磁共振弥散加权成像在家兔胰腺占位模型评价中的应用价值

郝利国 荣 玮 白连杰 崔红升 李元春 陈大同 孟 鑫 陶英歌(齐齐哈尔医学院医学技术学院，黑龙江 齐齐哈尔 000)

胰腺占位中，良性占位和恶性占位都有其独特的病理生理与分子生物学特征〔1〕，磁共振成像(MRI)技术目前被逐渐应用于胰腺疾病诊断，作为一种无创的检查手段，能够对胰腺占位进行良好的评价〔2〕，本研究探讨MRI功能成像磁共振弥散加权成像(DWI)技术不同扩散敏感系数(b值)下胰腺占位区的表观扩散系数(ADC)值变化，并分析不同b值下恶性占位、良性占位区ADC、ADC差值(DADC)的变化情况，并观察其在分子扩散中的差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取齐齐哈尔医学院动物中心家兔16只，成功制备恶性占位模型(胰腺癌)8只，良性占位模型(慢性肿块型胰腺炎)8只，模型制备部分在齐齐哈尔医学院医学影像与生物医学工程实验室完成，肿瘤组织应用VX2，由哈尔滨医科大学附属第四医院提供;MRI分子功能成像部分在齐齐哈尔医学院附属第三医院MR室进行，设备为美国GE 750 3.0T MR;病理部分在齐齐哈尔医学院病理学院微形态实验中心完成。

1.2 研究方法 MRI检查前准备:MRI扫描前应用乌拉坦麻醉家兔胰腺癌和家兔胰腺炎模型。采用兔耳缘静脉缓慢注射，麻醉剂量为5 ml/kg(剂量需要根据具体情况进行调整)，麻醉待兔模型呼吸平稳后，将兔模型四肢固定于自制MRI扫描固定架上。采用仰卧位，兔模型头先进，家兔整体上处于扫描中心视野，采用膝关节线圈扫描，胰腺占位区置于线圈扫描中心位置，测量占位组织的横向弛豫时间(T2和T2*)，扫描参数:脉冲重复时间(TR)=3 000 ms，信号采集时间(TE)=72 ms，视角(FOV)=38×38 cm，矩阵 =128×128，层厚=5 mm，层间距=0，激励次数=2，带宽=1 250 Hz/像素。DWI下b值选择应用333、667和1 000 s/mm2。主要测量参数包括 ADC，氢质子磁共振波谱分析(1HMRS)测定占位组织内的代谢物波谱。本过程在胰腺占位长至1 cm时开始进行扫描，1次/w，持续1个月，采集每次扫描时占位信号的变化情况。

1.3 统计学处理 应用SPSS19.0软件进行方差分析、t检验。

2 结果

2.1 不同组织ADC值比较 在相同b值下胰腺癌组织的ADC值显著低于胰腺炎和正常胰腺组织区，且不同b值各组织内ADC值差异有统计学意义(P＜0.05);随着b值的增大，各组织ADC值明显下降，各组织间差异有统计学意义(P＜0.01);在不同b值时，胰腺癌与胰腺炎组织、胰腺癌与正常胰腺组织、胰腺炎与正常胰腺组织DADC值差异有统计学意义(P＜0.05)，且在b值为333 s/mm2时各组织内DADC值最大;见表 1、表 2。

2.2 胰腺癌、肿块型慢性胰腺炎MRI差异比较 家兔胰腺癌在MRI影像上多表现为边界清楚，信号均匀，b值为333 s/mm2时呈点状等信号影响;慢性胰腺炎表现为边界不清，信号混杂且散在分布;慢性胰腺炎以T2WI高信号、T1WI低信号常见，病理表现为小潴留状囊肿;b值为333 s/mm2时呈稍高信号影像;在MRI中胰腺癌多表现为主胰管均匀扩张后突然中断，慢性胰腺炎多表现为主胰管不规则扩张或呈串珠状改变;在1HMRS中，胆碱峰(Ch)与N-乙酰天门冬氨酸峰(NAA)异常增高，见图1。

表1 不同b值下各组ADC比较()

表1 不同b值下各组ADC比较()

1)与胰腺癌比较、2)与333 s/mm2比较、3)与667 s/mm2比较: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 各组DADC比较()

表2 各组DADC比较()

b值(s/mm2)胰腺癌与胰腺炎胰腺癌与正常胰腺胰腺炎与正常胰腺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

图1 家兔胰腺占位MRI DWI图像

3 讨论

胰腺癌是胰腺外分泌腺中最常见的恶性肿瘤，病理学研究证实胰腺癌多为高分化腺癌，且病灶间质内存在大量的纤维组织块，是一种硬性浸润性腺癌，并可分为黏液性腺癌、腺鳞癌、多形性癌等亚型。近年来随着磁共振软件、硬件技术的飞速发展，高空间分辨率、高密度分辨力、无电离辐射的MRI检查已成为胰腺癌影像检查及评价中重要应用手段。

在T1WI时，正常胰腺组织与肝脏等非脂肪组织比较呈现高信号，T2WI时，仅比肌肉信号稍高，在T2WI压脂中发现正常胰腺组织与抑制脂肪之间信号比较差异较小〔3〕。MRI对胰腺癌具有极高的病变检出率，但在肿块型慢性胰腺炎与胰腺癌的鉴别上，常具有25%以上的误诊率〔4〕。

近年来磁共振分子功能成像在肿瘤鉴别方面已获得广泛应用，能够极大程度提高诊断的准确度与灵敏度，且在动物模型制备及评价中的应用也日趋广泛。

功能成像DWI是无创成像序列，通过对体内水分子不规则随机运动进行检测的磁共振功能成像手段，临床上常用ADC对水分子扩散运动的随机性进行描述和测量，而b值与信号强度密切相关，b值越大，DWI的扩散加权越重，对水分子的扩散越敏感，图像的信噪比越弱〔5〕;b值越小，图像的信噪比越强，但扩散加权变弱，T2透过效应明显。本研究显示DWI不仅与细胞内水分子运动和水分子跨膜运动有关，还受到组织灌注状态和细胞外水分子运动的影响，因而随着b值的变化，胰腺癌区、炎性肿块区和正常胰腺组织的ADC值都会出现降低〔6〕。

而对于在胰腺癌与肿块型慢性胰腺炎的鉴别诊断中，磁共振分子功能成像水分子的弥散速度在胰腺癌细胞内和细胞外不同，传统功能成像由于细胞膜导致细胞内的弥散相对较慢，随着组织细胞的增多和细胞密度的增大，ADC值会下降〔7〕，而肿块型慢性胰腺炎由于纤维化病灶导致血窦变窄、血流减少、水分减少和灌注下降及T2变短〔8〕，进而导致肿块型慢性胰腺炎ADC值较正常胰腺组织降低〔9，10〕。本研究结果提示，在一定范围降低b值可能将胰腺癌与肿块型慢性胰腺炎鉴别诊断〔11，12〕。

综上，MRI分子功能成像DWI技术作为一种非侵入性检查手段具有较高的胰腺癌与肿块型胰腺炎的鉴别能力，可在动物胰头癌模型制备评价中广为应用。