3.0T MRI水通道蛋白分子成像定量參數(shù)對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值研究

吳盛贊 汪建華

[摘要] 目的 探討3.0T MRI水通道蛋白分子成像定量參數(shù)對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值。 方法 選取2017年9月～2018年10月我院收治的胰腺癌患者35例作為研究對(duì)象。采用GE Discovery MR75 3.0T磁共振掃描儀檢測(cè)患者腫瘤組織和非腫瘤組織的水通道蛋白擴(kuò)散系數(shù)（ADCAQPs）、純擴(kuò)散系數(shù)（ADCslow）和分布擴(kuò)散系數(shù)（DDC），比較腫瘤組織和非腫瘤組織各參數(shù)差異及各參數(shù)對(duì)不同組織的鑒別能力。 結(jié)果 腫瘤組織的ADCAQPs和ADCslow參數(shù)值顯著高于非腫瘤組織，DDC值顯著低于非腫瘤組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;與ADCslow和DDC比較，ADCAQPs參數(shù)對(duì)腫瘤組織和非腫瘤組織的鑒別能力最高;在胰腺癌組織中，ADCAQPs值和ADCslow值呈正相關(guān)，和DDC值呈負(fù)相關(guān)。結(jié)論 ADCAQPs是鑒別胰腺癌組織和非胰腺癌組織的最佳參數(shù)，3.0T MRI水通道蛋白分子成像可做為早期胰腺癌無(wú)創(chuàng)診斷的首選方法。

[關(guān)鍵詞] 胰腺癌;磁共振成像;水通道蛋白;純擴(kuò)散系數(shù);分布擴(kuò)散系數(shù)

[中圖分類號(hào)] R445.2;R735.9? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2020）04-0133-03

Diagnostic Value of 3.0T MRI Aquaporin Molecular Imaging Quantitative Parameters for Pancreatic Cancer

WU Shengzan? ?WANG Jianhua

Department of Radiology， Affiliated Hospital of Ningbo University Medical College， Ningbo? ?315000， China

[Abstract] Objective To explore the diagnostic value of 3.0T MRI aquaporin molecular imaging quantitative parameters for pancreatic cancer. Methods A total of 35 patients with pancreatic cancer admitted to our hospital from September 2017 to October 2018 were enrolled. The aquaporin diffusion coefficient（ADCAQPs）， pure diffusion coefficient（ADCslow）， and distribution diffusion coefficient（DDC） of tumor and non-tumor tissues of patients were measured using a GE Discovery MR75 3.0T magnetic resonance scanner to compare the difference between each parameter of the tumor tissue and the non-tumor tissue and the ability of each parameter to identify different tissues. Results The ADCAQPs and ADCslow parameters of tumor tissues were significantly higher than those of non-tumor tissues， and the DDC values were significantly lower than those of non-tumor tissues（P<0.05）. Compared with ADCslow and DDC， the ADCAQPs parameter had the highest ability to distinguish between tumor tissue and non-tumor tissue. In pancreatic cancer tissues， ADCAQPs values were positively correlated with ADCslow values and negatively correlated with DDC values. Conclusion ADCAQPs are the best parameters for identifying pancreatic cancer tissues and non-pancreatic cancer tissues. 3.0T MRI aquaporin molecular imaging can be used as the first choice for non-invasive diagnosis of early pancreatic cancer.

[Key words] Pancreatic cancer; Magnetic resonance imaging; Aquaporin; Pure diffusion coefficient; Distribution diffusion coefficient

