胰腺MR检查序列应用探讨
2013-07-24
武汉市第一医院 放射科,湖北 武汉 430022
胰腺MR检查序列应用探讨
彭红芬,张东友,刘海滨,马志娟,董进
武汉市第一医院 放射科,湖北 武汉 430022
目的分析97例胰腺MRI检查中不同序列图像,探讨胰腺MR扫描序列优化方案。方法胰腺检查患者97例,其中,正常36例、囊肿2例、胰腺炎42例、胰腺肿瘤17例。平扫序列横轴位T2WI FSE、T2WI FS-FSE、T1WI SPGR In phase和Out of phase,T1WI FS-SPGR;冠状位FIESTA,T1WI SPGR,动态增强检查序列为LAVA。重点分析胰腺疾病征象在各序列中的显示情况。结果胰腺病变总显示率96.7%,其信号改变以T1WI FS-SPGR显示最优(91.8%);胰周、肾前筋膜改变T2WI FS-FSE序列显示率分别为70.5%、62.3%,二者均具有显著性优势P<0.05;FIESTA对胰管及胰周改变显示率与T2WI FS-FSE相比没有显著性优势P>0.05; MRCP胰管显示率100%, LAVA对各项观察指标显示率并不优于所有平扫序列,对肿瘤病变显示率为94.1%,高于胰腺炎显示率52.4%,但没有统计学意义(P>0.05)。结论T1WI FS-SPGR序列,可作为胰腺MR平扫的基本序列,T2WI首选T2WI FS-FSE序列,二者结合能很好显示胰腺及周围病变,配合冠状位T1WI SPGR和3D MRCP,显示胰周脂肪结构及胰管情况,部分病变能初步定性,如怀疑胰腺肿瘤,LAVA序列必不可少,可确定病变范围及周围血管、腹膜后受累情况。
MRI;胰腺;LAVA序列;磁共振胰胆管水成像;稳态采集快速成像
胰腺疾病是消化系统常见疾病,近年来随着城市化、工业化的进程、环境因素的影响和人们生活方式改变,胰腺疾病发病率呈逐年升高趋势[1]。磁共振成像(MagneticResonance Imaging,MRI)技术发展迅速,无辐射损伤,较高的组织分辨优势,在胰腺疾病的影像诊断与鉴别诊断中作用日益明显。但是在腹部MR扫描中,能够显示胰腺病变的序列较多,本文选择胰腺扫描图像质量能满足诊断要求的97例患者,对其各序列图像进行分析,探讨如何优化选择序列以达利于诊断目的。
1 材料和方法
(1)2011年6月1日~2012年6月1日在我院行胰腺MRI检查且其图像质量能满足诊断要求的97例患者,年龄14~82岁,平均54岁。检查结果胰腺未见异常36例,其中,磁共振胰胆管水成像(Magnetic Resonance Cholangio Pancre-atography,MRCP)检查30例、扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)检查2例、平扫同时增强扫描29例。病变组61例,其中,胰腺囊肿2例,2例平扫同时增强扫描及MRCP检查;胰腺炎由临床确诊,符合亚特兰大会议共识中胰腺炎诊断标准共42例,均同时行平扫及MRCP,同时增强扫描37例,同时DWI检查4例。胰腺肿瘤17例,由手术证实,最小病灶直径15 mm,均平扫、增强扫描及MRCP检查,其中胰腺癌11例,2例行DWI检查;胰腺囊腺瘤2例,同时行DWI检查;胰岛细胞肿瘤2例,胰腺转移瘤1例,胰腺导管内乳头状瘤1例。
(2)影像资料由2名高年资医生分别独立阅片,重点分析胰腺疾病征象在各序列中的显示情况,指标:① 胰腺改变(大小、轮廓、信号);② 胰腺有无占位;③ 胰周改变(胰周筋膜及脂肪间隙是否累及);④ 肾前筋膜有无增厚;⑤ 胰腺有无液化坏死,假性囊肿;⑥ 胰胆管异常(扩张、中断);⑦ 邻近脏器有无受累,腹膜后有无累及;⑧ 动态增强扫描有无异常对比强化。
(3)检查设备采用GE 1.5T HD超导磁共振成像设备,8通道体部线圈,检查前患者禁食、禁水6 h。平扫横轴位层厚/层间距5/1 mm,序列: T1WI SPGR In phase(扰相梯度回波同相位)及T1WI SPGR Out of phase(扰相梯度回波反相位)、T1WI FS-SPGR(脂肪抑制扰相梯度回波)、T2WI FSE(快速自旋回波)、T2WI FS-FSE(脂肪抑制快速自旋回波);DWI,b值800;冠状位层厚/层间距6/1 mm,序列:FIESTA(稳态采集快速成像),T1WI SPGR(扰相梯度回波);动态增强序列LAVA(肝脏容积加速采集),增强扫描造影剂钆喷酸葡胺,0.2 mL/kg,注射速度为2.5 mL/s。其中T2WI、MRCP序列为呼吸门控,其他序列均为屏气扫描。
(4)统计学处理。采用SPSS16.0统计软件对本文数据进行分析,对病变胰腺不同序列征象显示率的差异采用χ2检验,检验水准α=0.05,P≤0.05提示差异有显著意义。
2 结果
