郭 立，楊達寬，袁曙光，閆 東，王家平

（昆明醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院放射科，云南 昆明 650101）

磁共振彌散加權成像（DWI）是一種觀察活體組織水分子彌散運動的無創(chuàng)成像技術，它通過檢測生物體內水分子運動狀態(tài)的改變而間接反映組織空間結構和病理變化。近年來隨著回波平面技術（EPI）的不斷成熟，DWI在腹部的運用越來越受到重視。b值為DWI成像中最重要的參數(shù)，但胰腺癌b值的選擇爭論較大。本研究對目前爭論較大的幾個b值組合進行比較，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例經手術病理證實，19例經相關細胞檢驗學及影像學檢查證實（其中17例影像學檢查發(fā)現(xiàn)已發(fā)生腹部及其他部位轉移）。正常對照組為健康志愿者，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超導型MR成像儀體部線圈掃描。檢查前對病人進行屏氣訓練。所有病例行T1WI、T2WI常規(guī)MRI平掃及DWI序列掃描，然后再行動態(tài)增強掃描。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穩(wěn)態(tài)進動快速成像（Ture-Fisp）序列。DWI采用單次激發(fā)SE-EPI序列加脂肪抑制技術，橫斷面掃描。掃描參數(shù)：TR 2300ms，TE 84ms，采集頻帶 1502kHz/像素，激勵次數(shù)1，層數(shù)15，層厚5mm，間距 0.5mm，視野 380mm×380mm，矩陣128×128。選取4種不同的擴散系數(shù)組合 成 像 ，b 值 分 別 為 （0，50）、 （0，400）、 （0，700）、（0，1000）s/mm2，進行一次閉氣掃描，每種組合掃描時間為13s。

1.3 圖像測量

Siemens磁共振工作站自動生成ADC圖。觀察不同b值下，胰腺癌腫、癌周胰腺組織的影像學特征，結合T1WI、T2WI及DWI圖并對ADC圖質量進行評分，評分標準為：①胰腺癌顯示評價標準：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，與周圍組織及臟器的分界對比不十分清楚；4分：介于3～5分之間；5分：胰腺腫瘤組織邊緣銳利，與周圍組織及臟器的分界形成明顯對比。②圖像偽影評價標準：1分：偽影很重，不能顯示病變；2分：偽影較重，嚴重影響病變顯示；3分：偽影一般，對病變顯示有一定影響；4分：偽影較輕，對病變顯示影響較?。?分：無偽影或幾乎沒有偽影。

分別測量胰腺癌腫、癌周胰腺及正常胰腺組織ADC值。在感興趣區(qū)選取時應注意：感興趣區(qū)應盡量大，但應避開胰腺周圍、血管、胰管、膽管、壞死區(qū)及偽影；癌周圍胰腺組織應選擇MRI常規(guī)序列上信號正常的胰腺組織測量。

1.4 統(tǒng)計學處理

用SPSS for Windows 11.5統(tǒng)計軟件包對胰腺癌組中癌腫、癌周胰腺及正常對照組胰腺組織間ADC值進行多樣本均數(shù)的兩兩比較；胰腺癌組不同b值下ADC圖像質量進行組間兩兩比較，檢驗標準為0.05。

2 結果

2.1 DWI圖

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

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b=700s/mm2時1例病灶由于圖像質量差，胰腺顯示不清；b=1000s/mm2時，3例圖像質量差，胰腺顯示不清。

表2 胰腺癌組織ADC圖像質量（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，兩者間無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；胰腺癌組織呈低信號表現(xiàn)，與正常胰腺及癌周胰腺組織間具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表1。

