3T磁共振多參數成像胰島素瘤檢出效能初探

孫照勇， 朱亮， 薛華丹， 孫昊， 李平， 王沄， 金征宇

·腹部影像學·

3T磁共振多參數成像胰島素瘤檢出效能初探

孫照勇， 朱亮， 薛華丹， 孫昊， 李平， 王沄， 金征宇

目的評價3T磁共振多參數成像對內源性高胰島素血癥患者胰島素瘤的檢出敏感度，并分析胰島素瘤在不同序列磁共振的信號特點和對比度。方法31例內源性高胰島素血癥患者術前行3T磁共振檢查，包括T1-Dixon序列、T2-HASTE不壓脂序列、T2-BLADE壓脂及不壓脂序列及自由呼吸多b值DWI序列。兩名放射科醫師獨立地前瞻性分析各序列胰島素瘤的信號特點及腫瘤與胰腺實質的對比度。結果31例患者均接受手術，并經病理證實為胰島素瘤。29例腫瘤通過術前前瞻性閱片準確檢出，敏感度為93.5%。腫瘤-胰腺實質主觀對比度最高的序列是自由呼吸DWI(b值=800s/mm2)，其次是T1-Dixon同相位，而T2WI腫瘤-胰腺實質對比度普遍較低。T1-Dixon壓脂相的對比噪聲比(CNR)最高。6例腫瘤在T1WI及T2WI對比度均較低，而在DWI上顯示為邊界清楚的高信號結節。結論3T磁共振對胰島素瘤定位能力良好。T1-Dixon同相位和高b值DWI的腫瘤-胰腺實質對比度最高。DWI可協助檢出T1及T2信號對比度較低的腫瘤。

胰島素瘤； 磁共振成像； 診斷

胰島素瘤是最常見的胰腺高功能性內分泌腫瘤，年發病率低于十萬分之一[1]。胰島素瘤的主要臨床表現為低血糖癥，典型者可表現為Whipple三聯征，生化檢查提示低血糖伴高胰島素血癥[2]。絕大多數胰島素瘤為良性腫瘤，一經發現應當手術切除[3]。胰島素瘤在胰腺的任何部位均可發生，且位于胰頭、胰體、胰尾的幾率大致相當。對于生化診斷明確的胰島素瘤患者，術前影像學檢查的主要目的是腫瘤檢出。準確的術前定位對于手術方案的制定，尤其是微創手術的入路選擇極為重要[4]。CTMRI作為無創性的影像學檢查手段，是胰島素瘤定位的首選檢查，而磁共振由于無輻射、軟組織對比度高，更是有其獨到的優勢[5-9]。MRI對胰腺內分泌腫瘤的檢出敏感度，既往國內外報道為40%～95%[8-14]。上述報道多為回顧性研究，時間跨度較大，磁共振機型、場強、序列選擇均有一定差別。且胰島素瘤與其他胰腺內分泌腫瘤相比，通常體積更小，檢出率更低[4]。隨著磁共振技術的發展，腹部MRI的時間和空間分辨力均有一定的提高，自由呼吸序列的應用能夠在一定程度上減少偽影，提高圖像質量。高場磁共振結合功能序列對胰島素瘤的定位準確性目前報道較少。本研究的目的在于評估3T磁共振不同序列對于胰島素瘤的檢出和細節顯示能力，包括常規T1及T2序列的不同采集方式，以及DWI的不同b值進行評估，選取最優的序列及相應組合，評估其對胰島素瘤術前定位的效能。

表1 3T磁共振胰島素瘤定位檢出掃描參數

材料與方法

1.一般資料

本研究獲本院倫理委員會批準，前瞻性搜集2015年1月-2016年2月因內源性低血糖癥、高胰島素血癥在本院行胰島素瘤定位檢查的患者。所有患者均簽署知情同意書。此期間39例患者在本院放射科接受3T磁共振檢查，其中31例經手術病理證實為單發胰島素瘤。其中男12例，女19例，年齡22～67歲，平均(40.7±12.6)歲。術前低血糖癥狀持續時間3～276個月，中位時間60個月。手術方式包括剖腹探查、胰島素瘤切除術(10例)、腹腔鏡下胰島素瘤切除術(17例)、胰頭十二指腸切除術(1例)及胰體尾切除術(3例)。12例腫瘤位于胰頭，5例位于胰頸，7例位于胰體，7例位于胰尾。腫瘤大小為0.7～2.8 cm，平均直徑為(1.4±0.6) cm。WHO分級為G1(23例)和G2(8例)。

