磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值探討

羅　麗，韓福剛，舒　健（瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，四川瀘州646000）

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值探討

羅麗，韓福剛，舒健（瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，四川瀘州646000）

目的探討磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）及表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值。方法回顧性研究該院2009年5月至2010年11月行腹部常規(guī)磁共振成像（MRI）、DWI及增強(qiáng)掃描的37例胰腺癌患者（胰腺癌組）的影像學(xué)資料，其中胰頭癌28例，胰腺頸部癌3例，胰腺體尾部癌6例。對(duì)照組32例為同期接受上腹部檢查患者（臨床、影像學(xué)及實(shí)驗(yàn)室檢查均排除胰腺病變）。采用Philips1.5 T或3.0 T超導(dǎo)型磁共振掃描儀行常規(guī)MRI及DWI掃描，分析胰腺癌的DWI影像學(xué)表現(xiàn)；測(cè)量胰腺癌、癌周組織及正常胰腺ADC值，并進(jìn)行單因素方差分析；繪制受試者工作特征（ROC）曲線(xiàn)，確定最佳診斷閾值，判斷其診斷價(jià)值，計(jì)算ADC診斷胰腺癌的靈敏度、特異性及準(zhǔn)確度。結(jié)果37例患者胰腺癌組織在DWI序列上呈高信號(hào)。胰腺癌、癌周組織及正常胰腺組織平均ADC值分別為（1.470±0.188）×10-3、（1.571±0.175）×10-3、（1.683±0.169）×10-3mm2/s，三者ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=12.207，P＜0.01）。最佳閾值（ADC=1.503×10-3mm2/s）診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%，特異性為87.50%。ROC曲線(xiàn)下面積為0.817，具有中等診斷價(jià)值。結(jié)論胰腺癌組織在DWI序列上呈高信號(hào)。胰腺癌組織與正常組織的平均ADC值差異明顯，測(cè)量ADC值有助于胰腺癌的診斷。

磁共振成像；磁共振波譜學(xué)；胰腺腫瘤/診斷；擴(kuò)散加權(quán)成像

胰腺癌是胰腺最常見(jiàn)的惡性腫瘤，但早期癥狀不明顯，且胰腺癌生長(zhǎng)快、惡性程度高，往往就診時(shí)多數(shù)患者已為晚期。因此，胰腺癌的早期發(fā)現(xiàn)和術(shù)前準(zhǔn)確診斷及評(píng)估能否手術(shù)切除腫瘤及切除范圍，對(duì)患者預(yù)后非常重要。目前，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）結(jié)合常規(guī)磁共振成像（MRI）方法，不僅可提供形態(tài)學(xué)信息，還可反映胰腺細(xì)胞和分子水平的生理生化改變。本研究對(duì)胰腺癌、癌周組織及正常胰腺組織的DWI及其表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值進(jìn)行對(duì)比研究，旨在探討DWI對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值。

1　資料與方法

1.1一般資料回顧性研究2009年5月至2010年11月在本院行腹部常規(guī)MRI、DWI及增強(qiáng)掃描的37例胰腺癌患者（胰腺癌組）的影像學(xué)資料。37例患者中男29例，女8例；年齡42～65歲，平均（55.0±12.7）歲；病灶位于胰頭部28例，胰頸部3例，胰腺體尾部6例；臨床表現(xiàn)為腹部不適或腹部疼痛。對(duì)照組32例為同期接受上腹部檢查患者，其中男24例，女8例；年齡39～60歲，平均（50.0±14.2）歲；臨床、影像學(xué)及實(shí)驗(yàn)室檢查均排除胰腺病變。

1.2方法

1.2.1檢查方法患者取仰臥位，以胰腺為中心進(jìn)行掃描。采用Philips 1.5 T或3.0 T超導(dǎo)型磁共振掃描儀行MRI常規(guī)掃描［T1加權(quán)成像（T1WI）、T2加權(quán)成像（T2WI）/短時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列、梯度回波、T1高分辨各向同性容積激發(fā)序列（THRIVE）］及DWI序列檢查［采用單次激發(fā)平面回波成像（EPI）技術(shù)，擴(kuò)散敏感梯度（b）=600 s/mm2、重復(fù)時(shí)間/回波時(shí)間（TR/TE）=2 061/70 ms、層厚/層距=5/ 1 mm、視野（FOV）=280 mm×375 mm、矩陣=256×256、激勵(lì)次數(shù)（NSA）=2次，部分傅立葉采集，3個(gè)彌散方向；掃描范圍以胰腺為中心，呼氣末屏住呼吸，一次閉氣掃描，掃描時(shí)間為16 s］。

