郭 立，楊達(dá)寬，袁曙光，閆 東，王家平

（昆明醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院放射科，云南 昆明 650101）

磁共振彌散加權(quán)成像（DWI）是一種觀察活體組織水分子彌散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)成像技術(shù)，它通過(guò)檢測(cè)生物體內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而間接反映組織空間結(jié)構(gòu)和病理變化。近年來(lái)隨著回波平面技術(shù)（EPI）的不斷成熟，DWI在腹部的運(yùn)用越來(lái)越受到重視。b值為DWI成像中最重要的參數(shù)，但胰腺癌b值的選擇爭(zhēng)論較大。本研究對(duì)目前爭(zhēng)論較大的幾個(gè)b值組合進(jìn)行比較，從中選擇出最適合胰腺癌DWI的b值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

胰腺癌患者41例，其中男25例，女16例，年齡39～82歲，平均61.2歲，其中胰頭癌35例，胰體尾癌6例。22例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，19例經(jīng)相關(guān)細(xì)胞檢驗(yàn)學(xué)及影像學(xué)檢查證實(shí)（其中17例影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)已發(fā)生腹部及其他部位轉(zhuǎn)移）。正常對(duì)照組為健康志愿者，共32例，男18例，女14例，年齡31～79歲，平均62.3歲。

1.2 檢查方法

采用Siemens公司Sonata 1.5T超導(dǎo)型MR成像儀體部線圈掃描。檢查前對(duì)病人進(jìn)行屏氣訓(xùn)練。所有病例行T1WI、T2WI常規(guī)MRI平掃及DWI序列掃描，然后再行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描。T1WI分別采用快速小角度激發(fā)（FLASH）序列和FLASH+FS（脂肪抑制）序列；T2WI采用半傅立葉采集單次激發(fā)快速自旋回波（HASTE）序列；冠狀面掃描采用真實(shí)穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像（Ture-Fisp）序列。DWI采用單次激發(fā)SE-EPI序列加脂肪抑制技術(shù)，橫斷面掃描。掃描參數(shù)：TR 2300ms，TE 84ms，采集頻帶 1502kHz/像素，激勵(lì)次數(shù)1，層數(shù)15，層厚5mm，間距 0.5mm，視野 380mm×380mm，矩陣128×128。選取4種不同的擴(kuò)散系數(shù)組合 成 像 ，b 值 分 別 為 （0，50）、 （0，400）、 （0，700）、（0，1000）s/mm2，進(jìn)行一次閉氣掃描，每種組合掃描時(shí)間為13s。

1.3 圖像測(cè)量

Siemens磁共振工作站自動(dòng)生成ADC圖。觀察不同b值下，胰腺癌腫、癌周胰腺組織的影像學(xué)特征，結(jié)合T1WI、T2WI及DWI圖并對(duì)ADC圖質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：①胰腺癌顯示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1分：腫瘤組織邊界不清，不能很好顯示胰腺腫瘤組織；2分：介于1～3分之間；3分：腫瘤組織邊緣顯示尚清，與周?chē)M織及臟器的分界對(duì)比不十分清楚；4分：介于3～5分之間；5分：胰腺腫瘤組織邊緣銳利，與周?chē)M織及臟器的分界形成明顯對(duì)比。②圖像偽影評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1分：偽影很重，不能顯示病變；2分：偽影較重，嚴(yán)重影響病變顯示；3分：偽影一般，對(duì)病變顯示有一定影響；4分：偽影較輕，對(duì)病變顯示影響較小；5分：無(wú)偽影或幾乎沒(méi)有偽影。

分別測(cè)量胰腺癌腫、癌周胰腺及正常胰腺組織ADC值。在感興趣區(qū)選取時(shí)應(yīng)注意：感興趣區(qū)應(yīng)盡量大，但應(yīng)避開(kāi)胰腺周?chē)?、血管、胰管、膽管、壞死區(qū)及偽影；癌周?chē)认俳M織應(yīng)選擇MRI常規(guī)序列上信號(hào)正常的胰腺組織測(cè)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

用SPSS for Windows 11.5統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)胰腺癌組中癌腫、癌周胰腺及正常對(duì)照組胰腺組織間ADC值進(jìn)行多樣本均數(shù)的兩兩比較；胰腺癌組不同b值下ADC圖像質(zhì)量進(jìn)行組間兩兩比較，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 DWI圖

各b值下，胰腺組織呈均勻中等信號(hào)，略高于肝組織，低于腎臟信號(hào)強(qiáng)度。隨b值增高，胰腺組織信號(hào)逐漸降低。胰腺癌組織在DWI圖上表現(xiàn)為高信號(hào)，隨b值增高，病灶仍呈高信號(hào)。

隨著b值增大，DWI圖信噪比增加，扭曲、變形和折疊偽影增多。當(dāng)b=700s/mm2時(shí)1例病灶由于圖像質(zhì)量差，胰腺顯示不清；b=1000s/mm2時(shí)，3例圖像質(zhì)量差，胰腺顯示不清。

