受侵或受壓導(dǎo)致局段胰管梗阻以及遠(yuǎn)端擴(kuò)張［7］;當(dāng)胰腺導(dǎo)管或?qū)嵸|(zhì)內(nèi)出現(xiàn)鈣化、胰腺?gòu)浡允芾邸⒁裙艽┩ㄕ鞯日飨蟪霈F(xiàn)時(shí)常提示腫塊型慢性胰腺炎;而受侵胰管的突然截?cái)?、雙管征、血管周?chē)鹃g隙消失常提示胰腺癌的可能［8］。但對(duì)不典型的胰腺實(shí)性占位常規(guī)影像檢查常束手無(wú)策。而應(yīng)用DWI技術(shù)檢測(cè)胰腺癌常具有較高的敏感性和特異性;Ichikawa等［9］以慢性胰腺炎為對(duì)照，對(duì)高 b值(1000 s/mm2)的胰腺癌DWI圖進(jìn)行直接定性分析，最后得出高b值DWI圖像檢測(cè)胰腺癌的敏感性和特異性分別為96.2%和98.6%;國(guó)外有部分學(xué)者直接將ADC值應(yīng)用于胰腺癌和腫塊型胰腺炎的鑒別診斷，也取得了較好的陽(yáng)性結(jié)果［10－12］。然而，由于磁共振掃描時(shí)所使用的磁共振設(shè)備及選取的b值不同，相同病變所測(cè)得的ADC值亦存在一定差異，因此就影響了諸多研究結(jié)果的可靠性。Puskás等［13］對(duì)19名胰腺癌患者和8名胰腺炎患者應(yīng)用3組b值的DWI進(jìn)行檢查，并由12名志愿者組成對(duì)照組，對(duì)3組受試者檢查后發(fā)現(xiàn)，健康志愿者胰腺組織在3組不同b值檢查中，其ADC值最高，胰腺炎組ADC值次之，胰腺癌組ADC值最低;且每組病灶隨選取b值不同其ADC值亦有所不同，b值越高其ADC值隨之越低?？傊?，高b值DWI圖像更有助于胰腺癌灶的檢出，且其ADC值更能準(zhǔn)確地反映胰腺癌的水分子擴(kuò)散情況。另外，DWI技術(shù)還初步嘗試對(duì)胰腺癌進(jìn)行病理分級(jí)，Wang等［14］對(duì)21名已病理證實(shí)的胰腺癌患者進(jìn)行回顧性DWI研究分析，其研究結(jié)果表明高中低分化各組的胰腺癌病灶A(yù)DC值存在顯著性差異，這種差異可能與腫瘤中腺體的混雜排列方式和纖維成分的密度有關(guān)，藉此尋求胰腺癌不同分化類(lèi)型病灶與其ADC值之間的某種相關(guān)性。

2.2 胰島細(xì)胞瘤 胰島細(xì)胞瘤多為良性，少數(shù)為惡性，其中以胰島素瘤最為常見(jiàn)。Anaye等［15］將DWI技術(shù)應(yīng)用于小胰島素瘤的篩查，發(fā)現(xiàn)其對(duì)發(fā)現(xiàn)乏血管的瘤體更有幫助。國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者對(duì)胰腺內(nèi)分泌腫瘤應(yīng)用不同b值的DWI進(jìn)行檢查，結(jié)果基本一致，既隨著b值的升高胰腺內(nèi)的瘤體就更加突顯，尤其在常規(guī)MRI檢查中表現(xiàn)為等信號(hào)的胰腺內(nèi)分泌腫瘤尤為明顯［16］。胰島素瘤的術(shù)前定位對(duì)手術(shù)的成敗也至關(guān)重要，但大部分胰島素瘤因體積較小而難于定位。Bakir等［17］應(yīng)用DWI技術(shù)中所得的ADC值對(duì)胰島細(xì)胞瘤進(jìn)行了定性及定量的研究，他們對(duì)12例經(jīng)病理證實(shí)的胰島細(xì)胞瘤患者進(jìn)行回顧性分析，發(fā)現(xiàn)12例患者中11例在常規(guī)MR檢查中就能夠明確診斷，另一例由于瘤體較小且信號(hào)類(lèi)似而被漏診;而應(yīng)用DWI技術(shù)就能夠獨(dú)立且明確的診斷全部12例病灶;他對(duì)瘤體、瘤周胰腺組織及正常對(duì)照胰腺組織進(jìn)行ADC值測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，瘤體的ADC值明顯高于瘤周組織和正常對(duì)照胰腺組織，這有助于發(fā)現(xiàn)那些呈等信號(hào)或等密度的較小瘤體。

