分析磁共振波谱在胰腺癌诊断中的临床应用

任砚冰 铁岭市中心医院放射科 （辽宁 铁岭 112000）

内容提要：目的：在临床诊断中应用磁共振波谱（MRS），分析其技术对胰腺癌的诊断价值。方法：选择2016年4月～2019年11月于本院诊疗的46例胰腺癌患者和46例健康志愿者作为研究对象，将其分别设置为A组和B组。采用单体素1H-MRS检查，分析两组胰腺波谱中代谢物的变化，比较两组脂质相对含量（Lip）和胆固醇与不饱和脂肪酸的混合峰（Chol+Unsat）、胆碱峰/脂肪峰（CCM/Lip）的比值差异。结果：A组Chol+Unsat/Lip高于B组，组间差异明显，有统计学意义（P＜0.05）。同时A组CCM/Lip高于B组，组间差异明显，有统计学意义（P＜0.05）。结论：对胰腺癌者应用1H-MRS代谢物定量检查和分析在临床应用中具有较高的定性诊断价值，能为MRS在以后的临床应用中提供参考。

胰腺癌是一种恶性程度较高的消化道恶性肿瘤，在临床诊断中不易被发现，往往在发现时就已经被确诊为中晚期肿瘤，从而失去了最佳手术时间。该病症属于消化道的恶性肿瘤之一，其恶性程度相对较高，原发性胰腺癌可以在胰腺的任何部分发生，但以头部最为多见。少数病例为多发性或弥漫性，临床上可表现为腹痛、黄疸、食欲不振、以及消瘦、乏力等症状。目前，胰腺癌的病因尚不十分明确，多与环境中致癌物质和慢性胰腺炎、慢性胆囊炎、胆囊结石和糖尿病等慢性疾病有关。另外，长期高脂肪、高动物性蛋白饮食的肥胖者、长期吸烟以及嗜酒，情志抑郁的人发病率较高。由于不容易早期发现，加上被临床确诊的患者也只有很少部分能手术治疗，治愈率较低。经研究发现，大多数患者在确诊后1年内死亡，术后的存活率也不超过5%[1]。所以早期诊断非常重要。磁共振波谱能够有效鉴别人体组织肿瘤情况，对病变程度能进行一定的评价和诊断[2]。该方法主要是在细胞水平上反映肿瘤，尤其是脑内肿瘤的代谢水平及物质成分，是目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术，分析出胰腺癌所具有的特征性标志物。它具有无电离辐射性（放射线）损害、无骨性伪影、能多方向和多参数成像、高度的软组织分辨能力、无需使用对比剂等优点[3,4]。本文通过观察磁共振波谱技术在胰腺癌患者与非胰腺癌者的诊断结果，发现胰腺癌在1H-MRS的代谢物差异对鉴别和诊断胰腺癌肿瘤有一定应用价值，现将分析内容报道如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选择2016年4月～2019年11月于本院诊疗的46例胰腺癌患者和46例健康志愿者作为本次研究的对象，将其分别设置为A组和B组。A组46例，男26例，女20例；年龄36～76岁，平均（54.2±3.4）岁。B组46例，男24例，女22例；年龄33～76岁，平均（53.5±3.2）岁。两组一般资料组间比较无明显差异，无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

检查前：两组受检者需要进行空腹和禁食禁饮6h的措施。需要医疗人员对其进行呼吸训练指导，还可对患者注射少许解痉剂，避免肠道蠕动产生气体，影响诊断图像的质量。选择GE公司3.0T全身磁共振成像仪和标配的8通道相控阵体部线圈，采用BREASE序列，将呼吸门控制并设置于呼吸幅度最强处，将线圈中心对准胸骨剑突下部位，重复时间为6666ms，回波时间155ms，感兴趣区容积（VOI）应结合胰腺T1WI、T2WI，通常为20mm×20mm×20mm，并且为了避开肿瘤坏死囊变区和周围血管、肠管以及胰胆管区，还需加用上下左右前后共6个方位的饱和带，以此完成预扫描和匀场。