(1)正常胰腺在T1WI SPGR In phase及FSE T2WI序列中信号略高于肝脏,在胰周高脂肪信号衬托下显示胰腺轮廓,T1WI SPGR Out of phase图像中因勾边效应胰腺轮廓更为清晰,但结构细节显示不及正相位;T1WI FS-SPGR序列中胰腺信号明显高于周围结构,轮廓清晰。T2WI FS-FSE序列中胰腺信号与肝脏接近,由于缺乏脂肪衬托,轮廓与周围结构分界不清。FIESTA序列上,胰腺信号与肝脏近似,胆总管、胰管显示为高信号。36例3D MRCP成像能清晰显示肝内外胆管、胰管。增强后胰腺均匀强化。正常胰腺DWI信号与肝脏近似,但轮廓不清,比邻肠管区信号较高。
(2)在胰腺病变中,不同序列对胰腺及周围结构显示优势各不相同,本组61例有胰腺病变,59例有阳性征象(显示率96.7%),动态增强56例,22例胰腺炎和16例胰腺肿瘤有异常对比强化表现,单纯胰腺囊肿2例,病灶无强化征。胰腺炎、胰腺癌、胰腺囊腺瘤在DWI信号较正常胰腺高,但信号强度差别并不明显。各序列病变显示情况,见表1。
3 讨论
(1)胰腺疾病的诊断主要依靠病史、临床表现、实验室和影像学检查,影像学检查目的在于证实诊断、明确病因及病变范围、程度。超声检查主要对于胆源性胰腺炎的诊断提供帮助,但其受肠道运动的影响大,难以对胰腺炎作出准确判断[2]。多层螺旋CT平扫及双期增强扫描在胰腺疾病诊断和鉴别诊断中已广泛应用,在美国急性胰腺炎临床指南中提出,急性胰腺炎必须行CT检查以确诊[3]。而MRI具有更高的软组织分辨优势,无辐射损伤,在胰腺疾病的诊断中作用日益明显,有研究认为对轻型胰腺炎,MRI比CT更敏感(P<0. 05)[4]。
(2)胰腺为腹膜后器官,分头、颈、体、尾4部分,十二指肠呈“C”字形包绕胰头,经第1、2腰椎前方向左达脾门前方,走形大致水平,显示以轴位最佳,冠位较矢状位更易辨识其解剖关系,本组资料扫描层面选择以轴位为主,冠位为辅。正常胰腺形态规整,边缘呈花边样切迹,随着年龄增大,胰腺腺体体积减小,腺泡细胞萎缩,间质结缔组织增生、纤维化伴局灶性脂肪沉积,表现为羽毛状或分叶状外观,胰腺MR信号在各序列中与肝脏接近或略高于肝脏。
(3)由于MRI各序列权重不同,对病变性质判定,需多序列综合才能达到诊断目的,使检查时间较长而影响其应用,但随着各种MRI快速技术成像的发展,特别是脂肪抑制技术和磁共振胰胆管成像技术的成熟,胰腺MRI检查在临床应用日益增加,本组扫描序列中T1WI SPGR, T1WIFS-SPGR, FIESTA 以及LAVA序列均为屏气扫描,时间13~18 s,扫描速度快,绝大多数患者都能配合检查。同时胰腺MR成像易受呼吸及肠道蠕动的干扰,而T2WI FSE以及T2WI FS FSE、MRCP均采用呼吸触发技术,极大减少了呼吸运动对图像的影响,在61例病例组中,有59例有阳性征象,显示率达96.7%。
表1 病例组MRI征象显示
(4)胰腺MRI检查可选用序列较多,腹部扫描序列均可用,目前T1WI常选2D SPGR序列,该序列扫描速度快,信噪比高组织对比好,配合同反相位成像在肝脏和肾上腺扫描中应用较多,有助于脂肪肝及肾上腺腺瘤的诊断。在本组受检者行横轴位同反相位成像,同相位对胰腺显示优于反相位,这与胰腺内脂肪沉积相关,反相位成像为水脂信号相减,使含水脂两种组织区域信号较弱,这种现象在脂肪沉积区和胰腺边缘明显,也不利于该区域病变的显示。而T1WI FS-SPGR序列上,由于胰腺内及胰周脂肪的抑制使得胰腺信号高于周围结构,胰腺轮廓更清晰,胰腺病变时的T1低信号使病变对比更明显,分析本组资料可见T1WI FS-SPGR对胰腺病变显示明显优于同反相位成像,具显著性差别(χ2值9.453,P=0.02<0.05)。同时,该序列对胰腺炎信号改变显示率(91.8%)高于LAVA增强检查(71.4%),且具有显著性差别(χ2值8.230,P=0.04=<0.05)。提示在胰腺扫描的序列选择中,T1WI FS-SPGR序列,既能快速扫描显示胰腺轮廓和解剖细节,又具显著的高病变显示率,可作为胰腺MR 平扫检查的基本序列。
(5)目前腹部T2WI多选择FSE序列,运用呼吸触发等技术减少呼吸运动伪影,同时行T2WI FS-FSE及T2WI FSE扫描并对二者进行分析,可见脂肪抑制后胰腺轮廓显示不及未抑制者,但各项指标显示脂肪抑制后显示胰腺病变更优越(二者肾前筋膜显示率比较,χ2值29.909,P=0.00<0.05。而且T2WI FS-FSE对胰周改变(渗出性改变、肿瘤侵犯)、肾周筋膜增厚显示率均高于其他序列,进行统计学分析P<0.05,T2WI FS显示率有显著性优势,因此,在胰腺T2WI序列选择上首选T2WI FS。但对于屏气困难且呼吸不均匀患者,该序列图像信噪比较差,可选择SS-FSE(Single Shot FSE,单次激发自旋回波)序列代替,该序列T2权重较重,成像速度较快,但脂肪信号偏高,软组织T2对比较弱[5],不宜作为常规序列使用。