2.檢查方法

采用Siemens Skyra 3T磁共振進行掃描。所有患者檢查前記錄身高、體重，并進行呼吸訓練。患者接受檢查前禁食水4 h，低血糖癥狀嚴重者靜脈輸葡萄糖。檢查前30 min飲用適量胃腸道陰性對比劑。掃描參數見表1。記錄每一序列掃描時間。

3.圖像評估

兩名放射科醫師(分別具備4年和13年腹部磁共振讀片經驗)獨立在Siemens MMWP后處理工作站進行前瞻性閱片，對每一序列進分別主觀和客觀評估。主觀評估內容包括：①腫瘤的信號特征(相對胰腺實質為高/等/低信號)。②胰島素瘤與胰腺實質對比度的主觀評分，標準如下：0分，腫瘤信號與胰腺實質相等，不能檢出；1分，腫瘤信號與胰腺實質存在輕微差異，診斷自信度較低；2分，腫瘤信號與胰腺實質存在一定差異，診斷自信度中等；3分，腫瘤信號與胰腺實質存在明顯差異，診斷自信度高。③腫瘤邊界的顯示，評分標準如下：0分，腫瘤不可見，不能判斷邊界；1分，腫瘤邊界模糊；2分，腫瘤邊界可見；3分，腫瘤邊界清晰，可見包膜樣結構。當兩名醫師存在意見不一致時，共同閱片達成共識。當腫瘤在特定序列中可檢出時，進一步行客觀定量評價，內容包括：①用盡可能大的圓形興趣區(region of interest，ROI)測量腫瘤信號，記錄平均值和標準差，用同樣大小的ROI測量正常胰腺實質和背景噪聲的信號，記錄平均值和標準差。每一序列分別獨立測量三遍。②計算對比噪聲比(contrast noise ratio，CNR)，公式如下：CNR=(ST-SP)/SDN。其中ST指腫瘤信號均值，SP指正常胰腺實質信號均值，SDN指背景信號的標準差。

4.統計學處理

采用SPSS 18.0統計分析軟件，利用四格表計算各組序列的診斷效能，采用McNemar Test進行序列間的診斷效能比較，兩名醫師主觀評分異質性采用Kappa分析，Kappa值為0.8～1.0提示一致性極好，0.61～0.80提示一致性較好，0.41～0.60提示一致性一般，lt;0.4提示一致性較差。

結果

31例患者經磁共振檢查后接受手術。經兩名放射科醫師前瞻性共同閱片，于術前準確檢出29例腫瘤(敏感度93.5%)。1例位于胰尾的直徑0.5 cm的胰島素瘤在術前未能檢出，1例位于胰腺鉤突的直徑1.1 cm的胰島素瘤在所有序列對比度均較低，術前未能檢出。各序列中腫瘤的主觀對比度評分、CNR量化評分及平均掃描時間見表2。

T1Dixon序列的同相位和壓脂相分別檢出27例(敏感度87.1%)和24例腫瘤(敏感度77.4%)。其中同位相顯示4例腫瘤與胰腺實質呈等信號，難以檢出；27例腫瘤表現為低信號，其中7例呈明顯低信號(評分3分，圖1a)，易于檢出，20例腫瘤與胰腺實質差異相對較小(評分1～2分)。壓脂相顯示7例腫瘤與胰腺實質呈等信號，難以檢出；24例腫瘤表現為低信號，其中5例呈明顯低信號(評分3分，圖1b)，易于檢出，19例腫瘤與胰腺實質差異相對較小(評分1～2分，圖2a)。8例同相位的腫瘤-胰腺實質對比度優于壓脂相，20例中二者對比度相仿，3例相位的腫瘤-胰腺實質對比度低于壓脂相。

