磁共振成像在胰腺癌診斷中的應用

王 宏，馬巧稚，穆學濤 綜述，張桓時 審校

磁共振成像在胰腺癌診斷中的應用

王 宏1，馬巧稚1，穆學濤1綜述，張桓時2審校

胰腺腫瘤;磁共振成像;磁共振膽胰管水成像技術(shù);彌散加權(quán)成像

胰腺癌(pancreatic cancer，PC)是一種惡性程度較高的消化道腫瘤，大部分發(fā)生于胰頭，其次為胰體、胰尾［1］。近些年來，流行病學研究提示，胰腺疾病發(fā)病率正逐年升高。由于胰腺本身解剖位置較深，且病變早期無特異癥狀，再加上腫瘤生長進展快、惡性程度高，故大部分患者在臨床確診時已出現(xiàn)局部擴散和遠處轉(zhuǎn)移，通常確診后至少有80%的腫瘤已不能手術(shù)切除，而且術(shù)后的復發(fā)率高、預后差，加上化療不敏感，1年生存率不到5%［2］。另有研究表明，極早期的胰腺癌手術(shù)切除率可達90% ～100%，5年生存率可達70% ～100%，因此，胰腺癌的明確診斷直接決定了患者的治療及預后。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技術(shù)憑借較高的組織分辨力，特別是高場強MR在信噪比、成像速度等技術(shù)上的優(yōu)勢，運用多種成像方式對胰腺結(jié)構(gòu)和功能進行較全面的評價，成為臨床診斷中重要的影像檢查手段［3］。筆者對MRI在胰腺癌的診斷應用綜述如下。

1 胰腺解剖生理特點

與MRI相關(guān)的胰腺解剖生理特點包括［4］:(1)胰腺位于腹膜后器官，解剖位置較隱蔽;(2)胰腺周圍有多量脂肪，在T2加權(quán)像(T2weighted imaging，T2WI)及增強掃描的T1加權(quán)像(T1weighted imaging，T1WI)上可能會影響降低圖像對比;(3)胰腺腺體富含水溶性蛋白和糖原，縮短了胰腺組織的T1值;(4)胰管內(nèi)胰液的MR信號接近于純水;(5)胰腺外形呈長條狀，前后徑和上下徑均較小，胰頭部被十二指腸包繞;(6)MR檢查時易受呼吸及心臟大血管搏動等影響。

2 胰腺癌的MRI檢查方法及相應表現(xiàn)

2.1 非增強及動態(tài)對比劑增強MR檢查技術(shù)

2.1.1 常規(guī)T1WI和T2WI成像 作為基礎(chǔ)掃描序列能為臨床提供一定信息，可見腫瘤多呈長T1長T2信號，但信號無特異性，且很難區(qū)別腫瘤的良惡性，對于未影響胰腺形態(tài)的微小腫瘤亦很難發(fā)現(xiàn)，故需要結(jié)合其他掃描成像方法才能做出診斷。T1WI抑脂像上正常胰腺組織高于肝臟信號，而胰腺癌的信號低于肝臟信號;T2WI抑脂像上，胰腺癌呈明顯高信號，而正常胰腺組織成明顯的低信號。

2.1.2 動態(tài)增強掃描成像 胰腺癌為少血供腫瘤，在T1WI抑脂增強后腫瘤組織信號多低于正常胰腺組織，尤以動態(tài)增強早期為著，由于腫瘤具有纖維化改變的特性，纖維化程度越高，強化后信號越低，而延遲掃描可見腫瘤強化。通過三維T1加權(quán)快速擾相小角度梯度回波序列進行動態(tài)增強掃描，能有效提高胰腺癌檢出率［5］。

2.2 磁共振膽胰管水成像技術(shù)(magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP) MRCP成像原理是利用水的長T2特性，而胰液及膽汁接近于水，近而達到顯示胰膽管形態(tài)的目的。MRCP主要有3種方式，即呼吸觸發(fā)或屏氣三維采集、二維連續(xù)無間隔薄層掃描及二維厚塊一次投射法，3種方法各有優(yōu)缺點，MRCP不應單獨進行，應該與常規(guī) MRI和(或)動態(tài)增強掃描一同進行。MRCP能顯示胰管和(或)膽管梗阻、擴張情況，對腫瘤引起的胰膽管受侵程度及繼發(fā)改變具有一定的診斷意義。胰腺癌MRCP上胰管的形態(tài)和擴張情況多為主胰管阻斷伴遠端胰管的擴張或不擴張和腫瘤段胰管狹窄并有胰管壁的不規(guī)則［6，7］。