不同b值組合下胰腺癌組ADC圖圖像質量比較具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2及圖1。

表1 不同b值所測得的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

擴散是指人體組織中水分子的布朗運動，常用擴散系數(shù)D描述布朗運動的大小，其指一個水分子在單位時間內隨機擴散運動的范圍，單位為mm2/s或cm2/s。DWI是通過彌散梯度磁場下水分子位移所引起信號的改變來觀測水分子的彌散，人體內水分子彌散運動速率與狀態(tài)成微米數(shù)量級的運動變化，與人體組織細胞的大小處于同一數(shù)量級?；铙w組織內水分子的位移除受布朗運動影響外，還受到多種因素的影響，使我們所測得的彌散系數(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，如呼吸運動、肢體移動、腸道蠕動、心臟及血管搏動等。這些生理運動引起水分子的位移明顯大于布朗運動所引起的位移，從而導致DWI失敗，因此過去DWI主要運用于像中樞神經系統(tǒng)這些受生理運動影響較小的地方。隨著MRI硬件設備的快速發(fā)展和快速的成像技術（如EPI序列）的應用，DWI能有效“凍結”這些生理運動，使DWI在胰腺疾病的應用成為可能。第二類是微循環(huán)因素影響，如毛細血管灌注、體液流動、細胞的滲透性等。我們主要通過ADC值或指數(shù)圖像這兩種方法來減少上述因素的影響，此外這兩種方法還能消除T2穿透效應的影響，較為真實的反映組織真正的彌散狀況。其中ADC值在臨床上應用更為廣泛。 運算公式為：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）條件下彌散加權圖像的信號強度。擴散速度快的組織ADC值高，擴散速度慢的組織ADC值低。

各種MR掃描儀所測得的純水ADC值比較接近，但各研究者[4-6]所測正常胰腺和胰腺癌的ADC值差別較大，這與每臺磁共振所用的掃描技術、序列及成像參數(shù)不盡相同有關，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，目前尚無一個公認的b值。

本研究選擇目前爭論較大的幾種b值組合[（0，50）、（0，400）、（0，700）和（0，1000）s/mm2]進行胰腺癌DWI[4，6-8]，通過對圖像質量進行評分（包括病灶顯示評分和偽影評分），從中選擇出較佳的b值。當b 值為（0，50）s/mm2時，ADC 圖病灶的顯示欠佳，病變及周圍其他組織信號不均，波動較大。這可能與b值較小時，擴散信號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，這與Chow等[4]研究結論相同。此外，我們認為ADC圖病變的顯示欠佳還可能與b值差較小有關：b值差較小時，所得的DWI圖對圖像信號變化敏感性差，從而計算出的ADC值波動較大。故我們認為選擇小b值所得的ADC值難以真實地反映組織內水分子的布朗運動，故不宜選用較小 b 值。 當 b 值為（0，700）、（0，1000）s/mm2時，由于需用較長的TE，對于胰腺T2值較短的器官來說信號衰減明顯，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圖因偽影干擾而無法辨認胰腺解剖結構。根據(jù)我們的研究結果，當b值為（0，400）s/mm2時，ADC 圖中胰腺癌病灶顯示清晰，邊界清楚，與周圍組織對比度高，且偽影較少。這因為b值取400s/mm2即避免了小b值時彌散圖像受血流因素及T2穿透效應的影響，又避免了大b值時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在胰腺癌的診斷價值

DWI通過對水分子的彌散運動的研究，能提供關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，從而從另一個方面來觀察病變。

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，隨b值增高，正常胰腺組織信號逐漸降低；胰腺癌組織在不同b值的DWI圖呈高信號，并且隨b值增高，其信號降低不明顯。測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），這說明胰腺癌內水分子彌散受限，這與文獻報道一致，這可能與3個因素有關[9]：①腫瘤細胞生長迅速，細胞密度高；②腫瘤細胞異型性與細胞器的豐富程度呈正相關，胰腺癌組織內，細胞核及細胞器體積較正常胰腺細胞的體積大，從而一定程度上限制水分子彌散。③細胞外間隙減小。

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值可作為評判胰腺癌的標準。研究中腫瘤周圍胰腺組織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。

DWI與傳統(tǒng)MRI成像相比是一個全新的領域，是磁共振的功能成像之一。雖然DWI在胰腺尚處于初級探討階段，但在診斷中已顯示出較大的價值。在研究中我們觀察到直徑＜4cm的癌腫并發(fā)生胰外轉移的病變比病變較大而未發(fā)生轉移的癌腫的ADC值低，這可能與腫瘤的惡性程度有關，但由于病例數(shù)有限，未做進一步的研究。相信隨著DWI在胰腺的應用和更多經驗的積累，其將為胰腺癌的診斷、病變的分級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以下的肝臟常見病變磁共振擴散成像的量化研究[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磁共振擴散加權成像對胰腺癌的診斷價值初探[J]. 中國醫(yī)學影像技術，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.磁共振彌散加權成像對胰腺病變的應用研究[D].上海：第二軍醫(yī)大學，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.