T1Dixon同相位可檢出的腫瘤中，6例邊界欠清，12例邊界可見，9例邊界清楚，可見包膜樣結構。壓脂相可檢出的腫瘤中，8例邊界欠清，12例邊界可見，4例邊界清楚，可見包膜樣結構。

表2 磁共振各序列的腫瘤平均CNR及掃描時間

圖1 女，54歲，低血糖癥6年，病理證實胰島素瘤。a) 磁共振T1Dixon同相位示胰體部低信號結節(箭)，略凸向胰腺輪廓外，相對周圍胰腺實質為明顯低信號；b)磁共振T1壓脂相示胰體部結節相對周圍胰腺實質為較低信號(箭)；c)T2 BLADE壓脂相示腫瘤為高信號(箭)；d)橫軸面T2HASTE示腫瘤為高信號結節，邊界清楚(箭)。

圖2 男，41歲，低血糖癥3年，手術病理證實胰島素瘤。a)T1Dixon壓脂相見胰尾腫瘤呈T1稍低信號(箭)，與正常胰腺實質對比度較低；b) T2BLADE示胰尾腫瘤呈稍高信號結節，與正常胰腺實質對比度較低(箭)；c)高b值DWI(b=800)腫瘤顯示為高信號結節(箭)，與正常胰腺實質對比度較高。

T2BLADE壓脂序列、不壓脂序列和T2HASTE序列分別檢出21例(敏感度67.7%)、22例(敏感度71.0%)和21例腫瘤(敏感度67.7%)。

T2BLADE壓脂序列中，10例腫瘤與胰腺實質呈等信號；21例腫瘤表現為低信號，其中4例呈明顯高信號(評分3分，圖1c)，易于檢出，17例腫瘤與胰腺實質差異相對較小(評分1～2分)。T2 BLADE不壓脂序列中，9例腫瘤與胰腺實質呈等信號；22例腫瘤表現為低信號，其中3例呈明顯高信號(評分3分，圖1d)，易于檢出，19例腫瘤與胰腺實質差異相對較小(評分1～2分，圖2b)。T2HASTE序列中，10例腫瘤與胰腺實質呈等信號；21例腫瘤表現為低信號，其中4例呈明顯高信號(評分3分)，易于檢出，17例腫瘤與胰腺實質差異相對較小(評分1～2分)。

5例患者T2BLADE壓脂或不壓脂序列腫瘤-胰腺實質對比度優于T2HASTE序列，20例中三者對比度相仿，6例中T2BLADE壓脂及不壓脂序列的腫瘤-胰腺實質對比度均低于T2HASTE。

T2BLADE壓脂序列所檢出的腫瘤中，10例腫瘤邊界欠清，11例邊界清楚，其中2例可見細線狀包膜樣結構。T2BLADE不壓脂序列所檢出的腫瘤中，8例腫瘤邊界欠清，14例邊界清楚，其中6例可見包膜樣結構。T2HASTE序列所檢出的腫瘤中，9例腫瘤邊界欠清，而12例邊界清楚，其中5例可見包膜樣結構。

較高b值DWI(b=600，800 s/mm2)序列中，b值為600 s/mm2和800 s/mm2的DWI序列各檢出25例腫瘤(敏感度80.6%)，均表現為高信號結節(圖2c)，而6例結節為等信號，未能檢出。9例患者中b值=800 s/mm2的DWI腫瘤對比度優于b值=600 s/mm2，22例二者對比度相仿。高b值DWI序列所檢出的腫瘤中，6例邊界欠清，19例邊界較清楚，無一可見包膜。

6例腫瘤在T1及T2加權序列中對比度均較低(評分0～2分，圖2a、b)，而在高b值DWI上呈邊界清楚的高信號結節(圖2c)。

T1加權序列、T2加權序列和DWI的序列間診斷效能比較顯示T1加權序列和DWI的診斷效能均顯著高于T2加權序列(P=0.03，0.04)，T1加權序列和DWI的診斷效能差異無統計學意義。T1加權序列中同相位和壓脂像之間差異無統計學意義。T2加權序列中BLADE和HASTE序列、壓脂及不壓脂序列之間差異均無統計學意義。