胰腺癌屬于消化系統(tǒng)惡性腫瘤，約90%的胰腺癌起源于腺管上皮，在臨床上的預(yù)后較差，5年生存率低于1%[1，2]。目前臨床上對(duì)胰腺癌患者的治療主要以手術(shù)為主，放化療為輔，但是由于胰腺癌在早期的癥狀不明顯，并且缺乏特異性的標(biāo)志物，因此約有75%的患者在發(fā)現(xiàn)時(shí)已到晚期，錯(cuò)過(guò)了最佳手術(shù)時(shí)機(jī)[3]，導(dǎo)致手術(shù)根除率較低[4]。因此，尋找胰腺癌的早期診斷方法尤為重要。水通道蛋白磁共振分子成像技術(shù)（Aquaporin magnetic resonance imaging，AQP MRI）是近年來(lái)提出的一種基于AQPs的全新MRI技術(shù)，其在獲得分子譜數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步獲得細(xì)胞膜上的AQPs信息[5]。有研究認(rèn)為AQP MRI技術(shù)可用于胰腺癌的診斷[6]，但臨床研究較少，因此本文進(jìn)行了此次研究，以探討3.0T MRI水通道蛋白分子成像定量參數(shù)對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年9月～2018年10月我院收治的胰腺癌患者35例作為研究對(duì)象。所有患者均經(jīng)影像學(xué)檢查，確診為胰腺癌。其中男21例，女14例，年齡23～67歲，平均（48.5±16.3）歲。本次研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且所有患者或其家屬均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

所有患者在檢查前一天的晚上口服番瀉葉以清潔腸道，檢查前禁食禁飲4 h。采用GE Discovery MR 75 3.0T磁共振掃描儀，對(duì)患者進(jìn)行胰腺的常規(guī)MRI掃描。橫軸面T1WI采用LAVA-Flex序列掃描，橫軸面T2WI采用fast spin echo序列掃描，二者的范圍均包括整個(gè)胰腺。T1WI的掃描參數(shù)為：TE 1.6 ms，TR 4.3 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，掃描時(shí)間11 s;T2WI的掃描參數(shù)為：TE 70 ms，TR 10000 ms，層厚4 mm，層間距0.5 mm，掃描時(shí)間2～4min;多b值DWI應(yīng)用echo plane imaging序列進(jìn)行橫軸面DWI的掃描，掃描參數(shù)為：TE設(shè)最小值，TR 6600 ms，層厚4 mm，層間距1.0 mm，掃描時(shí)間10～14 min，掃描范圍為整個(gè)胰腺。

將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GE Discovery MR75 3.0T磁共振掃描儀自帶的工作站GE Advantage Windows 4.6中，使用其自帶的MADC軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到ADCAQPs、ADCslow和DDC參數(shù)圖;在腫瘤組織和癌旁胰腺組織對(duì)比顯示最清晰的b值序列DWI圖上勾畫(huà)出三個(gè)不同的興趣區(qū)，相同部位的形狀和大小一致的興趣區(qū)會(huì)自動(dòng)匹配到相同層面的ADCAQPs、ADCslow和DDC參數(shù)圖上。分別記錄腫瘤組織和非腫瘤組織的各個(gè)參數(shù)，以三次測(cè)量的平均值為最終結(jié)果。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;采用ROC曲線評(píng)估ADCAQPs、ADCslow和DDC值對(duì)腫瘤組織和非腫瘤組織的鑒別能力;ADCAQPs、ADCslow和DDC三個(gè)參數(shù)的相關(guān)性分析采用非參數(shù)Spearman檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 腫瘤組織和非腫瘤組織各參數(shù)值比較

本研究結(jié)果表明，腫瘤組織ADCAQPs和ADCslow值顯著高于非腫瘤組織，DDC值顯著低于非腫瘤組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 各參數(shù)鑒別腫瘤組織和非腫瘤組織ROC曲線分析

本研究結(jié)果表明，ADCAQPs參數(shù)對(duì)腫瘤組織和非腫瘤組織的鑒別能力顯著高于ADCslow和DDC參數(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。當(dāng)ADCAQPs≥0.341 μm2/ms時(shí)，對(duì)腫瘤組織和非腫瘤組織鑒別的特異度和靈敏度最高。見(jiàn)表2。

2.3 腫瘤組織三個(gè)參數(shù)的相關(guān)性分析

本研究結(jié)果表明，在胰腺癌組織中，ADCAQPs值和ADCslow值呈正相關(guān)（r=0.376，P=0.025），和DDC值呈負(fù)相關(guān)（r=-0.249，P=0.018）。