表2 胰腺癌組織ADC圖像質(zhì)量（單位：分）

2.2 ADC值及ADC圖

不同 b 值[（0，50）、（0，400）、（0，700）、（0，1000）s/mm2]，癌周胰腺組織、正常胰腺組織的的ADC圖呈中等信號(hào)，兩者間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；胰腺癌組織呈低信號(hào)表現(xiàn)，與正常胰腺及癌周胰腺組織間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表1。

不同b值組合下胰腺癌組ADC圖圖像質(zhì)量比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2及圖1。

表1 不同b值所測(cè)得的ADC平均值（單位：10-3s/mm2）

3 討論

3.1 胰腺癌的DWI中b值的選擇

擴(kuò)散是指人體組織中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，常用擴(kuò)散系數(shù)D描述布朗運(yùn)動(dòng)的大小，其指一個(gè)水分子在單位時(shí)間內(nèi)隨機(jī)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的范圍，單位為mm2/s或cm2/s。DWI是通過(guò)彌散梯度磁場(chǎng)下水分子位移所引起信號(hào)的改變來(lái)觀測(cè)水分子的彌散，人體內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)速率與狀態(tài)成微米數(shù)量級(jí)的運(yùn)動(dòng)變化，與人體組織細(xì)胞的大小處于同一數(shù)量級(jí)?；铙w組織內(nèi)水分子的位移除受布朗運(yùn)動(dòng)影響外，還受到多種因素的影響，使我們所測(cè)得的彌散系數(shù)并不僅僅反映水分子的彌散狀況，這些影響因素主要包括兩類[1-3]：第一類是宏觀因素的影響，如呼吸運(yùn)動(dòng)、肢體移動(dòng)、腸道蠕動(dòng)、心臟及血管搏動(dòng)等。這些生理運(yùn)動(dòng)引起水分子的位移明顯大于布朗運(yùn)動(dòng)所引起的位移，從而導(dǎo)致DWI失敗，因此過(guò)去DWI主要運(yùn)用于像中樞神經(jīng)系統(tǒng)這些受生理運(yùn)動(dòng)影響較小的地方。隨著MRI硬件設(shè)備的快速發(fā)展和快速的成像技術(shù)（如EPI序列）的應(yīng)用，DWI能有效“凍結(jié)”這些生理運(yùn)動(dòng)，使DWI在胰腺疾病的應(yīng)用成為可能。第二類是微循環(huán)因素影響，如毛細(xì)血管灌注、體液流動(dòng)、細(xì)胞的滲透性等。我們主要通過(guò)ADC值或指數(shù)圖像這兩種方法來(lái)減少上述因素的影響，此外這兩種方法還能消除T2穿透效應(yīng)的影響，較為真實(shí)的反映組織真正的彌散狀況。其中ADC值在臨床上應(yīng)用更為廣泛。 運(yùn)算公式為：ADC=ln（S低/S高）/（b高-b低），其中 S低、S高為不同彌散敏感系數(shù)（低b值、高b值）條件下彌散加權(quán)圖像的信號(hào)強(qiáng)度。擴(kuò)散速度快的組織ADC值高，擴(kuò)散速度慢的組織ADC值低。

各種MR掃描儀所測(cè)得的純水ADC值比較接近，但各研究者[4-6]所測(cè)正常胰腺和胰腺癌的ADC值差別較大，這與每臺(tái)磁共振所用的掃描技術(shù)、序列及成像參數(shù)不盡相同有關(guān)，更重要的是不同的研究者所選用的 b值不同。 b值范圍在（0，50～1000）s/mm2均有研究，目前尚無(wú)一個(gè)公認(rèn)的b值。

本研究選擇目前爭(zhēng)論較大的幾種b值組合[（0，50）、（0，400）、（0，700）和（0，1000）s/mm2]進(jìn)行胰腺癌DWI[4，6-8]，通過(guò)對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分（包括病灶顯示評(píng)分和偽影評(píng)分），從中選擇出較佳的b值。當(dāng)b 值為（0，50）s/mm2時(shí)，ADC 圖病灶的顯示欠佳，病變及周?chē)渌M織信號(hào)不均，波動(dòng)較大。這可能與b值較小時(shí)，擴(kuò)散信號(hào)在圖像中所占的比例小，而血流灌注等微循環(huán)因素的影響較大有關(guān)，這與Chow等[4]研究結(jié)論相同。此外，我們認(rèn)為ADC圖病變的顯示欠佳還可能與b值差較小有關(guān)：b值差較小時(shí)，所得的DWI圖對(duì)圖像信號(hào)變化敏感性差，從而計(jì)算出的ADC值波動(dòng)較大。故我們認(rèn)為選擇小b值所得的ADC值難以真實(shí)地反映組織內(nèi)水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，故不宜選用較小 b 值。 當(dāng) b 值為（0，700）、（0，1000）s/mm2時(shí)，由于需用較長(zhǎng)的TE，對(duì)于胰腺T2值較短的器官來(lái)說(shuō)信號(hào)衰減明顯，且所得ADC圖偽影指數(shù)明顯增高。 b 值為 （0，700）s/mm2有 1 例、b 值為（0，1000）s/mm2有3例ADC圖因偽影干擾而無(wú)法辨認(rèn)胰腺解剖結(jié)構(gòu)。根據(jù)我們的研究結(jié)果，當(dāng)b值為（0，400）s/mm2時(shí)，ADC 圖中胰腺癌病灶顯示清晰，邊界清楚，與周?chē)M織對(duì)比度高，且偽影較少。這因?yàn)閎值取400s/mm2即避免了小b值時(shí)彌散圖像受血流因素及T2穿透效應(yīng)的影響，又避免了大b值時(shí)圖像信噪比較低的影響，利于胰腺癌更好顯示，為最佳的b值。

