胰腺外分泌功能的MRI研究進(jìn)展

成濤 黃小華* 匡靜 劉夢(mèng)苓 徐紅霞 劉翠蘭

胰腺外分泌液對(duì)胃腸道的消化功能具有十分重要的意義。慢性胰腺炎、胰腺囊性纖維化以及各種引起胰腺外分泌不暢的疾病都會(huì)導(dǎo)致胰腺外分泌功能障礙。目前臨床常用的胰腺外分泌功能檢查包括直接檢測(cè)法（胰泌素試驗(yàn)、胰泌素-縮膽囊素試驗(yàn)等）和間接檢測(cè)法（糞便脂肪檢測(cè)、糞便酶檢測(cè)、呼氣試驗(yàn)等）。直接檢測(cè)法需要在十二指腸長(zhǎng)時(shí)間置管，具有創(chuàng)傷性；間接檢測(cè)法雖然無(wú)創(chuàng)，但只有在胰腺外分泌功能?chē)?yán)重受損時(shí)才能做出診斷[1-2]。近年來(lái)，隨著胰泌素刺激增強(qiáng)MR膽胰管水成像(secretin-enhanced MR cholangiopancreatography，s-MRCP）、基于擴(kuò)散加權(quán)的磁共振成像（DW-MRI）、基于空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖的電影MR膽胰管成像（cine-dynamic MR cholangiopancreatography，cine-MRCP）等MRI技術(shù)的發(fā)展，已廣泛地應(yīng)用于胰腺的外分泌功能檢查。

1 胰腺外分泌功能臨床檢查方法

1.1 直接功能檢測(cè) 直接功能檢測(cè)包括胰泌素試驗(yàn)、胰泌素-縮膽囊素試驗(yàn)、內(nèi)鏡下胰腺外分泌功能測(cè)試以及Lundh試驗(yàn)[3-6]。胰泌素、胰泌素-縮膽囊素試驗(yàn)通過(guò)靜脈注射胰泌素、縮膽囊素刺激胰腺分泌水、碳酸氫鹽及消化酶的混合物，經(jīng)十二指腸插管收集胰腺分泌液，并測(cè)定分泌液中各物質(zhì)的含量，此法是檢測(cè)胰腺外分泌功能的金標(biāo)準(zhǔn)[3]，敏感度為74%～94%，特異度80%～98%，但操作相對(duì)復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且不少病人不能耐受長(zhǎng)時(shí)間插管。內(nèi)鏡下胰腺外分泌功能測(cè)試雖不需十二指腸插管，但其僅測(cè)定各個(gè)時(shí)間點(diǎn)胰腺分泌液中各物質(zhì)的濃度，因此檢測(cè)結(jié)果的可靠性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。Lundh試驗(yàn)僅能反映生理狀態(tài)下的胰腺外分泌功能，收集攝入標(biāo)準(zhǔn)餐后十二指腸引流管中的胰液并測(cè)定其排出量及pH值，目前已經(jīng)很少使用。

1.2 間接功能檢測(cè) 間接功能檢測(cè)通過(guò)測(cè)定各種代謝產(chǎn)物的含量評(píng)估胰腺的外分泌功能，可以進(jìn)行半定量或定量分析，主要包括糞便脂肪檢測(cè)、糞便酶檢測(cè)、呼氣試驗(yàn)、尿液中特定物質(zhì)檢測(cè)等。間接功能檢測(cè)為無(wú)創(chuàng)性檢查，但其敏感度和特異度易受到中間代謝過(guò)程的影響，因此在臨床上對(duì)輕、中度胰腺外分泌功能障礙的診斷效能并不高。此外各種代謝產(chǎn)物的檢測(cè)需要用到光譜測(cè)定、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）等多種檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)結(jié)果也無(wú)可參照的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[7]。目前，間接檢測(cè)法中糞彈力蛋白酶-1檢測(cè)的臨床應(yīng)用較為廣泛，因糞彈力蛋白酶-1在胃腸道中的含量非常穩(wěn)定，且操作較為方便，比較適用于慢性胰腺炎病人的篩查和長(zhǎng)期隨訪，該方法診斷慢性胰腺炎的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值大于90%[8]。

2 胰腺外分泌功能的MRI檢查技術(shù)

