磁共振扩散加权成像在诊断胰腺肿瘤中的应用进展

王勇 张晖 耿左军 宋鹏 王哲

伴随着工业化进程和人们生活的多元化改变，受不同生活方式及环境污染的影响，胰腺疾病的发病率逐年升高［1］。胰腺肿瘤因其临床症状隐匿或非特异性，对其进行早期定性诊断及可切除性评价常较为困难。随着超高场强磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技术的迅猛发展和相应配套软件的不断完善，以扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)为代表的MR功能性成像技术已逐步成为研究热点，其在胰腺肿瘤的诊断、鉴别诊断、术前评估及预后评判中的重要价值已经初显。本文就近几年中磁共振扩散加权成像技术应用于胰腺肿瘤的研究进展做一综述。

1 磁共振扩散加权成像技术

DWI是基于磁共振流动效应的一种评价生物体内水分子扩散运动状态的无创伤性成像技术［2］，它是在活体上进行水分子扩散测量与成像的惟一方法。它可以通过微观水分子流动扩散原理来反映水分子扩散及毛细血管网内血液的微循环情况［3］，还可以同时反映人体组织的空间组成信息及病理生理状态下各组织成分之间水分子交换的功能状态。DWI是一种真正意义上的定量的检测方法，在其日常应用中常涉及到两个参数，即表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值和扩散敏感因子(b值)。ADC值反映了扩散运动的速率快慢，b值则反映了施加梯度的持续时间和幅度以及两对梯度间的时间间隔的大小;若靶组织的ADC值越高，则其在影像上的信号强度就越低;同样，b值越高，对应的信号强度也就越低［4］。国内外现阶段高b值DWI成像研究较多，低b值DWI研究相对较少，国外部分学者对低b值(b=10～100 s/mm2)DWI研究后发现，低b值DWI图像由于其相对信噪比较高，它可显示出在高b值下被掩藏的低信号结构，从而得到一些意外的发现［5］。目前应用于胰腺的DWI主要是平面回波成像(echo-planar imaging，EPI)或快速梯度回波序列。EPI序列的磁敏感伪影可以降低DWI图像的质量，均衡介质的扩散加权信号随着b值的增大呈指数衰减，衰减率可由ADC值得到。影响图像质量及ADC值可靠性的因素还有很多，如患者身体不自主运动及呼吸所导致的运动伪影，Kartalis等［6］比较了胰腺癌患者在应用呼吸门控、自主平静呼吸及人工屏气三种情况下DWI的图像质量、信号强度及所测量ADC值的差异，三者所得图像质量评分分别为17.9、16.5 和 17.1，应用呼吸门控技术后的图像质量明显高于自主平静呼吸，在各组不同b值DWI检查后，信号强度及信噪比也皆为应用呼吸门控技术的图像占优，而且，三组间所测得的ADC值也不尽相同;因此合理应用呼吸门控技术可有效减少呼吸运动伪影。

2 胰腺肿瘤

胰腺肿瘤从影像上可分为实性和囊性肿瘤;从病理上可分为上皮性及非上皮性肿瘤，上皮性肿瘤又分为内分泌和外分泌性肿瘤;外分泌性肿瘤主要是胰腺癌，占胰腺肿瘤90%以上;在内分泌性肿瘤中，以胰岛细胞瘤最为常见，占70%以上;其它肿瘤罕见或少见。因此，在这里我们以胰腺癌及胰岛细胞瘤作为代表重点阐述。

2.1 胰腺癌 胰腺癌是消化系统中较常见的恶性肿瘤，临床上发现胰腺癌并确诊后通常已到晚期，多手术不能切除，且预后极差，因此胰腺癌早期、中期明确诊断至关重要;目前国内外进行了大量的鉴别肿块型胰腺炎和胰腺癌的研究并取得一定成果。在胰腺的各种实性占位病变中，肿块型慢性胰腺炎与胰腺癌应用CT及MR常规序列检查鉴别比较困难，病灶在CT上均可呈低密度，在MR上呈长T1长T2信号，增强扫描延迟强化，胰管常受侵或受压导致局段胰管梗阻以及远端扩张［7］;当胰腺导管或实质内出现钙化、胰腺弥漫性受累、胰管穿通征等征象出现时常提示肿块型慢性胰腺炎;而受侵胰管的突然截断、双管征、血管周围脂肪间隙消失常提示胰腺癌的可能［8］。但对不典型的胰腺实性占位常规影像检查常束手无策。而应用DWI技术检测胰腺癌常具有较高的敏感性和特异性;Ichikawa等［9］以慢性胰腺炎为对照，对高 b值(1000 s/mm2)的胰腺癌DWI图进行直接定性分析，最后得出高b值DWI图像检测胰腺癌的敏感性和特异性分别为96.2%和98.6%;国外有部分学者直接将ADC值应用于胰腺癌和肿块型胰腺炎的鉴别诊断，也取得了较好的阳性结果［10－12］。然而，由于磁共振扫描时所使用的磁共振设备及选取的b值不同，相同病变所测得的ADC值亦存在一定差异，因此就影响了诸多研究结果的可靠性。Puskás等［13］对19名胰腺癌患者和8名胰腺炎患者应用3组b值的DWI进行检查，并由12名志愿者组成对照组，对3组受试者检查后发现，健康志愿者胰腺组织在3组不同b值检查中，其ADC值最高，胰腺炎组ADC值次之，胰腺癌组ADC值最低;且每组病灶随选取b值不同其ADC值亦有所不同，b值越高其ADC值随之越低。总之，高b值DWI图像更有助于胰腺癌灶的检出，且其ADC值更能准确地反映胰腺癌的水分子扩散情况。另外，DWI技术还初步尝试对胰腺癌进行病理分级，Wang等［14］对21名已病理证实的胰腺癌患者进行回顾性DWI研究分析，其研究结果表明高中低分化各组的胰腺癌病灶ADC值存在显著性差异，这种差异可能与肿瘤中腺体的混杂排列方式和纤维成分的密度有关，藉此寻求胰腺癌不同分化类型病灶与其ADC值之间的某种相关性。

