尹所 薛鵬 楊繼周 張瓊

磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是當(dāng)今磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）中一項(xiàng)功能成像技術(shù)，它體現(xiàn)了活體組織中水分子的彌散狀態(tài)情況、細(xì)胞排列的密集程度，對(duì)發(fā)現(xiàn)病變、判斷病變良惡性具有重要價(jià)值。利用機(jī)床內(nèi)置線圈，采用對(duì)人體整體信息分段采集而后拼接得出全身DWI圖像資料，因后者圖像資料黑白翻轉(zhuǎn)后與PET(positron emission tomography)圖像極為相似，故也稱為全身類PET技術(shù)。頭顱、腹部的局部彌散加權(quán)成像技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床診斷中，診斷準(zhǔn)確性高。本文重點(diǎn)討論惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移病例在背景抑制全身彌散成像中與同范圍MRI檢查病灶范圍的比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料 經(jīng)臨床手術(shù)、活檢病理證實(shí)的惡性腫瘤病例19例，患者行全身類PET檢查同時(shí)或前后2周內(nèi)行常規(guī)MRI檢查。男7例，女12例，年齡38～78歲，平均55.6歲。其中前列腺癌4例，乳腺癌5例，肝癌3例，胃癌2例，胰腺癌2例，肺癌1例，直腸癌1例，結(jié)腸癌1例。

1.2 MRI檢查

1.2.1 掃描參數(shù) MR機(jī)型：GE3.0T超導(dǎo)型磁共振機(jī)，采用機(jī)器內(nèi)置線圈。全身類PET掃描參數(shù)：TR：6000 ms，TE：Mminum，TI：220 ms，b-value：800 s/mm2；slice Thickness：8 mm，slice spacing：0 mm；NEX：4，phase FOV1、FOV40。

1.2.2 方法 全身類PET掃描方法：除腹部檢查病例采用呼吸觸發(fā)掃描技術(shù)外，脊柱、盆腔均在自由呼吸下常規(guī)掃描。

1.2.3 類PET后處理 MIP重建并剪接去除圖像表層噪聲偽影。

1.3 資料分析

1.3.1 因部分病例彌漫性轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移灶分布廣泛并不同程度融合，無法統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)移瘤具體數(shù)目。本文以每個(gè)椎體及其附件、單側(cè)髂骨翼、單側(cè)恥骨、單側(cè)坐骨、單側(cè)股骨、一個(gè)實(shí)質(zhì)臟器為一個(gè)計(jì)數(shù)單元，原發(fā)灶為一個(gè)計(jì)數(shù)單元，淋巴結(jié)按大體分布區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)單元（如每側(cè)腋窩及腹股溝、頸、胸及腰段脊柱旁、肝門區(qū)域、盆腔）。

1.3.2 MRI檢查影像資料與相同范圍全身類PET資料對(duì)比。

1.3.3 對(duì)全身類PET重建圖像富含水或有疑問區(qū)域需以形態(tài)和ADC值為主要方式排除圖像偽影、長(zhǎng)T2馳豫組織透過效益。ADC值計(jì)算 b值按公式ADC=In（SI2/SI1）/（b1-b2）計(jì)算，SI1、SI2本別為b1=800 s/mm2、b2=0 s/mm2時(shí)DWI像上病灶的信號(hào)強(qiáng)度，In為自然對(duì)數(shù)。對(duì)原始像進(jìn)行ADC值測(cè)量，取病灶中心層面，興趣區(qū)（ROI0）小于病灶。

2 結(jié)果

19例轉(zhuǎn)移瘤病例相同范圍內(nèi)全身類PET及常規(guī)MRI檢查觀察結(jié)果見表1，骨骼系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)受累概率最高，淋巴結(jié)、原發(fā)灶計(jì)數(shù)結(jié)果差別最大，實(shí)質(zhì)臟器（前列腺、肝臟）計(jì)數(shù)差別最小。

