磁共振擴散加權成像對胰腺癌的診斷價值探討

羅　麗，韓福剛，舒　?。o州醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科，四川瀘州646000）

磁共振擴散加權成像對胰腺癌的診斷價值探討

羅麗，韓福剛，舒?。o州醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科，四川瀘州646000）

目的探討磁共振擴散加權成像（DWI）及表觀擴散系數(shù)（ADC）對胰腺癌的診斷價值。方法回顧性研究該院2009年5月至2010年11月行腹部常規(guī)磁共振成像（MRI）、DWI及增強掃描的37例胰腺癌患者（胰腺癌組）的影像學資料，其中胰頭癌28例，胰腺頸部癌3例，胰腺體尾部癌6例。對照組32例為同期接受上腹部檢查患者（臨床、影像學及實驗室檢查均排除胰腺病變）。采用Philips1.5 T或3.0 T超導型磁共振掃描儀行常規(guī)MRI及DWI掃描，分析胰腺癌的DWI影像學表現(xiàn)；測量胰腺癌、癌周組織及正常胰腺ADC值，并進行單因素方差分析；繪制受試者工作特征（ROC）曲線，確定最佳診斷閾值，判斷其診斷價值，計算ADC診斷胰腺癌的靈敏度、特異性及準確度。結果37例患者胰腺癌組織在DWI序列上呈高信號。胰腺癌、癌周組織及正常胰腺組織平均ADC值分別為（1.470±0.188）×10-3、（1.571±0.175）×10-3、（1.683±0.169）×10-3mm2/s，三者ADC值比較，差異有統(tǒng)計學意義（F=12.207，P＜0.01）。最佳閾值（ADC=1.503×10-3mm2/s）診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%，特異性為87.50%。ROC曲線下面積為0.817，具有中等診斷價值。結論胰腺癌組織在DWI序列上呈高信號。胰腺癌組織與正常組織的平均ADC值差異明顯，測量ADC值有助于胰腺癌的診斷。

磁共振成像；磁共振波譜學；胰腺腫瘤/診斷；擴散加權成像

胰腺癌是胰腺最常見的惡性腫瘤，但早期癥狀不明顯，且胰腺癌生長快、惡性程度高，往往就診時多數(shù)患者已為晚期。因此，胰腺癌的早期發(fā)現(xiàn)和術前準確診斷及評估能否手術切除腫瘤及切除范圍，對患者預后非常重要。目前，磁共振擴散加權成像（DWI）結合常規(guī)磁共振成像（MRI）方法，不僅可提供形態(tài)學信息，還可反映胰腺細胞和分子水平的生理生化改變。本研究對胰腺癌、癌周組織及正常胰腺組織的DWI及其表觀擴散系數(shù)（ADC）值進行對比研究，旨在探討DWI對胰腺癌的診斷價值。

1　資料與方法

1.1一般資料回顧性研究2009年5月至2010年11月在本院行腹部常規(guī)MRI、DWI及增強掃描的37例胰腺癌患者（胰腺癌組）的影像學資料。37例患者中男29例，女8例；年齡42～65歲，平均（55.0±12.7）歲；病灶位于胰頭部28例，胰頸部3例，胰腺體尾部6例；臨床表現(xiàn)為腹部不適或腹部疼痛。對照組32例為同期接受上腹部檢查患者，其中男24例，女8例；年齡39～60歲，平均（50.0±14.2）歲；臨床、影像學及實驗室檢查均排除胰腺病變。

1.2方法

1.2.1檢查方法患者取仰臥位，以胰腺為中心進行掃描。采用Philips 1.5 T或3.0 T超導型磁共振掃描儀行MRI常規(guī)掃描［T1加權成像（T1WI）、T2加權成像（T2WI）/短時間反轉恢復序列、梯度回波、T1高分辨各向同性容積激發(fā)序列（THRIVE）］及DWI序列檢查［采用單次激發(fā)平面回波成像（EPI）技術，擴散敏感梯度（b）=600 s/mm2、重復時間/回波時間（TR/TE）=2 061/70 ms、層厚/層距=5/ 1 mm、視野（FOV）=280 mm×375 mm、矩陣=256×256、激勵次數(shù)（NSA）=2次，部分傅立葉采集，3個彌散方向；掃描范圍以胰腺為中心，呼氣末屏住呼吸，一次閉氣掃描，掃描時間為16 s］。