检查时：由一名磁共振诊断医生和一名技术操控医师相互配合，通过选择合理的采集方式和序列的选取，可在一次采集中准确采集到VOI。为了不被VOI以外的信号所干扰，应选择的采集方法有活体影像选择波谱（ISIS）、点分辨波谱（PRESS）、激励回波采集模式（STEAM）。为了胰腺1H-MRS的准确性需要进行水脂抑制，当水抑制率＞90%和水峰半高度＜15时，可进行胰腺1H-MRS扫描，采集时间为9min[5]。

1.3 观察指标与判定标准

分析两组胰腺波谱中代谢物的变化，比较两组脂质相对含量（Lip）和胆固醇与不饱和脂肪酸的混合峰（Chol+Unsat）、胆碱峰/脂肪峰（CCM/Lip）的比值差异。①采用磁共振主机上半自动分析软件（SAGE/IDL；GE Medical Systems）对1H-MRS数据进行分析处理，其中包括6Hz Gaussian滤波，快速傅里叶变换和自动零级相位校正，以此计算各代谢物的信号强度[6]；②采用相对定量计算法，以肌酸（Cr）的峰作为参照物，对其他各代谢物峰值的高度和峰下面积的比值进行定量分析。

1.4 统计学分析

将研究中和代谢物比值的计量资料用统计学软件（SPSS13.0版本）进行分析，其表示方式为±s，行t检验，若P＜0.05，则判定结果差异明显，存在统计学意义。

2.结果

经A组与B组1H-MRS各类代谢物峰值的比较中发现，A组Chol+Unsat/Lip高于B组，组间差异明显，有统计学意义（P＜0.05）。同时A组CCM/Lip高于B组，组间差异明显，有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1.两组1H-MRS各类代谢物峰值的比较情况(n=60,±s)

表1.两组1H-MRS各类代谢物峰值的比较情况(n=60,±s)

组别 Chol+Unsat/Lip(ppm) CCM/Lip(ppm)A组 (0.165±0.059) (0.586±0.264)B组 (0.134±0.026) (0.426±0.234)t 3.261 3.076 P 0.002 0.003

3.讨论

胰腺癌具有致死率高、临床预后性差的特点。随着人们生活方式的改变，再加上胰腺癌病情具有隐匿性，近年来胰腺癌的病死率呈不断上升的趋势。并且临床上发现胰腺癌的患者，能手术切除的不超过20%，5年生存率特别低，其中分析2年生存率的一些大数据中可能有80%左右，对工作、家庭，还有社会都是比较大的危害[7]。可知，胰腺癌在出现后，如果没有及时地采取影像学检查或者肿瘤标志物筛查，将很少被发现。此外胰腺癌的治疗难度相对来说比较大，因为它所处的位置在腹部深处，周围有非常多的重要器官，肠胃、胆囊等。一旦没有及时地发现问题，很可能会很快出现转移和扩散[8]。尽管，胰腺癌能够接受的治疗方式比较多样，但也从侧面表现了单一的治疗方式，疗效不佳。因此，加强对胰腺癌的高危人群进行定期检查和诊断，能够有效实现早发现、早治疗、早恢复的治疗目的，是改善预后的关键。核磁共振是一种医疗设备，作用非常广泛，几乎适用于全身各系统的不同疾病，对于一些通过别的诊断不能确诊的，均可通过核磁来诊断[9]。核磁共振谱具有高度的重现性和特征性，易于解析和进一步研究，在疾病的诊断方面起了重要作用。