T1、T2及DWI的多參數序列組合敏感度最高(93.5%)，高于任何單一序列(67.7%～87.1%)及T1+T2序列(87.1%)。但T1+T2+DWI的序列組合與T1+T2序列組合比較，差異無統計學意義(P=0.27)。

兩名放射科醫師對腫瘤的信號特點、主觀對比度及腫瘤邊界的判斷均表現出較高的一致性，Kappa值均高于0.7(0.74～0.91，Plt;0.01)。

討論

胰島素瘤的患者臨床癥狀通常較為突出，往往因低血糖癥就診，當實驗室檢查提示內源性高胰島素血癥時，則高度指向胰腺高功能內分泌腫瘤的診斷，此時影像學檢查的目的是檢出腫瘤并盡可能準確地對腫瘤進行定位，指導下一步的手術方案。根據各影像學檢查的成本費用、檢出腫瘤的定位準確性及有創程度，多數醫療機構將腹部超聲和增強CT作為一線檢查[5-7]。磁共振、超聲內鏡和PET/CT檢查以往主要是用于一線檢查不能確診的疑難病例，病例報道及研究相對較少[8-9]。然而隨著磁共振快速成像和自由呼吸序列的開發和應用，腹部磁共振的圖像質量較前有所提高，而高場磁共振的臨床應用也越來越普及[10]。由于其無輻射的優勢，可能取代增強CT作為未來的一線檢查。探索胰島素瘤的磁共振信號特點及高場磁共振對胰島素瘤的定位診斷價值，具有一定的現實意義。

本研究納入31例胰島素瘤患者，根據術前磁共振檢查進行前瞻性定位檢出，敏感度高達93.5%。在臨床實踐中動態增強CT常作為胰島素瘤術前定位的一線檢查，筆者所在機構則以胰腺增強CT+灌注作為胰島素瘤定位檢查的首選方案，旨在利用胰島素瘤富血供的特點，捕捉其動脈早期的高強化而檢出腫瘤。胰腺增強CT+灌注結合的方案根據以往報道的診斷敏感度可高達94.6%[5-6]。然而其局限性在于多期掃描的輻射劑量較高，且對比劑總量較大。在預實驗和本研究中均顯示3T多參數MRI在不引入對比劑動態增強的條件下，利用T1、T2加權像和DWI的組合即可實現與多期動態增強CT相當的很高的敏感度。而目前臨床較先進的MR動態增強序列，其時間分辨力仍低于灌注CT(全胰腺灌注的時間分辨力為1.5s/次)， 出于以上考慮，本研究未評估MR動態增強檢查對于胰島素瘤檢出的價值，是本研究的局限性之一。

與國外早期研究相比，盡管T1和T2序列的掃描時間明顯縮短，圖像質量明顯提高，但腫瘤的檢出率提高并不顯著。根據Theoni等[10]2000年的研究，T1加權SE壓脂序列和spoiled GRE序列均檢出75%的胰腺高功能內分泌腫瘤(15/20)，T2加權SE壓脂序列檢出65%的腫瘤(13/20)。本研究中T1加權相表現與其類似，T1Dixon同相位檢出87.1%的腫瘤(27/31)，T1Dixon壓脂相檢出77.4%的腫瘤(24/31)。本研究中T2加權相采用了三種不同的采集方式，包括BLADE壓脂/不壓脂序列和HASTE序列。HASTE序列采集耗時相對更短，甚至可以在單次屏氣完成采集，臨床應用效率更高。與BLADE序列的比較顯示不同序列及是否壓脂對腫瘤檢出的敏感度相仿(67.7%～71.0%)，腫瘤-胰腺實質的主觀對比度也大致相當。T2加權相胰島素瘤多表現為稍高信號，甚至等信號，腫瘤-胰腺實質對比度相對T1加權像和DWI較低。但由于T2加權序列有時可清楚地顯示腫瘤邊界，并有利于評估腫瘤和主胰管及膽總管的相對位置關系，因此胰島素瘤的MR定位檢查仍應當包含T2加權相。考慮到時間效率因素，T2HASTE或為最佳序列。

