郭英龍, 陳財忠, 張晶晶, 孫 偉, 宋旭豪, 姚秀忠
復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科,上海市影像醫(yī)學(xué)研究所,上海 200032
磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像通過對組織中水分子的布朗運(yùn)動進(jìn)行量化評估,從而對組織病理特征進(jìn)行評價。該成像技術(shù)常被用于腫瘤的診斷、鑒別及療效隨訪[1-6]。在腹部器官應(yīng)用磁共振技術(shù)時,彌散圖像的采集常采用憋氣模式。但是,該種方式下,患者呼吸運(yùn)動、腸蠕動及血管搏動等因素可能造成影像失真。
此外,應(yīng)用常規(guī)影像常難以在術(shù)前準(zhǔn)確鑒別胰腺腫瘤,如胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(pancreatic neuroendocrine tumor,PNET)與實性假乳頭狀瘤(solid-pseudopapillary tumor of the pancreas,SPT)[7-9]。表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)穩(wěn)定性和鑒別診斷的有效性對于彌散加權(quán)成像的穩(wěn)定和保真有重要意義。彌散圖像的采集除應(yīng)用較多的憋氣模式外,還有呼吸門控模式[10-11]。本研究應(yīng)用3.0T磁共振掃描儀,比較兩種彌散圖像采集方式在PNET和SPT中的應(yīng)用價值,以尋求更好地保證磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像質(zhì)量的圖像采集模式,提高鑒別診斷的價值。
1.1 一般資料 2012年1月至2016年12月在我院經(jīng)手術(shù)病例證實的17例PNET患者和15例SPT患者。PNET患者中,男性7例,女性10例;年齡17~68歲,平均46.3歲。SPT患者中,男性4例,女性11例;年齡15~41歲,平均24.7歲。
1.2 檢查方法 采用3.0T 磁共振掃描儀 (Signa HDX, GE Medical Systems, Milwaukee, Wis, USA),胰腺掃描時使用8個通道的相控陣腹部表面線圈。所有研究對象在磁共振檢查前禁水和食物6 h;進(jìn)行呼吸訓(xùn)練,使呼吸幅度和頻率保持穩(wěn)定。檢查過程中,呼吸信號位置曲線高位時,通過憋氣模式采集圖像;憋氣模式下彌散圖像自動生成后,在呼吸門控模式下進(jìn)行彌散成像,呼吸信號位置曲線高位時采集。
三平面定位后,行常規(guī)T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像、彌散加權(quán)成像及三維T1加權(quán)成像平掃和增強(qiáng)掃描。彌散序列均基于自旋回波-平面回波成像序列。呼吸門控模式:重復(fù)時間7 500 ms,回波時間60 ms,三軸位彌散梯度脈沖,加速因子2,采集次數(shù)6,層厚5 mm,層間距2 mm,帶寬250 kHz,F(xiàn)OV 400 mm×280 mm,矩陣130×96;在彌散圖像采集前給予翻轉(zhuǎn)時間為220 ms的180°翻轉(zhuǎn)脈沖,掃描時間192 s。憋氣采集模式:重復(fù)時間2 300 ms,回波時間52 ms,三軸位彌散梯度脈沖,加速因子2,采集次數(shù)2,層厚5 mm,層間距2 mm,帶寬250 kHz,F(xiàn)OV 400 mm×280 mm,130×96矩陣,掃描時間18 s。
1.3 數(shù)據(jù)分析 評價2種彌散圖像采集序列每個層面的偽影程度,包括胰腺和病變層面,對每一層面進(jìn)行偽影記分。每一層面?zhèn)斡霸u分之和除以分析層面數(shù)所得的值為該病例的偽影評分,該分析過程由2位高年資磁共振醫(yī)師進(jìn)行。偽影評分標(biāo)準(zhǔn):0分為圖像質(zhì)量好,無偽影;1分為圖像質(zhì)量較好,可以進(jìn)行ADC值的測量;2分為圖像質(zhì)量差,無法進(jìn)行ADC值測量,胰腺輪廓及病灶完整;3分為圖像質(zhì)量差,無法進(jìn)行ADC值測量,胰腺或病灶缺如、斷層及輪廓扭曲。
