磁共振彌散加權(quán)成像在家兔胰腺占位模型評價中的應(yīng)用價值

郝利國 榮 瑋 白連杰 崔紅升 李元春 陳大同 孟 鑫 陶英歌(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 000)

胰腺占位中，良性占位和惡性占位都有其獨(dú)特的病理生理與分子生物學(xué)特征〔1〕，磁共振成像(MRI)技術(shù)目前被逐漸應(yīng)用于胰腺疾病診斷，作為一種無創(chuàng)的檢查手段，能夠?qū)σ认僬嘉贿M(jìn)行良好的評價〔2〕，本研究探討MRI功能成像磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)技術(shù)不同擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)下胰腺占位區(qū)的表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值變化，并分析不同b值下惡性占位、良性占位區(qū)ADC、ADC差值(DADC)的變化情況，并觀察其在分子擴(kuò)散中的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院動物中心家兔16只，成功制備惡性占位模型(胰腺癌)8只，良性占位模型(慢性腫塊型胰腺炎)8只，模型制備部分在齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像與生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室完成，腫瘤組織應(yīng)用VX2，由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院提供;MRI分子功能成像部分在齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院MR室進(jìn)行，設(shè)備為美國GE 750 3.0T MR;病理部分在齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院病理學(xué)院微形態(tài)實(shí)驗(yàn)中心完成。

1.2 研究方法 MRI檢查前準(zhǔn)備:MRI掃描前應(yīng)用烏拉坦麻醉家兔胰腺癌和家兔胰腺炎模型。采用兔耳緣靜脈緩慢注射，麻醉劑量為5 ml/kg(劑量需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整)，麻醉待兔模型呼吸平穩(wěn)后，將兔模型四肢固定于自制MRI掃描固定架上。采用仰臥位，兔模型頭先進(jìn)，家兔整體上處于掃描中心視野，采用膝關(guān)節(jié)線圈掃描，胰腺占位區(qū)置于線圈掃描中心位置，測量占位組織的橫向弛豫時間(T2和T2*)，掃描參數(shù):脈沖重復(fù)時間(TR)=3 000 ms，信號采集時間(TE)=72 ms，視角(FOV)=38×38 cm，矩陣 =128×128，層厚=5 mm，層間距=0，激勵次數(shù)=2，帶寬=1 250 Hz/像素。DWI下b值選擇應(yīng)用333、667和1 000 s/mm2。主要測量參數(shù)包括 ADC，氫質(zhì)子磁共振波譜分析(1HMRS)測定占位組織內(nèi)的代謝物波譜。本過程在胰腺占位長至1 cm時開始進(jìn)行掃描，1次/w，持續(xù)1個月，采集每次掃描時占位信號的變化情況。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行方差分析、t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 不同組織ADC值比較 在相同b值下胰腺癌組織的ADC值顯著低于胰腺炎和正常胰腺組織區(qū)，且不同b值各組織內(nèi)ADC值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);隨著b值的增大，各組織ADC值明顯下降，各組織間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01);在不同b值時，胰腺癌與胰腺炎組織、胰腺癌與正常胰腺組織、胰腺炎與正常胰腺組織DADC值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，且在b值為333 s/mm2時各組織內(nèi)DADC值最大;見表 1、表 2。

2.2 胰腺癌、腫塊型慢性胰腺炎MRI差異比較 家兔胰腺癌在MRI影像上多表現(xiàn)為邊界清楚，信號均勻，b值為333 s/mm2時呈點(diǎn)狀等信號影響;慢性胰腺炎表現(xiàn)為邊界不清，信號混雜且散在分布;慢性胰腺炎以T2WI高信號、T1WI低信號常見，病理表現(xiàn)為小潴留狀囊腫;b值為333 s/mm2時呈稍高信號影像;在MRI中胰腺癌多表現(xiàn)為主胰管均勻擴(kuò)張后突然中斷，慢性胰腺炎多表現(xiàn)為主胰管不規(guī)則擴(kuò)張或呈串珠狀改變;在1HMRS中，膽堿峰(Ch)與N-乙酰天門冬氨酸峰(NAA)異常增高，見圖1。

表1 不同b值下各組ADC比較()

表1 不同b值下各組ADC比較()