表1 相同范圍全身類PET圖像與常規(guī)MRI（T1、T2及T2抑脂）單元數(shù)比較

3 討論

備的發(fā)展和一些快速序列的臨床應(yīng)用，全身類PET圖像成像時(shí)間進(jìn)一步縮短并成像質(zhì)量有了一定的提高，逐漸成為體部腫瘤的一種新的磁共振研究方法。通過應(yīng)用快速成像技術(shù)和背景/和脂肪抑制技術(shù)以及平面回波成像(EPI)序列及SENSE等超快速成像技術(shù)，使用單次激發(fā)EPI一次采集全部K空間數(shù)據(jù)，最大限度減少運(yùn)動(dòng)所造成的誤差，抑制或減弱運(yùn)動(dòng)偽影，達(dá)到暫時(shí)"凍結(jié)"呼吸、心臟搏動(dòng)等運(yùn)動(dòng)；用高梯模式盡可能縮短TE，使得在自由呼吸下進(jìn)行采集高分辨率、高信噪比圖像得以實(shí)現(xiàn)。

3.2 體部腫瘤在背景抑制全身彌散成像中的信號(hào)強(qiáng)度取決于病變組織內(nèi)水分子彌散受限情況及組織T2弛豫時(shí)間。因此，具有長(zhǎng)T2弛豫時(shí)間的組織例如血管瘤、囊腫、消化道黏膜因?yàn)橥高^效應(yīng)在彌散圖像出現(xiàn)一定程度的信號(hào)增高。惡性腫瘤如原發(fā)性肝癌、乳腺癌、前列腺癌、直腸癌及其轉(zhuǎn)移瘤等細(xì)胞增殖能力異常旺盛，細(xì)胞密度較高，細(xì)胞外容積小，同時(shí)生物膜結(jié)構(gòu)對(duì)水分子彌散的限制明顯等多種因素致組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動(dòng)減低，在彌散圖像也呈現(xiàn)高信號(hào)。Kono等[1]報(bào)道了一組顱內(nèi)腫瘤的研究結(jié)果，Ⅱ級(jí)星形細(xì)胞瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC值存在著顯著性差異，反映在DWI圖及ADC上呈現(xiàn)出不同的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)表明ADC值的變化與腫瘤細(xì)胞構(gòu)成一致。而良性病變，如不典型血管瘤、肝硬化結(jié)節(jié)的ADC值高于原發(fā)性肝癌[2]。本組研究的本質(zhì)就是利用類PET圖像高信號(hào)（低ADC值）的惡性腫瘤組織這種特點(diǎn)顯示病灶；在臨床工作中，習(xí)慣將原始DWI圖像上的白色高信號(hào)通過后處理軟件轉(zhuǎn)換為黑色，類似于濃聚放射性標(biāo)記物質(zhì)的PET圖像。全身類PET檢查的主要目的在于大范圍的篩查以顯示病變范圍，以便對(duì)陽性區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的影像學(xué)檢查或組織病理學(xué)檢查。對(duì)于實(shí)質(zhì)器官、腹膜后、骨骼系統(tǒng)部位，除了脾臟、腎臟（類PET圖像上呈高信號(hào)，個(gè)體差異明顯）以外實(shí)質(zhì)器官呈高信號(hào)被認(rèn)為是病變組織；對(duì)于空腔臟器，因?yàn)槟c道黏膜及腸腔內(nèi)液體、子宮內(nèi)膜呈高信號(hào)，需要根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度、形態(tài)、原始圖片以及ADC值綜合分析。本文所搜集資料病例為同一臺(tái)3.0TMR機(jī)型；全身類PET與常規(guī)MRI（T1WI、T2WI、T2WI脂肪抑制）相同視野內(nèi)檢查結(jié)果對(duì)比情況如表1所示。全身類PET圖像病變顯示數(shù)目均低于常規(guī)MRI檢查數(shù)目，其中骨骼系統(tǒng)差別較??；表1中淋巴系統(tǒng)、原發(fā)灶病變數(shù)目對(duì)比顯示，全身類PET技術(shù)顯示能力低于常規(guī)MRI技術(shù)，這可能是全身類PET圖像的分辨率低（使用內(nèi)置線圈）致孤立、體積較小的病灶不易檢出。這也進(jìn)一步證明了常規(guī)MRI進(jìn)一步檢查的必要性。圖1、2與圖3、4為兩例分別用類PET、常規(guī)MRI技術(shù)采集的圖像；通過比較，兩項(xiàng)技術(shù)所表現(xiàn)的病灶數(shù)目、大小、范圍相當(dāng)，但是常規(guī)MRI通過多序列圖像可以了解更多的局部細(xì)微信息。高德宏等[3]在常規(guī)MRI與局部DWI圖像比較分析中認(rèn)為局部DWI技術(shù)顯示能力要高于常規(guī)MRI技術(shù)。如此也說明了全身類PET圖像分辨率要差于局部DWI。此外，全身類PET檢查時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)患者配合要求高（自主或不自主運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響圖像質(zhì)量），這也是重要因素。