1.2.2觀察指標掃描數(shù)據(jù)傳輸至Philips Forum-2003工作站，應用磁共振儀自帶后處理軟件對DWI原始圖像進行ADC圖像重建。由2名有經(jīng)驗的主治醫(yī)師共同對掃描圖像的質量進行評價，在質量合格的掃描圖像中測量瘤區(qū)、瘤周及正常組織胰腺的ADC值。胰腺癌組選取顯示病灶最大層面，避開壞死區(qū)、血管及胰管，手工選擇不規(guī)則形感興趣區(qū)（ROI）略小于病灶，如病灶囊變、壞死則選取病灶實性成分，測量癌組織ADC值；結合T1WI及T2WI序列及增強掃描，確定腫瘤邊界，在距胰腺癌組織1.5～2.0 cm處測量癌周組織ADC值。由于正常胰頭、體、尾胰腺組織平均ADC值比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）［1］，因此，對照組分別測量胰頭、體、尾各1次，取平均值，所選ROI大小盡量一致。

1.3統(tǒng)計學處理應用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，判斷ADC值診斷胰腺癌的診斷價值，并計算ADC診斷胰腺癌的靈敏度、特異性及準確度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結　果

2.1正常胰腺及胰腺癌組織DWI圖及ADC圖比較對照組患者正常胰腺組織DWI圖及ADC圖為較均勻中等信號，與肝臟信號相近。見圖1。胰腺癌組患者胰腺癌組織DWI圖能較清楚地顯示病灶，胰腺癌組織DWI圖呈高信號，并高于正常胰腺組織及同層面肝臟信號；ADC圖則為低信號。見圖2、3。

圖1　正常胰腺組織MRI圖及ADC圖

圖2　胰頭癌組織MRI圖及ADC圖

圖3　胰腺體尾部癌組織MRI圖及ADC圖

2.2胰腺癌、癌周組織與正常胰腺組織ADC值比較胰腺癌、癌周組織與正常胰腺組織ADC值由低至高依次為胰腺癌組織、癌周組織、正常胰腺組織，三者比較，差異均有統(tǒng)計學意義（F=12.207，P＜0.01）；胰腺癌、癌周組織ADC值與正常胰腺組織比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1　胰腺癌、癌周與正常胰腺組織ADC值比較

2.3應用ROC曲線分析采用ADC值對胰腺癌的診斷效能ROC曲線下面積為0.817，提示b=600 s/mm2時ADC值對胰腺癌診斷具有中等價值，見圖4。ROC曲線確定MRI檢查ADC=1.503×10-3mm2/s為最佳診斷閾值，診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%（29/37），特異性為87.50% （28/32），準確度為82.61%［（29+28）/69］，陽性預測值為87.88%（29/33），陰性預測值為77.78%（28/36）。見表2。