1.2.2觀察指標(biāo)掃描數(shù)據(jù)傳輸至Philips Forum-2003工作站，應(yīng)用磁共振儀自帶后處理軟件對(duì)DWI原始圖像進(jìn)行ADC圖像重建。由2名有經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師共同對(duì)掃描圖像的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，在質(zhì)量合格的掃描圖像中測(cè)量瘤區(qū)、瘤周及正常組織胰腺的ADC值。胰腺癌組選取顯示病灶最大層面，避開(kāi)壞死區(qū)、血管及胰管，手工選擇不規(guī)則形感興趣區(qū)（ROI）略小于病灶，如病灶囊變、壞死則選取病灶實(shí)性成分，測(cè)量癌組織ADC值；結(jié)合T1WI及T2WI序列及增強(qiáng)掃描，確定腫瘤邊界，在距胰腺癌組織1.5～2.0 cm處測(cè)量癌周組織ADC值。由于正常胰頭、體、尾胰腺組織平均ADC值比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）［1］，因此，對(duì)照組分別測(cè)量胰頭、體、尾各1次，取平均值，所選ROI大小盡量一致。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析。繪制受試者工作特征（ROC）曲線(xiàn)，判斷ADC值診斷胰腺癌的診斷價(jià)值，并計(jì)算ADC診斷胰腺癌的靈敏度、特異性及準(zhǔn)確度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　果

2.1正常胰腺及胰腺癌組織DWI圖及ADC圖比較對(duì)照組患者正常胰腺組織DWI圖及ADC圖為較均勻中等信號(hào)，與肝臟信號(hào)相近。見(jiàn)圖1。胰腺癌組患者胰腺癌組織DWI圖能較清楚地顯示病灶，胰腺癌組織DWI圖呈高信號(hào)，并高于正常胰腺組織及同層面肝臟信號(hào)；ADC圖則為低信號(hào)。見(jiàn)圖2、3。

圖1　正常胰腺組織MRI圖及ADC圖

圖2　胰頭癌組織MRI圖及ADC圖

圖3　胰腺體尾部癌組織MRI圖及ADC圖

2.2胰腺癌、癌周組織與正常胰腺組織ADC值比較胰腺癌、癌周組織與正常胰腺組織ADC值由低至高依次為胰腺癌組織、癌周組織、正常胰腺組織，三者比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=12.207，P＜0.01）；胰腺癌、癌周組織ADC值與正常胰腺組織比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1　胰腺癌、癌周與正常胰腺組織ADC值比較

2.3應(yīng)用ROC曲線(xiàn)分析采用ADC值對(duì)胰腺癌的診斷效能ROC曲線(xiàn)下面積為0.817，提示b=600 s/mm2時(shí)ADC值對(duì)胰腺癌診斷具有中等價(jià)值，見(jiàn)圖4。ROC曲線(xiàn)確定MRI檢查ADC=1.503×10-3mm2/s為最佳診斷閾值，診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%（29/37），特異性為87.50% （28/32），準(zhǔn)確度為82.61%［（29+28）/69］，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為87.88%（29/33），陰性預(yù)測(cè)值為77.78%（28/36）。見(jiàn)表2。

表2　MRI檢查診斷胰腺癌與病理檢查結(jié)果比較（n）

圖4　ADC值診斷胰腺癌的ROC曲線(xiàn)