近年来，随着国内外学者的积极探索和研究，发现氢质子磁共振波谱分析是最具敏感性、特异性的方法之一[10]。此方法能够利用核磁共振的现象和化学位移的作用对特定原子核以及化合物进行分析的一种方法，在胰腺癌的诊断中除了能无创地进行活体研究外，还能够为研究胰腺、胰腺组织代谢物、胰腺癌肿瘤改变以及化合物进行定量分析。核磁共振已成为临床影像学检查的重要手段，在全身各部位系统中有决定性的诊断作用，具有显著的优势。磁共振最常用的核是氢原子核质子（1H），不仅因为它的信号最强，还因为它在人体组织内广泛存在。此外，该技术在生物研究上的应用编辑生物膜上还含有的C、P等具有非零自旋的磁性核。当与外磁场和射频场相互作用，并且满足共振条件时，将吸收射频场能量而发生自旋能级间的跃迁，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理可获得图像。它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。与其他辅助检查手段相比，该技术具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰、不需注射造影剂、无电离辐射，对人体没有不良影响等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变。而磁共振波谱成像是一种新的磁共振功能显像。它主要是通过H1-MRS水平来分析肿瘤内的CHO及其代谢物的功能以及繁殖的速度CHO水平的高低主要反映肿瘤的增殖程度，对肿瘤的良、恶性的鉴别具有重要的意义。它利用原子核化学位移现象成像。不同化合物的相同原子核，相同化合物不同原子核之间所处的化学环境不同，其周围磁场有轻微变化，共振频率会有差别，这种情况称为化学位移现象。共振频率的差别就是MRS的原理基础。它不仅适合做结构成像，还可以做功能性成像。由于氢质子的波谱不具有侵入性，因此这种检查技术在临床应用和科学研究中发挥的作用也越来越广泛，被广大的人民群众所接受。俞梅美等[11]研究报道，氢质子磁共振波谱技术中采用长TE PRESS序列进行MRS成像，检测2HG浓度水平时，低浓度2HG会被掩盖；而2HG/Glu的比值与实际比值较为接近。提示用比值替代绝对浓度可能更具准确性。对间接预测IDH基因突变状态具有较好的可行性而本研究结果显示，通过采用BREASE序列，能够着重显示出脂质峰值，减少脂峰与其他取值的代谢物对检测的干扰。胰腺的代谢特征就是CCM，肿瘤组织中CCM水平升高，其肿瘤细胞膜成分就增加增加，肿瘤的增殖性和恶化度就越高。经研究结果显示，A组（Chol+Unsat/Lip）高于B组，P＜0.05。说明Chol+Unsat/Lip对诊断胰腺癌有一定的作用。夏金翔等[12]研究显示，磁共振波谱成像能对癌症病变位置的物质代谢情况进行全面地反映，尤其在诊断前列腺癌方面具有重要意义。磁共振波谱分析（MRS）联合扩散加权成像（DWI）对前列腺癌诊断的敏感性、特异性，均明显高于单独检测的敏感性、特异性。同时对中低分化，有转移，TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期，前列腺特异抗原≥10μg/L，有神经浸润的前列腺癌患者的诊断正确率较高。（P均＜0.05）。表明示分化程度和TNM分期是影响患者诊断正确率的独立因素。上述结果均证实了MRS诊断正确率较高的特点。磁共振波谱主要检查组织内一些化合物和代谢物的含量及浓度。由于各组织中的原子核质子是以一定的化合物的形式存在，在一定的化学环境下，这些化合物或代谢物有一定的化学位移，并在磁共振波谱中的峰值都会有微小变化，经磁共振扫描仪采集峰值和化学浓度的微小变化，转化为数值波谱，这些化学信息代表组织或体液中相应代谢物的浓度，从而反映组织细胞的代谢状况。但本研究样本量较少，还需后期用更多的样本进行研究验证。本研究还发现，A组（CCM/Lip）高于B组，P＜0.05，在一定程度上能说明肿瘤组织和纤维组织的占比关系，肿瘤细胞的密度比肺肿瘤的胰腺导管细胞密度低。尽管1H-MRS对胰腺癌的诊断有一定临床价值，但仍存在一定的不足，还需要进一步研究和探索。笔者认为在磁共振波谱分析中应注意以下事项：①严格遵守禁忌症要求，对安装人工心脏起博器者及神经刺激器者禁止做检查；颅内有银夹及眼球内金属异物者禁止做检查；心电监护仪不能进入MRI检查室。曾做过动脉病手术、曾做过心脏手术并带有人工心瓣膜者禁止做检查；检查部位有金属物（如内固定钢针钉等）不能检查。各种危重病患者，包括外伤或意外发生后的昏迷、烦躁不安、心率失常、呼吸功能不全、不断失血及二便失禁者等不能检查。②检查时挺胸医生吩咐，放松心情。③妊娠妇女慎做检查，有可能怀孕者，请告知检查医生。以上检查手段虽能在一定程度上检出早期胰腺癌，但在实际鉴别中仍有较困难，还需要大量实验进行研究、分析。

综上所述，采用磁共振波谱对胰腺癌进行诊断时，不仅能有效筛选出患者，为早期诊断和鉴别提供依据，还能为患者的治疗效果提供后期预后方案，对鉴别和诊断胰腺癌在临床应用上具有一定的参考价值。