(6)FIESTA序列中信号强度与T2/T1相关,流动的血流和含水较多的结构为高信号,而软组织结构间的信号差异不大,软组织分辨力不足。该序列主要应用于心脏大血管成像和腹部成像,腹部成像优势在于显示胰胆管、腹部脏器囊肿、血管瘤等,本文61例病例组中,FIESTA序列胰管显示率为83.6%,优于T2WI FS-FSE(70.5%),但二者之间没有显著性差别(χ2值2.967,P=0.85>0.05),低于MRCP(100%);对胰周改变、肾周筋膜增厚FIESTA显示率均仅次于T2WI FS-FSE,且十二指肠显示率较高(60.7%),能反映胰头病变与十二指肠的关系,可作为有条件的选择对象,在患者呼吸不均匀时,将该序列与SS-FSE序列共同运用。
胰腺平扫时T2WI FS-FSE及T1WI FS-SPGR序列共用既能显示解剖细节又能很好显示胰腺及周围病变,特别是对胰腺炎的诊断价值较大,本组42例胰腺炎,平扫阳性显示率高于增强,有显著性差异(χ2值10.294,P=0.01<0.05)。但二者均为脂肪抑制序列,对胰周脂肪受累情况无法显示,同时选择冠位T1WI SPGR序列成像,该序列屏气扫描,成像速度快,胰周脂肪显示较好,本文病例组中胰周病变显示率为44.3%,与FIESTA序列(47.5%)接近。
3D MRCP采用重T2WI成像,呼吸门控,直接观察图像或MIP(最大信号强度投影)重建,能清晰显示胆胰管有无狭窄、扩张、梗阻。对胰腺病变的定性诊断也有帮助,Punwani S等研究认为“胰管穿透征”是胰腺炎的典型征象[6],“双管征”是鉴别胰腺炎和癌肿的主要依据[7]。本组病例MRCP胰管、胆管显示率100%,囊肿显示率与T2WI FS-FSE相同,MRCP除显示胰管外,胆管、十二指肠的良好显示对胰腺病变的病因和鉴别诊断都能提供帮助。T2WI可能因呼吸幅度不一致遗漏微小病变,MRCP采用3D扫描,病变不易遗漏,我们认为MRCP可作为常规序列应用。
(7)本文病例动态增强均选择LAVA序列,为三维容积内插快速扰相梯度回波扫描,分析本文病例图像,十二指肠肠壁强化使其显示率高于其他序列,其他观察项检出率并不高于平扫。但是增强检查在胰腺病变的定性诊断和鉴别诊断中必不可少,本文病例组2例单纯囊肿无强化的囊肿在正常强化胰腺对比下更易于诊断。对胰腺肿瘤性病变的诊断,Birchard KR等[8]相关研究结论为LAVA序列对胰腺肿瘤识别敏感度为97.7%,特异度为85.1%,本组LAVA序列扫描胰腺肿瘤病变显示率为94.1%,与文献结论相近,且明显高于胰腺炎显示率52.4%(校正χ2值7.465,P=0.06>0.05),统计学分析二者显示率差别没有显著性意义,但有文献报道胰腺癌组与慢性胰腺炎组在动脉期强化特征上,具有明显统计学差异(P<0.05)[9],可能是本文主要分析病变显示率,而未对LAVA 序列显示病变特异性作分析,也可能与本组中肿瘤样本数较少有关。总体而言,尽管目前胰腺癌与部分慢性胰腺炎在MRI上的鉴别诊断仍有难度,但对病变范围显示,病变区域血供显示是平扫序列不能达到的,当怀疑胰腺占位时,动态增强扫描是必不可少的序列。同时分析本文资料可见对于胰腺肿瘤是否侵及腹膜后淋巴结,LAVA序列与T2WI FS-FSE序列显示率相同,二者可互为印证,但对于肿块与胰腺周围血管关系,特别是与静脉的关系,LAVA序列由于静脉的强化而显示更为清晰。
(8)DWI序列对病变组织敏感,检查时间短,但空间分辨率差,解剖细节显示远不及平扫及增强扫描,仅能对胰腺疾病鉴别诊断提供帮助而不能单独应用,其信号分析需结合b值、ADC值,特别是ADC值在胰腺炎和胰腺癌、正常胰腺之间交叉较多,不同研究者得出结论不尽一致,在胰腺上的应用价值尚在研究阶段,有文献报道胰腺癌比肿块型胰腺炎DWI信号更高[10],从我们所检查的10例病例分析,胰腺囊腺瘤DWI信号较高,胰腺炎、胰腺癌在DWI信号较正常胰腺高,但二者之间信号差别并不明显,与文献结论不尽相同,可能与不同研究者选择b值不同、胰腺肿瘤同时伴发胰腺炎有关,同时本组资料DWI检查病例少,需增大样本量做进一步研究。
总之,我们认为一般情况下,胰腺MR平扫首选横轴位T1WI FS-SPGR为基本序列,T2加权首选T2WI FSFSE序列,能很好显示胰腺及周围病变,配合冠状位T1WI SPGR和3D MRCP显示胰周脂肪结构及胰胆管情况,基本上能发现胰腺病变,部分病变能初步定性。LAVA序列有助于判断胰腺病变性质,特别是对胰腺肿瘤的诊断,LAVA序列必不可少,可确定病变范围及周围血管、腹膜后受累情况。
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Discussion on Application of MRI Sequences on Pancreas
PENG Hong-fen, ZHANG Dong-you, LIU Hai-bin, MA Zhi-juan, DONG Jin
Department of Radiology, Wuhan No.1 Hospital, Wuhan Hubei 430022, China