2.2 胰岛细胞瘤 胰岛细胞瘤多为良性，少数为恶性，其中以胰岛素瘤最为常见。Anaye等［15］将DWI技术应用于小胰岛素瘤的筛查，发现其对发现乏血管的瘤体更有帮助。国内外部分学者对胰腺内分泌肿瘤应用不同b值的DWI进行检查，结果基本一致，既随着b值的升高胰腺内的瘤体就更加突显，尤其在常规MRI检查中表现为等信号的胰腺内分泌肿瘤尤为明显［16］。胰岛素瘤的术前定位对手术的成败也至关重要，但大部分胰岛素瘤因体积较小而难于定位。Bakir等［17］应用DWI技术中所得的ADC值对胰岛细胞瘤进行了定性及定量的研究，他们对12例经病理证实的胰岛细胞瘤患者进行回顾性分析，发现12例患者中11例在常规MR检查中就能够明确诊断，另一例由于瘤体较小且信号类似而被漏诊;而应用DWI技术就能够独立且明确的诊断全部12例病灶;他对瘤体、瘤周胰腺组织及正常对照胰腺组织进行ADC值测量后发现，瘤体的ADC值明显高于瘤周组织和正常对照胰腺组织，这有助于发现那些呈等信号或等密度的较小瘤体。

2.3 其它 DWI还可用于对胰腺内的一些异位结构的发现和定性，如胰腺内副脾等，Jang等［18］应用DWI对胰腺内的副脾和小实体肿瘤进行了鉴别诊断研究，他们对20例胰腺内包埋副脾的患者和22例胰腺实性肿瘤(直径均小于3cm)的患者进行不同b值的DWI检查，结果发现副脾的平均ADC值较胰腺小实体肿瘤的更低，甚至接近0;二者经统计学处理具有显著差异。

DWI对于胰腺囊性肿瘤的鉴别诊断也可起到一定的帮助作用，Wang等［19］通过研究发现，囊性肿瘤在低b值DWI扫描时病灶信号较高，而在高b值病灶信号明显减低，实性肿瘤在低b值及高b值DWI扫描时病灶信号较囊性肿瘤都有明显升高，他们认为DWI的ADC值的高低与瘤体细胞密集程度及细胞外纤维成分有关，藉此可为囊、实性肿瘤的鉴别诊断提供更多的信息。Inan等［20］对2组胰腺囊性病变患者(第1组:胰腺脓肿、包虫囊肿、各类胰腺囊性肿瘤;第2组:单纯囊肿和假性囊肿)进行DWI检查及ADC值测量后发现，b=1000 s/mm2时，第1组患者病灶呈较高信号，而第2组患者病灶呈低信号，2组患者病灶诊断的特异度为90.0%，敏感度达到了70.0%，且前组囊性病变的ADC值也明显低于后组。

其他较少见的胰腺肿瘤应用DWI鉴别诊断的相关研究在国内外少有报道［21］。

3 应用展望

综上所述，DWI技术已经为胰腺肿瘤的诊断开辟了一条独特的道路，使胰腺肿瘤的定量研究成为可能;但DWI在胰腺肿瘤的诊断中的还处于初级阶段，还有许多关键问题需要逐步解决。DWI图像的空间分辨率随MR设备升级不断提高，但与常规MR扫描图像相比仍有很大差距，致使较小的病变结构显示不清或不易显示;扫描序列还需进一步优化;DWI图像仍有不同程度变形扭曲;部分患者因病所致呼吸运动伪影较大，从而在某种程度上影响正确诊断的做出;另外，当选取多种b值进行比较研究时，多次扫描在理论上会形成定位误差，最终会带来研究结果的偏差。因此，现阶段DWI仍需与MR常规序列紧密结合才能在胰腺肿瘤的诊断中发挥更大作用。DWI今后研究的重点将集中于胰腺肿瘤的早期鉴别诊断、多b值肿瘤特征分析、肿瘤周围胰腺组织受损程度评估及大样本量研究等方面［22］，我们有理由相信，未来的DWI将在空间分辨率会有很大提高，多b值DWI检查速度会更快，运动伪影会出现的更少，DWI的应用领域会更加纵深和宽广。

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