胰腺癌是MRCP的特征包括［8，9］:胰頭癌絕大多數(shù)合并膽總管和主胰管擴張，即“雙管征”;膽總管梗阻擴張，常于胰頭、鉤突水平突然狹窄或中斷;主胰管截斷伴遠端胰管擴張等［10］。

2.3 磁共振功能成像 1999年，美國哈佛大學Weisslede等［11］提出應用影像學方法，對活體狀態(tài)下的生物過程進行細胞和分子水平的定性和定量研究。在機體未發(fā)生明顯改變時顯示分子水平的變化，對疾病進行早診斷、早治療。近年來，隨著磁共振技術(shù)水平的提高，分子影像學的研究也成為了一個研究熱點。

2.3.1 彌散加權(quán)成像(diffusion－weighting imaging，DWI)可觀察水分子的擴散特性，為目前在活體上進行水分子擴散測量與成像的惟一方法。為增加擴散的敏感性，需施加擴散敏感梯度。擴散敏感梯度可與任何脈沖序列融合，可顯著增加序列對水分子布朗運動的敏感性，但它也對其他類型的運動十分敏感［12］。近年隨著目前掃描速度最快并可消除運動偽影的回波平面成像技術(shù)的運用，DWI在腹部臟器檢查中得到更廣泛的應用［13，14］。

真正的擴散運動是由于濃度不同而引起的分子運動，MRI過程中并不能區(qū)分分子運動的原因:如熱梯度、壓力梯度以及離子之間的相互作用。因而DWI所測量的分子運動只能以表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)來表達，加入的強磁場梯度即彌散梯度，常用b值來表示(單位s/mm2)，它代表施加梯度的持續(xù)時間和幅度及兩對梯度間的時間間隔。臨床上，可利用ADC值的變化來診斷胰腺癌［1，15］。能定量表示彌散特性的ADC值與細胞內(nèi)和細胞外成分的比例相關(guān)，隨著組織細胞的增多和細胞密度的增大，ADC值會下降［16］。DWI圖像上的信號強度主要取決于彌散作用和組織的T2弛豫時間因素(長T2弛豫的組織如血管瘤、囊腫DWI呈高信號)，基于DWI的對比特點，需要結(jié)合ADC圖分析病變的性質(zhì)［15］。臨床測得正常胰頭、胰體及胰尾的平均 ADC 值分別為2.61 ±0.25、1.65 ±0.22 和 1.55 ±0.21，而胰腺癌應用 b值為 0、500及 1000的 ADC值約1.00 ±0.19、1.46 ±0.20、1.23 ±0.15，選用高 b 值 DWI圖像檢測胰腺癌的敏感度和特異度分別為 96.2%、98.6%［13］，研究表明胰腺癌的ADC值均低于正常胰腺組織。上述均顯示，DWI像在胰腺癌的診斷中具有一定意義。

2.3.2 灌注成像 胰腺是單系統(tǒng)動脈供血且血運豐富的器官，其灌注信息對于了解認識胰腺內(nèi)、外分泌功能以及胰腺疾病的病理生理變化基礎(chǔ)極為重要。關(guān)于胰腺灌注的影像技術(shù)方法，包括PET、超聲、CT及MRI。PET的主要限制是其空間分辨率較低，不足以將胰腺與周圍復雜的毗鄰結(jié)構(gòu)分開，尤其是周圍血管。超聲灌注法鑒別腫塊型胰腺炎及胰腺癌的方法雖然方便，但是胰腺深在的部位導致的偽影及超聲固有的低空間分辨率是其臨床應用的主要限制，而且其量化估計的不客觀性及操作者依賴性均限制超聲灌注的臨床推廣。隨著軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，CT及MRI均有滿足圖像分析的極高的空間分辨率和時間分辨率，MRI有極高的軟組織對比度，可以顯示病灶胰腺的病灶而不易導致急性胰腺炎。另外，MRI無CT灌注掃描給患者帶來連續(xù)劑量的射線照射。但由于CT技術(shù)的發(fā)展早于MRI，且造影劑符合單室模型，灌注參數(shù)的計量方法操作便捷，因此應用MRI的胰腺灌注相對于CT較少。

磁共振灌注成像的原理主要有兩種:(1)外源性對比劑法;(2)內(nèi)源性動脈血質(zhì)子自旋標記法。目前用于胰腺灌注的是外源性對比劑法，指在靜脈注射對比劑的同時對選定的層面進行連續(xù)不斷的掃描以獲得該層面內(nèi)每一像素的信號隨強化時間而演變的曲線，稱為時間－信號強度曲線(TIC)，此曲線反映的是對比劑在該器官中所產(chǎn)生的信號變化，進而間接反映組織器官內(nèi)灌注量的變化［17，18］。