表2　MRI檢查診斷胰腺癌與病理檢查結果比較（n）

圖4　ADC值診斷胰腺癌的ROC曲線

3　討　論

3.1DWI的原理及概述DWI是在活體上進行水分子擴散測量與成像的唯一方法，由于擴散系數(shù)受到微循環(huán)因素和生理活動的影響，組織擴散系數(shù)很難精確測量，因此，DWI測量的擴散系數(shù)常高于真實擴散系數(shù)，稱為ADC，反映整體組織結構的擴散能力。在DWI中擴散加權的程度由b值決定，b值的選擇對DWI圖像及ADC值的測量至關重要。目前，對b值的選擇尚無統(tǒng)一標準，國內外文獻多采用600～1 000 s/mm2。Takeuchi等［2］研究表明，高b值DWI可用于胰腺癌和腫塊型胰腺炎的診斷和鑒別診斷，但過高的b值圖像會出現(xiàn)幾何變形、信噪比及對比噪聲比下降［3］。故應同時兼顧圖像的信噪比而不必強求高b值，以真實反映組織的實際擴散系數(shù)。秦丹等［4］對不同b值DWI序列的研究結果顯示，評價胰腺癌放療療效的最佳b值為600 s/mm2。根據(jù)前述觀點及本研究預試驗的經(jīng)驗，本研究DWI中的b值選擇為600 s/mm2。結果顯示，對照組患者胰腺組織呈均勻中等信號，與肝臟信號相似；胰腺癌組患者胰腺癌組織在DWI圖上表現(xiàn)為均勻高信號，邊界較清楚，如有病灶壞死則呈不均勻低信號。

3.2DWI及ADC值對胰腺癌的診斷價值DWI圖上信號強度與組織內細胞密集程度、纖維間質含量相關。本研究對照組患者胰腺組織在ADC圖上表現(xiàn)為中等信號，ADC值變化范圍較大，可能與毛細血管灌注、細胞滲透性、溫度及通透性等有關，而組織灌注因素可能是影響DWI中不同個體胰腺ADC差異的主要因素。本研究結果顯示，正常胰腺組織平均ADC值為（1.683± 0.169）×10-3mm2/s，接近李春芳等［5］研究結果［b=600 s/mm2時正常胰腺組織ADC值為（1.643±0.375）×10-3mm2/s］。胰腺癌組織的腫瘤細胞增生活躍，排列緊密且不規(guī)則，伴纖維間質增生，導致胰腺癌組織內水分子擴散受限，ADC值較正常胰腺組織低［6］；此外，胰腺癌屬乏血供腫瘤，瘤組織內血流灌注不足，也可能引起ADC值降低［7］。左后東等［8］研究顯示，胰腺癌組織DWI圖為高信號，ADC值較癌周組織、急性胰腺炎組織和正常胰腺組織低，表明DWI圖及ADC值對胰腺癌的診斷和鑒別診斷很有幫助。Takakura等［9］的回顧性研究顯示，DWI可用于胰腺癌的診斷，且與增強CT檢出率無顯著差別。本研究結果與上述觀點一致，胰腺癌組織DWI圖上表現(xiàn)為高信號，ADC值較正常胰腺組織低，ADC圖上為低信號；癌周組織ADC值也較正常胰腺組織低，可能是腫瘤周圍大量炎性細胞浸潤，導致細胞間隙減小，使水分子擴散運動受限所致。胰腺癌組織、癌周組織及正常胰腺組織ADC值比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），與郭立等［10］研究結論一致；但與張紅梅等［1］胰腺癌組織與癌周組織平均ADC值比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）的結論具有一定差異。據(jù)文獻報道，腫塊型慢性胰腺炎纖維組織增生程度低于胰腺癌，因此，盡管伴水分子擴散受限，但受限程度低于胰腺癌，表現(xiàn)為ADC值高于后者［11］。本研究根據(jù)ROC曲線，取ADC=1.503×10-3mm2/s為最佳診斷閾值，診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%，特異性為87.50%，準確度為82.61%。與張紅梅等［1］報道，以胰腺癌平均ADC值95%可信區(qū)間上限（1.622×10-3mm2/s）作為診斷胰腺癌的上限閾值點，診斷靈敏度為73.33%、特異性為86.67%的結論相近。但 Takeuchi等［2］和 Kartalis等［12］報道，ADC值對胰腺癌診斷的靈敏度及特異性均達到92.00%以上。分析原因，很大可能在于應用的磁共振儀及b值的選擇不同。DWI還有助于自身免疫性胰腺炎和胰腺癌的鑒別診斷［13］，前者的ADC值明顯低于后者，采用ADC=1.051×10-3mm2/s為臨界值鑒別二者，ROC曲線下面積為0.978。有學者通過meta分析得出，DWI用于鑒別診斷胰腺癌和腫塊型慢性胰腺炎具有較高的診斷準確性［14］。淋巴結轉移是胰腺癌主要的轉移方式，王悅人等［15］研究證實，轉移性淋巴結在DWI圖上呈明顯高信號，其ADC值為（1.55±0.21）×10-3mm2/s，以1.68×10-3mm2/s為最佳分界值判斷淋巴結是否轉移的ROC曲線下面積為0.857。因此，DWI對于胰腺癌的全面診斷具有重要意義。DWI可用于評估胰腺癌的惡性程度，ADC值的不同與胰腺癌的惡性程度密切相關［16］，在胰腺癌的術前評估中發(fā)揮重要作用。