2.1 s-MRCP 是一種通過(guò)靜脈注射胰泌素并進(jìn)行MRCP掃描的胰管增強(qiáng)技術(shù)，它克服了生理狀態(tài)下胰管顯示不良的缺點(diǎn)，并且能定量評(píng)估胰腺的外分泌功能，這對(duì)慢性胰腺炎等疾病的診斷及分級(jí)十分重要[9]。s-MRCP檢查時(shí)需在注射胰泌素前掃描1次，以此作為參照影像，掃描完成后靜脈注射胰泌素，胰泌素的注射劑量與體質(zhì)量有關(guān)，一般為0.1 mL/kg體質(zhì)量，注射后以2 min時(shí)間間隔重復(fù)掃描30 min左右，得到一系列與時(shí)間相關(guān)的MRCP影像。胰腺外分泌功能的評(píng)價(jià)有半定量與定量2種分析方法，半定量分析方法根據(jù)評(píng)估注射胰泌素一定時(shí)間后十二指腸內(nèi)胰液的充盈情況把胰腺外分泌功能狀態(tài)分為4個(gè)等級(jí)：0級(jí)，十二指腸內(nèi)沒(méi)有胰液；1級(jí)，胰液局限于十二指腸球部；2級(jí)，胰液到達(dá)十二指腸降部；3級(jí)，胰液到達(dá)十二指腸水平部[10-11]。有研究者[12]認(rèn)為十二指腸內(nèi)胰液充盈等級(jí)在3級(jí)以下就可以認(rèn)定存在胰腺外分泌功能障礙。定量分析需要在s-MRCP檢查前進(jìn)行水模實(shí)驗(yàn)，用以檢測(cè)實(shí)際含水量與通過(guò)MRI影像計(jì)算出來(lái)的含水量是否具有良好的相關(guān)性，這與實(shí)驗(yàn)的精度密切相關(guān)。在MRCP掃描前，病人飲用一定量的純水，確保成像的體積內(nèi)存在含有100%水的體素，然后繪制包含胃腸道及胰腺實(shí)質(zhì)的興趣區(qū)（ROI），并按照以下公式計(jì)算ROI內(nèi)的含水量：水的體積=（平均信號(hào)強(qiáng)度/體素×ROI體積）/信號(hào)強(qiáng)度（100%水）。通過(guò)測(cè)量多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的胰液分泌量，可進(jìn)一步計(jì)算胰液的排泄率（pancreatic flow rate，PFR）以及胰液分泌達(dá)到峰值的時(shí)間（peak time，PT），并通過(guò)這些參數(shù)評(píng)估胰腺外分泌功能[12-14]。

2.2 DW-MRI 基于擴(kuò)散加權(quán)原理的胰腺外分泌功能檢查有2種方法，其中一種在注射胰泌素后利用常規(guī)加權(quán)成像序列掃描，這種方法并不直接測(cè)量注射胰泌素后胰液的分泌量，而是通過(guò)胰腺實(shí)質(zhì)ADC值的變化來(lái)間接反映胰腺的外分泌功能[15]，因此DW-MRI可能對(duì)存在胰腺實(shí)質(zhì)病變的慢性胰腺炎有較好的診斷效能，但不適用于機(jī)械因素等引起的胰管梗阻疾病的診斷與分級(jí)[16]。相位對(duì)比MRI是測(cè)量液體流速的理想方法，但對(duì)流速＜1 cm/s的液體并不敏感，因此對(duì)于膽汁、胰液等低速流動(dòng)液體的成像不理想。鑒于DWI對(duì)微觀水分子運(yùn)動(dòng)敏感性高這一特點(diǎn)[17]，Hellund等[18]設(shè)計(jì)了 DW-MRCP 序列，其檢測(cè)流速范圍為0～1.32 cm/s。該成像方法雖然對(duì)低速度流動(dòng)的液體十分敏感，但為一種半定量的分析方法，僅可以區(qū)分＜0.17 cm/s、0.17～0.66 cm/s、＞0.66 cm/s 3個(gè)等級(jí)的流速，而且DWI受腸道運(yùn)動(dòng)偽影的影響較重。