目前，胰腺的磁共振灌注成像的研究比較少，常用的對比劑為順磁性對比劑，如二乙烯五胺乙酸釓(Gd－DTPA)，它也是目前臨床廣泛應用的磁共振對比劑。研究證明，胰腺癌在灌注圖像上表現(xiàn)為低灌注，即低于周圍正常胰腺組織，因此其時間峰值、初始強度時間值均較正常胰腺組織明顯升高［4］。

2.3.3 磁共振波譜分析(magnetic resonance spectroscopy，MRS) MRS利用磁共振現(xiàn)象和化學位移作用對特定原子核及其化合物進行分析，是無損傷性研究活體組織生化代謝的一種新技術(shù)，是目前唯一能夠定性、定量提供活體內(nèi)生化信息的方法。作為一種無創(chuàng)檢查保留了胰腺及腫瘤的完整性，避免了活檢等有創(chuàng)檢查造成的對患者的創(chuàng)傷及并發(fā)癥［11］。

因生物體內(nèi)幾乎每種化合物都含有1H，所以1H是檢測敏感度最高的質(zhì)子。實驗室表明，1H波譜分析胰腺癌細胞牛磺酸峰和乳酸峰明顯升高，而正常胰腺細胞則主要表現(xiàn)出磷酸肌酸峰和谷氨酸峰。這是由于惡性腫瘤細胞不同于正常細胞的氧化磷酸化代謝，多以糖酵解供能，故腺癌細胞的乳酸水平一般較非腫瘤細胞高，這可以作為胰腺癌與腫塊型慢性胰腺炎的鑒別依據(jù)［19］。

31P波譜主要反映細胞能量代謝及細胞膜磷脂變化的信息。有動物實驗［19］證明，胰腺癌患者膽汁的磷脂酰膽堿水平較非胰腺癌患者明顯降低。由于在臨床實踐過程中發(fā)現(xiàn)，腹部橫紋肌及平滑肌的31P波譜與胰腺組織同樣表現(xiàn)為磷酸肌酸峰優(yōu)勢，會對檢查者的胰腺31P波譜造成影響。但由于胰腺深在的位置及其特殊的不規(guī)則曲線型大體解剖形態(tài)限制了體素的放置，另外其周圍脂肪、腸管運動及血管的搏動也會對MRS譜線造成污染，所以現(xiàn)在對于胰腺的MRS研究主要集中在試驗研究，尚不能做MRS的有關(guān)臨床應用。

2.4 與其他影像檢查技術(shù)比較 CT與MRI都能很好的顯示惡性腫瘤對胰腺的損害情況，螺旋CT掃描速度快，很好的避免了呼吸運動偽影的影像，保證了圖像層面的連續(xù)性，并可任意間隔、任意位置進行多方位重建;而MRI在外科治療前進行切除性評價上更有優(yōu)勢，MRI較CT能顯示胰腺更小的病灶［20，21］，且能更好地顯示胰管情況。

經(jīng)內(nèi)鏡逆行胰膽管造影(endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP)是胰腺疾病的主要診斷方法，能通過十二指腸鏡直接觀察壺腹乳頭區(qū)病變，并通過乳頭插管造影顯示胰膽管、膽囊情況以及阻塞部位和形態(tài)，并可區(qū)分肝內(nèi)或肝外阻塞。在造影檢查同時還可采集胰液進行細胞學檢查。ERCP較MRI缺點在于:對操作者要求較高;屬于有創(chuàng)檢查，患者承受一定痛苦，并有一定的并發(fā)癥;若胰膽管完全梗阻，只能顯示近端管腔;可能假性狹窄或假性梗阻。而MRCP作為一項無創(chuàng)檢查，可以在患者不承受痛苦的情況下較好的顯示胰膽管擴張、梗阻情況。對不能行ERCP檢查或ERCP檢查失敗的患者，MRCP的應用具有較高價值［22］。

總之，磁共振成像對胰腺癌的診斷具有一定的優(yōu)越性，常規(guī)磁共振掃描結(jié)合動態(tài)增強及適宜的功能成像為腫瘤的更早診斷提供依據(jù)，從而達到臨床更早治療的目的。

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R735.9

王 宏，女，1955年出生。碩士，主任醫(yī)師。主要從事磁共振影像診斷工作。

1.100039 北京，武警總醫(yī)院磁共振科;2.100036 北京，空軍總醫(yī)院CT－MRI科(2012－06－10收稿 2012－09－18修回)

(責任編輯 武建虎)