3.2 DWI在胰腺癌的診斷價(jià)值

DWI通過(guò)對(duì)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)的研究，能提供關(guān)于組織空間組成和病理生理狀態(tài)下各組織成分之間水交換狀態(tài)的信息，從而從另一個(gè)方面來(lái)觀察病變。

本研究中選擇不同的b值觀察正常胰腺組織、胰腺癌組織：不同b值的DWI圖中正常胰腺呈中等信號(hào)，隨b值增高，正常胰腺組織信號(hào)逐漸降低；胰腺癌組織在不同b值的DWI圖呈高信號(hào)，并且隨b值增高，其信號(hào)降低不明顯。測(cè)量正常胰腺和胰腺癌組織ADC值，胰腺癌組織ADC值明顯低于正常胰腺組織（P<0.05），這說(shuō)明胰腺癌內(nèi)水分子彌散受限，這與文獻(xiàn)報(bào)道一致，這可能與3個(gè)因素有關(guān)[9]：①腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)迅速，細(xì)胞密度高；②腫瘤細(xì)胞異型性與細(xì)胞器的豐富程度呈正相關(guān)，胰腺癌組織內(nèi)，細(xì)胞核及細(xì)胞器體積較正常胰腺細(xì)胞的體積大，從而一定程度上限制水分子彌散。③細(xì)胞外間隙減小。

在研究中癌周胰腺組織與正常胰腺組織在不同b值下，其ADC值無(wú)明顯差異（P>0.05），提示胰腺癌的病例中癌周胰腺組織的ADC值可作為評(píng)判胰腺癌的標(biāo)準(zhǔn)。研究中腫瘤周?chē)认俳M織ADC值略低于正常胰腺組織，這可能與癌腫阻塞胰管，引起胰腺炎癥有關(guān)。

DWI與傳統(tǒng)MRI成像相比是一個(gè)全新的領(lǐng)域，是磁共振的功能成像之一。雖然DWI在胰腺尚處于初級(jí)探討階段，但在診斷中已顯示出較大的價(jià)值。在研究中我們觀察到直徑＜4cm的癌腫并發(fā)生胰外轉(zhuǎn)移的病變比病變較大而未發(fā)生轉(zhuǎn)移的癌腫的ADC值低，這可能與腫瘤的惡性程度有關(guān)，但由于病例數(shù)有限，未做進(jìn)一步的研究。相信隨著DWI在胰腺的應(yīng)用和更多經(jīng)驗(yàn)的積累，其將為胰腺癌的診斷、病變的分級(jí)和鑒別診斷中提供更多幫助。

[1]Quan XY,Sun XJ,Yu ZJ,et al.Evaluation of diffusion weighted imaging of magnetic resonance imaging in small focal hepatic lesions:a quantitative study in 56 cases[J].Hepatobiliary Pancreat Dis Int,2005,4(3):406.

[2]孫希杰，全顯躍，梁文，等.3cm以下的肝臟常見(jiàn)病變磁共振擴(kuò)散成像的量化研究[J]. 中華腫瘤雜志，2004，26（3）：165.

[3]Boulanger Y,Amara M,Lepanto L,et al.Diffusion-weighted MR imaging of the liver of hepatitis C patients[J].NMR Biomed,2003,16(3):132.

[4]Chow LC,Bammer R,Moseley ME,et al.Single breath hold diffusion weighted imaging of the abdomen[J].J Magn Reson Imaging,2003,18(3):377.

[5]Ichikawa T,Haradome H,Hachiya J,et al.Diffusion-weighted MR imaging with single-shot echo-planar imaging in the upper abdomen:preliminary clinical experience in 61 patients[J].Abdom Imaging,1999,24(5):456-461.

[6]任瑩，金征宇，馮逢，等.3.0T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值初探[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2006，22（4）：581-583.

[7]Kim T,Murakami T,Hori M,et al.Diffusion weighted singleshot echo-planar MR imaging for liver disease[J].AJR,1999,173(2):393-398.

[8]陸靖.磁共振彌散加權(quán)成像對(duì)胰腺病變的應(yīng)用研究[D].上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2007.

[9]Sakuma H.Nomura Y,Takeda K,et al.Adult and neonatal human brain:diffusional anisotropy and myelination with diffusionweighted MR imaging[J].Radiology,1991,180(1):229-233.