3 討論

AQPs是一種高度保守的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，對(duì)水分子具有高度的選擇通透性，其廣泛的分布于各個(gè)組織器官，介導(dǎo)各種不同細(xì)胞膜上水分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，對(duì)維持機(jī)體內(nèi)滲透壓具有重要意義[7]。隨著對(duì)AQPs研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)在某些病理狀態(tài)下，如腫瘤的血管生成等，AQPs表達(dá)和分布會(huì)發(fā)生變化[8-9]，意味著AQPs表達(dá)的異常，可能與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切的聯(lián)系[10-12]，因此對(duì)其分布、功能和數(shù)量的調(diào)控對(duì)預(yù)防和治療疾病有一定的意義。以往有研究表明，AQPs的表達(dá)與胰腺癌的瘤體直徑、分化程度密切相關(guān)[13]，Shimizu H等[14]的研究結(jié)果表明，AQPs的表達(dá)與食管癌患者的腫瘤大小、腫瘤病理類型及治療后的復(fù)發(fā)有關(guān)。

AQP MRI是近年來(lái)提出的一種基于AQPs的全新MRI技術(shù)，其在獲得分子譜數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步獲得細(xì)胞膜上的AQPs信息[5]。MRI AQP技術(shù)不同于傳統(tǒng)的水?dāng)U散加權(quán)成像（Diffusion weighted imaging，DWI）技術(shù)，傳統(tǒng)的DWI技術(shù)是以布朗運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)，認(rèn)為組織中的水分子是呈不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，無(wú)跡可尋，但是隨著AQPs研究的深入，傳統(tǒng)的DWI技術(shù)原理受到了質(zhì)疑。建立在AQPs理論基礎(chǔ)上的MRI AQP分子成像技術(shù)，使得多b值DWI水通道蛋白分子成像技術(shù)顯示其分子信息成為可能[15]。Bai Y等[16]對(duì)膠質(zhì)瘤的研究顯示，應(yīng)用MRI水通道蛋白分子成像技術(shù)獲得的膠質(zhì)瘤圖像可反應(yīng)膠質(zhì)瘤分級(jí)。李秋菊等[17]研究顯示，高b值DWI成像能夠顯示AQPs在細(xì)胞膜上的分布情況，MRI水通道蛋白分子成像技術(shù)能夠反應(yīng)水分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的特征。李加慧等[18]將多b值DWI成像技術(shù)應(yīng)用于離體紅細(xì)胞的研究結(jié)果顯示，在b值>1700 s/mm2時(shí)，水分子信號(hào)主要來(lái)自于其跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生的信號(hào)，自由擴(kuò)散所產(chǎn)生的信號(hào)基本可忽略不計(jì)。

胰腺癌是一種惡性程度極高，同時(shí)又缺乏特異性臨床表現(xiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，具有發(fā)現(xiàn)晚、預(yù)后極差等特點(diǎn)，流行病學(xué)顯示，胰腺癌的發(fā)病率和死亡率逐年上升[19]。本研究結(jié)果表明，腫瘤組織的ADCAQPs值和ADCslow值顯著高于非腫瘤組織，DDC值顯著低于非腫瘤組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對(duì)于腫瘤組織和非腫瘤組織的鑒別來(lái)說(shuō)，ADCAQPs值具有最高的診斷效能。Anderson SW等[20]研究表明，多b值DWI技術(shù)用于臨床診斷時(shí)，采用的b值范圍越高，組織內(nèi)的水分子特征性信息反映組織病變的潛力越高，本次研究與其結(jié)果一致。

綜上所述，ADCAQPs是鑒別胰腺癌組織和非胰腺癌組織的最佳參數(shù)，3.0T MRI水通道蛋白分子成像可做為早期胰腺癌無(wú)創(chuàng)診斷的首選方法。但在本研究中，未考慮腫瘤相關(guān)性的胰腺組織萎縮或是胰腺炎對(duì)非腫瘤組織各參數(shù)的影響，同時(shí)由于本研究樣本量較小，病理結(jié)果較少，因此仍有待進(jìn)一步研究。