2.3 空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖cine-MRCP s-MRCP只能計(jì)算胰液的分泌量及排泄率等參數(shù)，無(wú)法直觀描述胰管內(nèi)胰液的流動(dòng)情況；DW-MRCP雖能反映胰管內(nèi)胰液的流速，但受胃腸道的影響很大，而且只能是半定量分析。因此，Ito等[19]于2011年提出了基于空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖的cine-MRCP技術(shù)，其基本成像原理是在主胰管胰頭段設(shè)置一條寬20 mm的基于空間選擇反轉(zhuǎn)脈沖的飽和帶并行MRCP掃描，間隔15 s重復(fù)一次，持續(xù)10 min，掃描結(jié)束后共得到40幅圖像。通過(guò)統(tǒng)計(jì)40幅圖像中未飽和的胰液流入飽和區(qū)域的次數(shù)以及流動(dòng)的等級(jí)（0級(jí)=0 mm，1級(jí)≤5 mm,2級(jí)=6～10 mm，3級(jí)=11～15 mm，4級(jí)≥15 mm）來(lái)反映胰腺的外分泌功能，生理狀態(tài)下平均的流入次數(shù)為25～37次，平均流動(dòng)等級(jí)為2.41級(jí)。

3 胰腺外分泌功能的MRI技術(shù)應(yīng)用

胰腺外分泌功能障礙的原因包括慢性胰腺炎、胰腺囊性纖維化、胰腺腫瘤、十二指腸腫瘤等。胰腺外分泌功能MRI可用于病因明確疾病的療效評(píng)估，對(duì)不能確診胰腺外分泌功能障礙的病人，其可以協(xié)助臨床診斷。由于MRI具有無(wú)創(chuàng)性、無(wú)輻射、可定量等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于胰腺外分泌功能的生理學(xué)研究也具有重要價(jià)值。

3.1 s-MRCP Bian等[12]利用s-MRCP研究慢性胰腺炎病人的胰腺外分泌功能狀態(tài)，結(jié)果表明PFR和PT在正常對(duì)照組與慢性胰腺炎組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而且與糞彈性蛋白酶-1的值具有較好的相關(guān)性和一致性。此外，Erturk等[20]利用DWI來(lái)研究胰泌素刺激前后的不同狀態(tài)下的胰腺外分泌功能，結(jié)果表明在正常對(duì)照組，ADC值增加到最大值（基礎(chǔ)值的57%～120%）需要90 s～4 min，在高風(fēng)險(xiǎn)組中（長(zhǎng)期飲酒），ADC值增加到最大值（基礎(chǔ)值的52%～150%）需要4～8 min，而在慢性胰腺炎癥中并沒(méi)有觀察到ADC值增加的峰值時(shí)間，研究結(jié)果表明DWI結(jié)合胰泌素刺激增強(qiáng)能夠有效評(píng)估胰腺外分泌功能的儲(chǔ)備狀態(tài)。Balci等[21]進(jìn)一步分析了s-MRCP和內(nèi)鏡下胰腺功能檢測(cè)（endoscopic pancreatic function test，ePFT）對(duì)胰腺外分泌功能的診斷價(jià)值，研究結(jié)果表明所有ePFT正常的病人十二指腸胰液充盈等級(jí)均為3級(jí)，而ePFT異常病人的十二指腸胰液充盈等級(jí)處于1級(jí)和2級(jí)，表明在評(píng)估慢性胰腺炎時(shí)，s-MRCP結(jié)果與ePFT相當(dāng)。此外，Mensel等[10]通過(guò)大量數(shù)據(jù)研究證明s-MRCP在顯著改變主胰管顯影效果的同時(shí)，其副作用很小，在816例接受s-MRCP檢查的病人中僅有2例病人出現(xiàn)了輕微的不良反應(yīng)。但由于s-MRCP需要注射外源性的胰泌素，因此不能反映生理狀態(tài)下的胰腺外分泌功能。