1)與胰腺癌比較、2)與333 s/mm2比較、3)與667 s/mm2比較:均P＜0．05

b值(s/mm2) 胰腺癌 胰腺炎 正常胰腺 F值 P值333 1．82±0．42 2．77±0．481) 2．38±0．251) 6．654 ＜0．05 667 1．45±0．232) 1．92±0．381)2) 1．85±0．241)2) 2．384 ＞0．05 1 000 1．27±0．162)3)1．54±0．221)2)3)1．54±0．251)2)3)1．002 ＞0．05

表2 各組DADC比較()

表2 各組DADC比較()

b值(s/mm2)胰腺癌與胰腺炎胰腺癌與正常胰腺胰腺炎與正常胰腺333 1．12±0．19 0．75±0．20 0．39±0．25 667 0．52±0．10 0．36±0．15 0．05±0．02 1 000 0．23±0．11 0．15±0．05 0．03±0．01 F 值 7．764 6．797 10．332 P 值 ＜0．05 ＜0．05 ＜0．05

圖1 家兔胰腺占位MRI DWI圖像

3 討論

胰腺癌是胰腺外分泌腺中最常見的惡性腫瘤，病理學(xué)研究證實(shí)胰腺癌多為高分化腺癌，且病灶間質(zhì)內(nèi)存在大量的纖維組織塊，是一種硬性浸潤性腺癌，并可分為黏液性腺癌、腺鱗癌、多形性癌等亞型。近年來隨著磁共振軟件、硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，高空間分辨率、高密度分辨力、無電離輻射的MRI檢查已成為胰腺癌影像檢查及評價中重要應(yīng)用手段。

在T1WI時，正常胰腺組織與肝臟等非脂肪組織比較呈現(xiàn)高信號，T2WI時，僅比肌肉信號稍高，在T2WI壓脂中發(fā)現(xiàn)正常胰腺組織與抑制脂肪之間信號比較差異較小〔3〕。MRI對胰腺癌具有極高的病變檢出率，但在腫塊型慢性胰腺炎與胰腺癌的鑒別上，常具有25%以上的誤診率〔4〕。

近年來磁共振分子功能成像在腫瘤鑒別方面已獲得廣泛應(yīng)用，能夠極大程度提高診斷的準(zhǔn)確度與靈敏度，且在動物模型制備及評價中的應(yīng)用也日趨廣泛。

功能成像DWI是無創(chuàng)成像序列，通過對體內(nèi)水分子不規(guī)則隨機(jī)運(yùn)動進(jìn)行檢測的磁共振功能成像手段，臨床上常用ADC對水分子擴(kuò)散運(yùn)動的隨機(jī)性進(jìn)行描述和測量，而b值與信號強(qiáng)度密切相關(guān)，b值越大，DWI的擴(kuò)散加權(quán)越重，對水分子的擴(kuò)散越敏感，圖像的信噪比越弱〔5〕;b值越小，圖像的信噪比越強(qiáng)，但擴(kuò)散加權(quán)變?nèi)?，T2透過效應(yīng)明顯。本研究顯示DWI不僅與細(xì)胞內(nèi)水分子運(yùn)動和水分子跨膜運(yùn)動有關(guān)，還受到組織灌注狀態(tài)和細(xì)胞外水分子運(yùn)動的影響，因而隨著b值的變化，胰腺癌區(qū)、炎性腫塊區(qū)和正常胰腺組織的ADC值都會出現(xiàn)降低〔6〕。

而對于在胰腺癌與腫塊型慢性胰腺炎的鑒別診斷中，磁共振分子功能成像水分子的彌散速度在胰腺癌細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外不同，傳統(tǒng)功能成像由于細(xì)胞膜導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的彌散相對較慢，隨著組織細(xì)胞的增多和細(xì)胞密度的增大，ADC值會下降〔7〕，而腫塊型慢性胰腺炎由于纖維化病灶導(dǎo)致血竇變窄、血流減少、水分減少和灌注下降及T2變短〔8〕，進(jìn)而導(dǎo)致腫塊型慢性胰腺炎ADC值較正常胰腺組織降低〔9，10〕。本研究結(jié)果提示，在一定范圍降低b值可能將胰腺癌與腫塊型慢性胰腺炎鑒別診斷〔11，12〕。

綜上，MRI分子功能成像DWI技術(shù)作為一種非侵入性檢查手段具有較高的胰腺癌與腫塊型胰腺炎的鑒別能力，可在動物胰頭癌模型制備評價中廣為應(yīng)用。