所有數(shù)據(jù)測量和分析均在GE Advantage Workstation 4.3工作站進(jìn)行。參照T1加權(quán)圖像、T2加權(quán)圖像及增強(qiáng)T1加權(quán)圖像,選取足夠大的興趣區(qū)(region of interest,ROI),盡量避開非腫瘤組織實性區(qū)(正常胰腺、病灶邊緣)、腫瘤囊變壞死區(qū)以及偽影。測量并記錄2種采集模式采集的彌散圖像中腫瘤的ADC值。
2.1 兩種采集模式下圖像偽影的比較 呼吸門控模式下圖像偽影少(圖1A),能檢出胰腺腫瘤,評分為(0.47±0.23)分;憋氣模式下偽影較多,可掩蓋腫瘤(圖1B),評分為(1.13±0.39)分。2種模式下偽影評分差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.000,表1)。
圖1 胰頭神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的彌散加權(quán)成像
A: 呼吸門控模式下,顯示胰頭腫瘤; B: 憋氣模式,胰頭偽影掩蓋腫瘤
2.2 兩種圖像采集模式下PNET和SPT腫瘤ADC值的比較 憋氣模式下,PNET的ADC值高于SPT,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2值=17.329,P=0.083)。呼吸門控模式下,PNET的ADC值高于SPT,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=20.673,P=0.000,表1)。
表1 兩種采集模式下彌散圖像的偽影評分和腫瘤ADC值比較
ADC:表觀彌散系數(shù);SPT:胰腺實性假乳頭狀瘤;PNET:胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤.*P=0.000與憋氣模式相比;△P=0.000與同模式下SPT組相比
隨著3.0T磁共振日益普及,其磁場強(qiáng)梯度增加,信噪比(SNR)隨之增加,但磁敏感偽影也增加,且更易受到呼吸等活動的影響,使其在腹部腫瘤中的應(yīng)用更加困難 。研究[12-13]采用憋氣彌散圖像采集模式進(jìn)行胰腺擴(kuò)散加權(quán)成像,發(fā)現(xiàn)隨著b值的增加,胰腺的覆蓋范圍縮小、層面厚度、層間隔增加,從而導(dǎo)致漏診;憋氣模式還可導(dǎo)致胰腺顯像偽影增加、胰腺及病變的信號強(qiáng)度不等,使診斷價值降低。本研究中,相對于憋氣模式,呼吸門控模式下的正常胰腺區(qū)域為低信號、腫瘤為高信號,兩者對比明顯,且偽影少、ADC值差異有統(tǒng)計學(xué)意義,說明呼吸模式有助于胰腺腫瘤的篩查與鑒別診斷。
呼吸門控采集模式下成像時間比憋氣模式下長,因此可以在彌散圖像采集前,執(zhí)行1個恢復(fù)時間為220 ms及翻轉(zhuǎn)角為180°的脈沖。經(jīng)過翻轉(zhuǎn)脈沖和220 ms恢復(fù)時間后,再進(jìn)行對稱性彌散梯度脈沖,激發(fā)組織的水分子布朗運(yùn)動,此時胰腺、腫瘤組織及胃腸系膜脂肪的高信號偽影減少,對ADC值的影響減少。而憋氣采集模式掃描時間短,不能應(yīng)用翻轉(zhuǎn)脈沖,周圍組織的信號不能被抑制,使胰腺內(nèi)信號不均勻,ADC值增加。
SPT是多發(fā)生于年輕女性患者的少見低度惡性腫瘤,少數(shù)發(fā)生于老年女性及男性患者。發(fā)生于年輕女性的SPT有典型的影像學(xué)表現(xiàn),容易診斷。發(fā)生于年輕女性的SPT為有包膜、易出血、體積較大的囊實性腫瘤,動態(tài)增強(qiáng)后實性區(qū)呈漸進(jìn)性延遲強(qiáng)化特征;當(dāng)PNET發(fā)生出血、囊變及鈣化時,易與SPT混淆。發(fā)生于男性及老年女性的SPT多表現(xiàn)為非囊性、分界清楚、無包膜的小均質(zhì)腫塊,很難與PNET鑒別。
由于PNET血供豐富,血流灌注效應(yīng)較強(qiáng),其憋氣模式下的圖像ADC值可高于SPT。但是,憋氣模式下采集的圖像偽影多,ADC值可能失真,進(jìn)而導(dǎo)致兩者的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。呼吸門控采集模式的彌散圖像偽影少、ADC值相對準(zhǔn)確,能反映水分子運(yùn)動在腫瘤內(nèi)的受限程度。SPT與PNET間質(zhì)含量均較少,細(xì)胞密集程度相似,但是后者血流灌注效應(yīng)明顯大于前者[14-15]。本研究中,呼吸門控模式下,PNET的ADC值高于SPT(P=0.000)。
綜上所述,呼吸門控采集模式下的彌散圖像偽影少,其顯像效果優(yōu)于憋氣模式,有助于PNET和SPT的鑒別。