3　討　論

3.1DWI的原理及概述DWI是在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量與成像的唯一方法，由于擴(kuò)散系數(shù)受到微循環(huán)因素和生理活動(dòng)的影響，組織擴(kuò)散系數(shù)很難精確測(cè)量，因此，DWI測(cè)量的擴(kuò)散系數(shù)常高于真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)，稱(chēng)為ADC，反映整體組織結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散能力。在DWI中擴(kuò)散加權(quán)的程度由b值決定，b值的選擇對(duì)DWI圖像及ADC值的測(cè)量至關(guān)重要。目前，對(duì)b值的選擇尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)多采用600～1 000 s/mm2。Takeuchi等［2］研究表明，高b值DWI可用于胰腺癌和腫塊型胰腺炎的診斷和鑒別診斷，但過(guò)高的b值圖像會(huì)出現(xiàn)幾何變形、信噪比及對(duì)比噪聲比下降［3］。故應(yīng)同時(shí)兼顧圖像的信噪比而不必強(qiáng)求高b值，以真實(shí)反映組織的實(shí)際擴(kuò)散系數(shù)。秦丹等［4］對(duì)不同b值DWI序列的研究結(jié)果顯示，評(píng)價(jià)胰腺癌放療療效的最佳b值為600 s/mm2。根據(jù)前述觀點(diǎn)及本研究預(yù)試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，本研究DWI中的b值選擇為600 s/mm2。結(jié)果顯示，對(duì)照組患者胰腺組織呈均勻中等信號(hào)，與肝臟信號(hào)相似；胰腺癌組患者胰腺癌組織在DWI圖上表現(xiàn)為均勻高信號(hào)，邊界較清楚，如有病灶壞死則呈不均勻低信號(hào)。

3.2DWI及ADC值對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值DWI圖上信號(hào)強(qiáng)度與組織內(nèi)細(xì)胞密集程度、纖維間質(zhì)含量相關(guān)。本研究對(duì)照組患者胰腺組織在ADC圖上表現(xiàn)為中等信號(hào)，ADC值變化范圍較大，可能與毛細(xì)血管灌注、細(xì)胞滲透性、溫度及通透性等有關(guān)，而組織灌注因素可能是影響DWI中不同個(gè)體胰腺ADC差異的主要因素。本研究結(jié)果顯示，正常胰腺組織平均ADC值為（1.683± 0.169）×10-3mm2/s，接近李春芳等［5］研究結(jié)果［b=600 s/mm2時(shí)正常胰腺組織ADC值為（1.643±0.375）×10-3mm2/s］。胰腺癌組織的腫瘤細(xì)胞增生活躍，排列緊密且不規(guī)則，伴纖維間質(zhì)增生，導(dǎo)致胰腺癌組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受限，ADC值較正常胰腺組織低［6］；此外，胰腺癌屬乏血供腫瘤，瘤組織內(nèi)血流灌注不足，也可能引起ADC值降低［7］。左后東等［8］研究顯示，胰腺癌組織DWI圖為高信號(hào)，ADC值較癌周組織、急性胰腺炎組織和正常胰腺組織低，表明DWI圖及ADC值對(duì)胰腺癌的診斷和鑒別診斷很有幫助。Takakura等［9］的回顧性研究顯示，DWI可用于胰腺癌的診斷，且與增強(qiáng)CT檢出率無(wú)顯著差別。本研究結(jié)果與上述觀點(diǎn)一致，胰腺癌組織DWI圖上表現(xiàn)為高信號(hào)，ADC值較正常胰腺組織低，ADC圖上為低信號(hào)；癌周組織ADC值也較正常胰腺組織低，可能是腫瘤周?chē)罅垦仔约?xì)胞浸潤(rùn)，導(dǎo)致細(xì)胞間隙減小，使水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限所致。胰腺癌組織、癌周組織及正常胰腺組織ADC值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與郭立等［10］研究結(jié)論一致；但與張紅梅等［1］胰腺癌組織與癌周組織平均ADC值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）的結(jié)論具有一定差異。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，腫塊型慢性胰腺炎纖維組織增生程度低于胰腺癌，因此，盡管伴水分子擴(kuò)散受限，但受限程度低于胰腺癌，表現(xiàn)為ADC值高于后者［11］。本研究根據(jù)ROC曲線(xiàn)，取ADC=1.503×10-3mm2/s為最佳診斷閾值，診斷胰腺癌的靈敏度為78.38%，特異性為87.50%，準(zhǔn)確度為82.61%。與張紅梅等［1］報(bào)道，以胰腺癌平均ADC值95%可信區(qū)間上限（1.622×10-3mm2/s）作為診斷胰腺癌的上限閾值點(diǎn)，診斷靈敏度為73.33%、特異性為86.67%的結(jié)論相近。但 Takeuchi等［2］和 Kartalis等［12］報(bào)道，ADC值對(duì)胰腺癌診斷的靈敏度及特異性均達(dá)到92.00%以上。分析原因，很大可能在于應(yīng)用的磁共振儀及b值的選擇不同。DWI還有助于自身免疫性胰腺炎和胰腺癌的鑒別診斷［13］，前者的ADC值明顯低于后者，采用ADC=1.051×10-3mm2/s為臨界值鑒別二者，ROC曲線(xiàn)下面積為0.978。有學(xué)者通過(guò)meta分析得出，DWI用于鑒別診斷胰腺癌和腫塊型慢性胰腺炎具有較高的診斷準(zhǔn)確性［14］。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是胰腺癌主要的轉(zhuǎn)移方式，王悅?cè)说龋?5］研究證實(shí)，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在DWI圖上呈明顯高信號(hào)，其ADC值為（1.55±0.21）×10-3mm2/s，以1.68×10-3mm2/s為最佳分界值判斷淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移的ROC曲線(xiàn)下面積為0.857。因此，DWI對(duì)于胰腺癌的全面診斷具有重要意義。DWI可用于評(píng)估胰腺癌的惡性程度，ADC值的不同與胰腺癌的惡性程度密切相關(guān)［16］，在胰腺癌的術(shù)前評(píng)估中發(fā)揮重要作用。

