胰腺小视野高分辨扩散加权成像诊断胰腺实性病变价值研究

发布时间：2017-11-23 03:23

  本文关键词：胰腺小视野高分辨扩散加权成像诊断胰腺实性病变价值研究

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【摘要】：第一部分胰腺小视野高分辨率扩散加权成像与常规单次激发平面回波扩散加权成像的对比研究目的:对比研究小视野高分辨扩散加权成像(r FOV DWI)与常规单次激发平面回波DWI(ss-EPI DWI)的图像质量及ADC值,探究r FOV DWI成像方法在胰腺疾病诊断中的应用价值。方法:前瞻性招募健康成年志愿者38例和胰腺实性占位患者139例,所有参与者行常规MRI及b值为0和600 s/mm2的DWI(包括r FOV DWI和ss-EPI DWI)实验,利用4分法分别评估r FOV DWI及ss-EPI DWI图像质量:包括胰腺解剖结构清晰度、病灶显示对比度及伪影,对r FOV DWI与ss-EPI DWI序列中b0和b600分别对应的DWI图像质量进行评分;采用实性组织法测量胰腺占位及健康志愿者胰头部ADC值。比较r FOV DWI及ss-EPI DWI的DWI图像质量得分及ADC值差异,探究两种DWI方法的单指数模型获得的ADC在诊断胰腺实性占位中的价值。结果:r FOV DWI图像质量得分显著高于ss-EPI DWI,在b0和b600的DWI图像质量得分均有显著差异(P0.001)。r FOV DWI获得的胰腺癌ADC低于ss-EPI DWI方法获得的ADC。r FOV DWI和ss-EPI DWI皆可用于胰腺导管腺癌与正常胰腺的鉴别诊断,但r FOV DWI较ss-EPI DWI诊断效能更佳。结论:r FOV DWI显著提高胰腺DWI图像分辨率(4倍)以上,变形更小,能够获得高质量胰腺DWI图像,r FOV DWI较ss-EPI DWI鉴别诊断胰腺导管腺癌与正常胰腺的效能更高。第二部分r FOV IVIM-DWI诊断胰腺局灶性实性病变的价值研究目的:探究小视野体素内非相干运动DWI(r FOV IVIM-DWI)的定量参数(单指数ADCtotal;双指数模型获得的扩散系数:ADCslow、灌注参数ADCfast及灌注比例f)诊断胰腺局灶性实性病变的价值,并与常规单次激发平面回波体素内非相干运动DWI(ss EPI IVIM-DWI)比较。方法:本研究共纳入139例胰腺实性占位患者(男86例,女53例;年龄范围57.2±12.1),包括胰腺导管腺癌105例(pancreatic ductal adenocarcinomas,PDAC)、神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumor,NET)16例、慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)7例和实性假乳头状瘤(solid pseudopapillary tumor,SPT)11例。同时招募健康志愿者38例。全部研究对象除了进行常规MRI外,还进行10个b值的r FOV DWI及ss EPI DWI检查,b值设置分别为0、25、50、75、100、150、200、400、600和800s/mm2。利用三种方法进行多b值DWI数据分析:(1)所有b值进行单指数拟合获得ADCtotal;(2)利用双指数模型及3自由变量计算ADCslow、ADCfast及f;(3)分步计算ADCslow、ADCfast及f:首先利用b200 s/mm2的DWI数据和单指数模型计算ADCslow,其次再利用全部b值DWI数据和双指数模型及2自由变量计算出ADCfast及f。采用实性组织法分别测量三种方法获得的胰腺病变组织及正常胰头部位r FOV DWI及ss EPI DWI定量参数。采用两独立样本非参数Mann-Whitney U检验比较正常胰腺组与胰腺占位组间r FOV IVIM-DWI及ss EPI IVIM-DWI各定量参数值的差异。采用多独立样本Kruskal-Wallis或单因素ANOVA检验探究各定量参数在正常胰腺和胰腺实性病变组的差异。采用ROC曲线分析r FOV IVIM-DWI及ss EPI IVIM-DWI各定量参数鉴别PDAC、正常胰腺及其他不同病理类型胰腺病变的效能,并比较各参数的ROC曲线下面积(Az)差异。结果:Mann-Whitney U检验结果显示,ss-EPI IVIM-DWI的ADCtotal和f在PDAC与NP两组间具有显著统计学差异;而r FOV IVIM-DWI只有f在胰腺腺癌组及正常对照组两组间具有显著统计学差异。多独立样本Kruskal-Wallis单因素ANOVA检验结果显示,ss-EPI IVIM-DWI及r FOV IVIM-DWI图像的f及ADCtotal值均在五组之间总体存在统计学差异。