近年來自由呼吸DWI在腹部疾病中得到較多應用[14-15]。胰島素瘤是內分泌腫瘤，通常細胞密度高、核質比高，DWI表現為明顯擴散受限。國外個案報道稱DWI可檢出增強CT、傳統MR序列定位均不明確的隱匿性胰島素瘤[16]。Bakir等[17]2010年報道了傳統序列磁共振和DWI在12例胰腺內分泌腫瘤中的應用，其中8例為胰島素瘤，平均直徑1.8 cm，4例為無功能瘤，平均直徑8.8 cm。該研究在1.5T磁共振上完成，DWI僅檢出1例傳統序列定位不明確的腫瘤。2010年法國Caramella等報道了21例胰腺內分泌腫瘤患者中DWI的腫瘤檢出效果，該研究在1.5T磁共振上完成，DWI的腫瘤檢出率僅65%，可被檢出的腫瘤平均大小為5.1 cm，而未能檢出的腫瘤平均大小為1.9 cm[13]。本研究中腫瘤平均大小為(1.4±0.6) cm，高b值DWI可檢出80.6%的胰島素瘤，并且腫瘤-胰腺實質的主觀對比度優于傳統的T1和T2加權序列，表現優于上述報道。這很可能歸功于3T磁共振相較于1.5T磁共振的成像質量優勢，以及自由呼吸DWI序列本身的成像條件優化。在本研究中6例腫瘤在T1和T2加權相對比度均較低，而在DWI(b值=800 s/mm2)表現為邊界清楚的高信號結節，提示DWI序列對胰島素瘤的定位檢出存在明確價值。

本研究的局限性在于樣本量較少，未評估動態增強MRI對胰島素瘤定位的價值，且未與其他影像學定位檢查進行效能比較分析。多參數磁共振是否可取代增強CT作為常規一線檢查，以及在目前的多參數磁共振序列中加入動態增強MRI是否有價值，尚有待進一步研究。

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Insulinomadetectionwithmulti-parametric3TMRI

SUN Zhao-yong,ZHU Liang,XUE Hua-dan,et al.

Department of Radiology,Peking Union Medical College Hospital,Beijing 100730,China

Objective:To evaluate the diagnostic sensitivity of insulinoma localization with multi-parametric 3T MRI,and to assess the signal intensity and tumor-parenchyma contrast with each sequence.MethodsThirty-one patients with endogenic hyperinsulinemic hypoglycemia underwent preoperative 3T MRI examination with a set of predesigned sequences of Dixon,T2HASTE,T2BLADE with and without fat suppression,and free-breathing multi-b value DWI (b value=50,200,400,600,800).Two radiologists prospectively evaluated the features of all MR images in different sequences.Tumor signal intensity,visual tumor-parenchyma contrast and quantitative contrast-noise ratio (CNR) were determined on each sequence.ResultsAll patients

surgery after MRI scan.Thirty-one tumors were resected and pathologically confirmed as insulinomas.Twenty-nine tumors were accurately detected with 3T MR prospectively (sensitivity 93.5%).Free-breathing DWI (b value=800) and T1 Dixon in-phase sequence showed optimal tumor-parenchyma contrast.T1Dixon-W sequence had the highest CNR.Six tumors had low contrast on both T2and T1weighted images and were more conspicuous on high-b-value DWI.Conclusion3T MRI with diffusion weighted imaging has high sensitivity for detection of insulinoma.DWI can detect insulinomas with low contrast on T1and T2weighted imaging.

Insulinoma； Magnetic resonance imaging； Diagnosis

100730 北京，北京協和醫院放射科

孫照勇 (1985-)，男，山東濟寧人，碩士，技師，主要進行體部磁共振及磁共振功能序列研究。

薛華丹，E-mail: bjdanna95@hotmail.com

國家自然科學基金(81371608)；衛生公益行業科研專項項目基金(201402019)

R445.2； R736.7

A

1000-0313(2017)11-1170-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.11.015

2016-10-24)