總之，DWI技術及ADC值可量化組織內部水分子的擴散能力，反映組織與病變內部的細微結構；且所獲得的定量指標與臨床具有較好的一致性，為疾病的診斷與鑒別診斷提供了重要的參考價值。但由于ADC值受干擾因素較多，如不同機型、不同場強、不同b值等所測結果會有所不同。同時，本研究結果顯示，胰腺癌與正常胰腺組織ADC值具有一定交叉，故不能完全取代傳統(tǒng)磁共振掃描序列對胰腺癌進行診斷。當常規(guī)掃描序列對疾病診斷及鑒別診斷有困難時，DWI可作為有價值的參考指標給予提示和補充。

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Study on diagnostic value of DWI in pancreatic carcinoma

Luo Li，Han Fugang，Shu Jian（Department of Radiology，Affiliated HospitalofLuzhouMedicalCollege，Luzhou，Sichuan646000，China）

ObjectiveTo analyze the diagnostic value of magnetic resonance diffusion-weighted imaging（DWI）and ap parent diffusion coefficient（ADC）in pancreatic carcinoma.MethodsThe imaging data in 37 patients with pancreatic carcinoma undergoing routine MRI，DWI and enhancement scanning in our hospital from May 2009 to November 2010 were retrospectively analyzed，including 28 cases of pancreatic head carcinoma，3 cases of pancreatic neck carcinoma and 6 cases of pancreatic body and tail carcinoma.Contemporaneous 32 patients with upper abdominal examination（excluding pancreatic diseases by clinical，imaging and laboratory detection）were selected as the control group.The Philips 1.5 T or 3.0 T superconduction MR scanner was adopted to conduct routine MRI and DWI scanning for analyzing the DWI imaging manifestations of pancreatic carcinoma；The ADC values of pancreatic carcinoma，pericancerous tissue and normal pancreas were measured and analyzed by using the one way Anova.The receiver operating characteristic（ROC）curve was drawn to determine the best diagnostic threshold，then their diagnostic value was judged，and the sensitivity，specificity and accuracy of ADC for diagnosing pancreatic carcinoma were calculated. ResultsAll 37 cases of pancreatic carcinoma tissue displayed hyperintensity signal on DWI sequence.The mean ADC values of cancer，pericancerous tissue and normal pancreas were（1.470±0.188）×10-3，（1.571±0.175）×10-3，（1.683±0.169）×10-3mm2/s respectively，showing statistical different among them（F=12.207，P＜0.01）.The sensitivity and specificity of the best diagnostic threshold（ADC=1.503×10-3mm2/s）for diagnosing pancreatic carcinoma were 78.38%and 87.50%respectively.The area under the ROC curve was 0.817，which had the middle diagnostic value.ConclusionPancreatic carcinoma tissue displays hyperintensity signal on DWI sequence.There is obvious difference in average ADC value between pancreatic carcinoma tissue and normal pancreatic tissue.So the measure of ADC may contribute to diagnose pancreatic carcinoma.

Magnetic resonance imaging；Magnetic resonance spectroscopy；Pancreatic neoplasms/diagnosis；diffusion weighted imaging

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.13.014

A

1009-5519（2016）13-1994-03

羅麗（1980-），碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事腹部影像學診斷工作。

（2016-02-01）