3.2 DW-MRCP Hellund等[18]利用 DW-MRCP來(lái)研究正常人注射胰泌素后胰腺的外分泌狀態(tài)，并通過(guò)口服胰高血糖素抑制腸道的蠕動(dòng)，減小對(duì)影像質(zhì)量的影響，以提高胰管的成像率。研究結(jié)果顯示正常人基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期在b=0 s/mm2時(shí)主胰管均可明顯顯示，即主胰管的可視化指數(shù)為1.0；當(dāng)b=6 s/mm2時(shí)基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期主胰管的可視化指數(shù)分別為0.60、0.73、0.36；當(dāng) b=12 s/mm2時(shí)基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期主胰管的可視化指數(shù)分別為0.35、0.68、0.39，研究者推測(cè)一旦胰腺外分泌功能受到影響時(shí)，上述主胰管的可視化指數(shù)就會(huì)改變(主胰管的可視化指數(shù)在b=6、12 s/mm2時(shí)可能會(huì)變大，原因?yàn)橛梢纫毫鲃?dòng)導(dǎo)致的擴(kuò)散信號(hào)丟失的程度會(huì)減低)，但研究者并沒(méi)有進(jìn)一步研究疾病狀態(tài)及不同病變程度下的主胰管可視化指數(shù)的改變，這可能與該序列的實(shí)驗(yàn)條件要求較高、誤差較大有關(guān)。

3.3 cine-MRCP Torigoe等[22]利用 cine-MRCP評(píng)價(jià)了胰腺外分泌功能與年齡的關(guān)系，將53例無(wú)胰腺疾病史的受檢者按照年齡＜40歲、40～70歲、＞70歲分為3組，結(jié)果表明，隨著年齡的增長(zhǎng)，胰液分泌等級(jí)和分泌頻率顯著降低。Yasokawa等[23]研究了38例健康志愿者口服液體餐后胰液的分泌情況發(fā)現(xiàn)，液體餐攝入前胰液分泌等級(jí)的中位數(shù)是1.40，液體餐攝入后 5、12、19、26、33、40 min 胰液分泌等級(jí)的中位數(shù)分別為 2.15、1.95、2.05、1.75、1.30、1.20，可知5、12、19 min時(shí)顯著高于液體餐攝入前，餐后26～40 min內(nèi)胰液分泌等級(jí)的中位數(shù)與餐前相比并無(wú)顯著差異。Yasokawa等[24]采用cine-MRCP對(duì)慢性胰腺炎病人的胰腺炎外分泌狀態(tài)與基于胰管形態(tài)學(xué)改變（修改后的劍橋分級(jí)）的分級(jí)方法的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，結(jié)果顯示基于修改后劍橋分級(jí)的慢性胰腺炎1～4期對(duì)應(yīng)cine-MRCP的胰液分泌等級(jí)的中位數(shù)分別為1.15、0.2、0.25、1.05。4期胰液分泌等級(jí)明顯低于1～3期。1期的胰液分泌等級(jí)明顯高于2期和4期，但2期與3期胰液分泌等級(jí)差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。9例2期病人中有8例(89%)的胰液分泌等級(jí)＜0.70。相反，6例3期病人中有2例(33%)胰液分泌等級(jí)＞0.70，表明cine-MRCP對(duì)于慢性胰腺炎的分級(jí)有一定意義，但其并不能準(zhǔn)確區(qū)分2、3期病人的胰腺外分泌功能狀態(tài)。另有研究[19]報(bào)道應(yīng)用cine-MRCP研究急性胰腺炎病人的外分泌功能，結(jié)果顯示急性胰腺炎病人的cine-MRCP影像中僅可觀察到0～11次胰液流動(dòng)，這與正常對(duì)照組中觀察到的胰液流動(dòng)有顯著差異，且胰液分泌分級(jí)的平均數(shù)為0.13（范圍0～0.35），與正常對(duì)照組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其納入的樣本較少，可靠性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 小結(jié)

MRI對(duì)于胰腺外分泌功能檢查有十分重要的意義。目前檢測(cè)胰腺外分泌功能所采用的3種成像方法中，s-MRCP是目前臨床最常用的檢查手段，能夠?qū)σ认偻夥置诠δ苷系K做出準(zhǔn)確的診斷及分級(jí)，但其不能直接反映胰管內(nèi)胰液的流動(dòng)且需要注射外源性的胰泌素。DW-MRCP雖然對(duì)低速流動(dòng)的胰液十分敏感，也能夠在一定程度上直接檢測(cè)主胰管內(nèi)胰液的流速，但僅為半定量研究，且胃腸道偽影對(duì)其準(zhǔn)確性影響很大，因此要應(yīng)用于臨床還有待于進(jìn)一步改進(jìn)、完善。cine-MRCP是目前觀察胰管內(nèi)胰液流動(dòng)最直觀的方法，可較好地應(yīng)用于各種原因引起的胰腺外分泌功能障礙診斷，且無(wú)需注射胰泌素，具有廣泛的應(yīng)用前景。