3.3 兩項(xiàng)檢查各有優(yōu)劣，可相互補(bǔ)充 本研究選擇相同觀察對(duì)象并在短期內(nèi)、相同硬件條件下使用不同方式采集信息，客觀上可以排除病灶變化、機(jī)器分辨率等因素影響，具有良好的可比性。

3.4 常規(guī)MRI檢查技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于分辨率高，多體位、多參數(shù)檢查，而且在臨床工作中頭部、腹部、盆腔等部位通常要加掃局部DWI，腹部掃描還需要使用呼吸門控技術(shù)，這些都有利于微小病變的顯示，病變形態(tài)及其與鄰近組織細(xì)微結(jié)構(gòu)的觀察。但是不足之處在于掃描視野相對(duì)較小、檢查費(fèi)用較高，不可能反復(fù)用于惡性腫瘤患者的隨訪、轉(zhuǎn)移瘤篩查。全身類PET檢查技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于費(fèi)用相對(duì)較低，掃描視野廣闊，范圍可包括從頸部至下肢，有利于觀察骨骼系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)及組織器官的轉(zhuǎn)移瘤，有利于了解患者的整體情況，重復(fù)性高。不足之處在于組織分辨率相對(duì)較低，對(duì)運(yùn)動(dòng)更為敏感，較小轉(zhuǎn)移灶、頭顱區(qū)域轉(zhuǎn)移灶不易檢出，這與陳小芳等[4]對(duì)于DWI不能顯示乳腺癌局部小病灶的原因相同；單次掃描時(shí)間長(zhǎng)，約40~50 min，對(duì)顯示的病變只是反映組織內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能反映病變區(qū)域組織代謝情況[5]，而且定位也不如常規(guī)MRI及PET/CT。

圖1 全身DWI圖像

圖2 局部DWI（上圖、軸位）、MRI（下圖、冠位）

圖3 全身類PET圖像

圖4 局部MRI（軸位）

注：（1）圖1為拼接后全身DWI圖像的原始像；圖3為全身DWI圖像黑白翻轉(zhuǎn)后的圖像-類PET圖像；（2）圖1、圖2與圖3、圖4為兩組相同范圍全身類PET圖像與其常規(guī)T2WI及局部DWI圖像的對(duì)比，原發(fā)灶、骨骼、淋巴轉(zhuǎn)移瘤顯示清晰

綜上所述，全身類PET及常規(guī)MRI這兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互為補(bǔ)充，通過全身DWI及局部MRI的綜合利用，可以全面了解惡性腫瘤患者的分期、轉(zhuǎn)移瘤分布及疾病的進(jìn)展，有利于患者的預(yù)后判斷、療效及生存質(zhì)量評(píng)估。磁共振技術(shù)一直以無輻射、無副作用等優(yōu)勢(shì)而受到臨床醫(yī)生及患者的青睞；隨著磁共振硬件的改進(jìn)及新序列的不斷出現(xiàn)，全身類PET及常規(guī)MRI優(yōu)勢(shì)組合的重要性將愈加凸顯。

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