2.3 其它 DWI還可用于對(duì)胰腺內(nèi)的一些異位結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和定性，如胰腺內(nèi)副脾等，Jang等［18］應(yīng)用DWI對(duì)胰腺內(nèi)的副脾和小實(shí)體腫瘤進(jìn)行了鑒別診斷研究，他們對(duì)20例胰腺內(nèi)包埋副脾的患者和22例胰腺實(shí)性腫瘤(直徑均小于3cm)的患者進(jìn)行不同b值的DWI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)副脾的平均ADC值較胰腺小實(shí)體腫瘤的更低，甚至接近0;二者經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理具有顯著差異。

DWI對(duì)于胰腺囊性腫瘤的鑒別診斷也可起到一定的幫助作用，Wang等［19］通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，囊性腫瘤在低b值DWI掃描時(shí)病灶信號(hào)較高，而在高b值病灶信號(hào)明顯減低，實(shí)性腫瘤在低b值及高b值DWI掃描時(shí)病灶信號(hào)較囊性腫瘤都有明顯升高，他們認(rèn)為DWI的ADC值的高低與瘤體細(xì)胞密集程度及細(xì)胞外纖維成分有關(guān)，藉此可為囊、實(shí)性腫瘤的鑒別診斷提供更多的信息。Inan等［20］對(duì)2組胰腺囊性病變患者(第1組:胰腺膿腫、包蟲(chóng)囊腫、各類(lèi)胰腺囊性腫瘤;第2組:單純囊腫和假性囊腫)進(jìn)行DWI檢查及ADC值測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，b=1000 s/mm2時(shí)，第1組患者病灶呈較高信號(hào)，而第2組患者病灶呈低信號(hào)，2組患者病灶診斷的特異度為90.0%，敏感度達(dá)到了70.0%，且前組囊性病變的ADC值也明顯低于后組。

其他較少見(jiàn)的胰腺腫瘤應(yīng)用DWI鑒別診斷的相關(guān)研究在國(guó)內(nèi)外少有報(bào)道［21］。

3 應(yīng)用展望

綜上所述，DWI技術(shù)已經(jīng)為胰腺腫瘤的診斷開(kāi)辟了一條獨(dú)特的道路，使胰腺腫瘤的定量研究成為可能;但DWI在胰腺腫瘤的診斷中的還處于初級(jí)階段，還有許多關(guān)鍵問(wèn)題需要逐步解決。DWI圖像的空間分辨率隨MR設(shè)備升級(jí)不斷提高，但與常規(guī)MR掃描圖像相比仍有很大差距，致使較小的病變結(jié)構(gòu)顯示不清或不易顯示;掃描序列還需進(jìn)一步優(yōu)化;DWI圖像仍有不同程度變形扭曲;部分患者因病所致呼吸運(yùn)動(dòng)偽影較大，從而在某種程度上影響正確診斷的做出;另外，當(dāng)選取多種b值進(jìn)行比較研究時(shí)，多次掃描在理論上會(huì)形成定位誤差，最終會(huì)帶來(lái)研究結(jié)果的偏差。因此，現(xiàn)階段DWI仍需與MR常規(guī)序列緊密結(jié)合才能在胰腺腫瘤的診斷中發(fā)揮更大作用。DWI今后研究的重點(diǎn)將集中于胰腺腫瘤的早期鑒別診斷、多b值腫瘤特征分析、腫瘤周?chē)认俳M織受損程度評(píng)估及大樣本量研究等方面［22］，我們有理由相信，未來(lái)的DWI將在空間分辨率會(huì)有很大提高，多b值DWI檢查速度會(huì)更快，運(yùn)動(dòng)偽影會(huì)出現(xiàn)的更少，DWI的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更加縱深和寬廣。

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