總之，DWI技術(shù)及ADC值可量化組織內(nèi)部水分子的擴(kuò)散能力，反映組織與病變內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)；且所獲得的定量指標(biāo)與臨床具有較好的一致性，為疾病的診斷與鑒別診斷提供了重要的參考價(jià)值。但由于ADC值受干擾因素較多，如不同機(jī)型、不同場(chǎng)強(qiáng)、不同b值等所測(cè)結(jié)果會(huì)有所不同。同時(shí)，本研究結(jié)果顯示，胰腺癌與正常胰腺組織ADC值具有一定交叉，故不能完全取代傳統(tǒng)磁共振掃描序列對(duì)胰腺癌進(jìn)行診斷。當(dāng)常規(guī)掃描序列對(duì)疾病診斷及鑒別診斷有困難時(shí)，DWI可作為有價(jià)值的參考指標(biāo)給予提示和補(bǔ)充。

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Study on diagnostic value of DWI in pancreatic carcinoma

Luo Li，Han Fugang，Shu Jian（Department of Radiology，Affiliated HospitalofLuzhouMedicalCollege，Luzhou，Sichuan646000，China）

ObjectiveTo analyze the diagnostic value of magnetic resonance diffusion-weighted imaging（DWI）and ap parent diffusion coefficient（ADC）in pancreatic carcinoma.MethodsThe imaging data in 37 patients with pancreatic carcinoma undergoing routine MRI，DWI and enhancement scanning in our hospital from May 2009 to November 2010 were retrospectively analyzed，including 28 cases of pancreatic head carcinoma，3 cases of pancreatic neck carcinoma and 6 cases of pancreatic body and tail carcinoma.Contemporaneous 32 patients with upper abdominal examination（excluding pancreatic diseases by clinical，imaging and laboratory detection）were selected as the control group.The Philips 1.5 T or 3.0 T superconduction MR scanner was adopted to conduct routine MRI and DWI scanning for analyzing the DWI imaging manifestations of pancreatic carcinoma；The ADC values of pancreatic carcinoma，pericancerous tissue and normal pancreas were measured and analyzed by using the one way Anova.The receiver operating characteristic（ROC）curve was drawn to determine the best diagnostic threshold，then their diagnostic value was judged，and the sensitivity，specificity and accuracy of ADC for diagnosing pancreatic carcinoma were calculated. ResultsAll 37 cases of pancreatic carcinoma tissue displayed hyperintensity signal on DWI sequence.The mean ADC values of cancer，pericancerous tissue and normal pancreas were（1.470±0.188）×10-3，（1.571±0.175）×10-3，（1.683±0.169）×10-3mm2/s respectively，showing statistical different among them（F=12.207，P＜0.01）.The sensitivity and specificity of the best diagnostic threshold（ADC=1.503×10-3mm2/s）for diagnosing pancreatic carcinoma were 78.38%and 87.50%respectively.The area under the ROC curve was 0.817，which had the middle diagnostic value.ConclusionPancreatic carcinoma tissue displays hyperintensity signal on DWI sequence.There is obvious difference in average ADC value between pancreatic carcinoma tissue and normal pancreatic tissue.So the measure of ADC may contribute to diagnose pancreatic carcinoma.

Magnetic resonance imaging；Magnetic resonance spectroscopy；Pancreatic neoplasms/diagnosis；diffusion weighted imaging

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.13.014

A

1009-5519（2016）13-1994-03

羅麗（1980-），碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事腹部影像學(xué)診斷工作。

（2016-02-01）