在ss-EPI多b值DWI ROC分析中,用于PDAC与NP鉴别诊断的ADCtotal和f诊断PDAC的准确性较低。ADCtotal在鉴别NP与MFCP、NP与SPT的ROC分析中,诊断准确性较高。ss-EPI IVIM-DWI在正常胰腺与各种胰腺疾病的鉴别诊断中仍以ADCtotal的诊断效能高。在r FOV IVIM-DWI鉴别PDAC与NP的ROC分析中,f的诊断准确性中等。鉴别PDAC与MFCP、NP与MFCP的ROC分析中,ADCtotal诊断准确性较高。而在SPT与NP、NET、MFCP的鉴别诊断中则以f的诊断效能高。结论:在ss-EPI IVIM-DWI及r FOV IVIM-DWI获得的f鉴别诊断PDAC与正常胰腺的效能高于单指数模型获得的ADCtotal。诊断价值研究第三部分基于ADC图的异质性指数分析对胰腺癌与肿块型胰腺炎的鉴别目的:扩散加权成像除了可以得到定性的DWI图像外,同时能获得表征组织内水分子扩散快慢的定量参数ADC值,其已广泛应用于胰腺疾病的诊断和鉴别诊断中[1]。由于胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)与肿块型胰腺炎(mass-forming pancreatitis,MFCP)具有类似的临床及影像学特征,两种疾病的鉴别仍然是难点[2,3]。本项研究目的是初步探究ADC定量分析获得的新型参数(异质性指数,Inhomogeneity index)用于二者的鉴别诊断,即通过在ADC图上选取不同大小的感兴趣区(ROI)测量组织的ADC均值(AverageADC)和标准(SDADC)差,计算获得异质性指数(SDADC/Average ADC)并将其用于鉴别胰腺癌与肿块型胰腺炎。方法:本项研究共纳入64例术后病理学检查证实的胰腺导管腺癌、7例术后病理学检查证实的肿块型慢性胰腺炎及18例健康成年志愿者。MRI实验包括常规T1、T2、MRCP及ss EPI DWI(b值为0和600s/mm2)检查。利用单指数模型及基于像素分析方法获得ADC图,并自动重建FOV为380×380mm2及矩阵为256×256。导出ADC数据,利用自主研发的软件分别对胰腺病变实性成分和正常胰腺胰头组织取12个ROI,其呈同心圆分布(面积为20,42,59,82,99,121,139,161,176,196,227和242 mm2,对应的像素数目为9,19,27,37,45,55,63,73,80,89,103和110),自动计算每个ROI对应的ADC值的平均值和标准差(AverageADC和SDADC)。计算异质性指数(每一个感兴趣区的SDADC与Average ADC比值)。同时进行离体水模实验,以此作为理想化的异质性指数参照物。结果:MFCP(7例)、PDAC(64例)、正常志愿者(18例)和水模(8例)的平均异质性指数曲线显示MFCP、PDAC和正常胰腺的12个不同尺寸ROI的异质性指数有显著差异。随着ROI尺寸的增加健康志愿者的异质性指数也近似线性增长,而MFCP和PDAC患者的异质性指数呈非线性增长。ROI面积为55 mm2为转折点,ROI低于55 mm2时PDAC的异质性指数增长速度低于MFCP,ROI大于55 mm2时PDAC的异质性指数增长速度高于MFCP且PDAC的异质性指数均高于MFCP。结论:我们首次揭示了胰腺病变异质性的变化趋势并发现异质性指数可用于鉴别PDAC、MFCP和正常胰腺。该方法基于常规临床DWI序列获得的ADC分析,便于临床转化,但ADC值异质性结果与胰腺癌病变病理的相关性有待进一步研究。
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;R576;R735.9

【参考文献】

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1 陈万青;张思维;曾红梅;郑荣寿;邹小农;赵平;吴良有;李光琳;赫捷;;中国2010年恶性肿瘤发病与死亡[J];中国肿瘤;2014年01期

2 Senthilkumar Perumal;Ravichandran Palaniappan;Sastha Ahanatha Pillai;Vimalraj Velayutham;Jeswanth Sathyanesan;;Predictors of malignancy in chronic calcific pancreatitis with head mass[J];World Journal of Gastrointestinal Surgery;2013年04期

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本文编号：1217040