ObjectiveAnalysis of MRI (Magnetic Resonance Imaging) pictures of various sequences in 97 cases of pancreas in order to explore the optimal MR sequences of pancreatic scanning.MethodsThere are 36 patients of normal pancreas, 2 patients with pancreatic cyst, 42 with diagnosed pancreatitis and 17 patients with pancreatic neoplasm among 97 cases. The horizontal axis of MRI sequences includes T2WI FSE, T2WI FS-FSE, T1WI SPGR In phase and Out of phase, T1WI FS-SPGR; FIESTA and T1WI SPGR are in the coronary locations; LAVA is the dynamically-enhanced MRI sequence. Analysis of how symptoms of pancreatic diseases are shown in various sequences is made.ResultsThe total display rate of pancreatic lesions is 96.7% with the optimum display of pancreatic signal changes in T1WI FS-SPGR (91.8%). The display rates of peripancreatic changes and kidney fascia changes in T2WI FS-FSE are 70.5% and 62.3% respectively with signifcant superiority(P<0.05). There were no signifcant superiority among FIESTA and T2WI FS-FSE in displaying pancreatic duct and peripancreatic region( P>0.05). The display rate of pancreatic duct was 100% on MRCP (Magnetic Resonance Cholangiopancreatography). Each observation index of LAVA is not superior to all sequence. The display rate of pancreatic neoplasms of LAVA is 94.1%, superior to pancreatitis(52.4%) with no statistical signifcance(P>0.05).ConclusionT1WI FS-SPGR sequence can be used as basic sequence for pancreatic MR; T2WI FS-FSE is the best choice for T2WI. Combination of T1WI FS-SPGR and T2WI FS-FSE results in excellent display of pancreatic and peripancreatic lesions. With T1WI SPGR and 3D MRCP, peripancreatic fat and pancreatic duct can be well displayed, which provides great help in preliminary diagnosis of some lesions. For patients who are suspected of pancreatic neoplasms, LAVA is of great necessity to be applied so as to diagnose the extent of lesions, status of surrounding vessel and retroperitoneal space.
magnetic resonance imaging; pancreas; LAVA sequence; magnetic resonance cholangiopancreatography; fast imaging employing steady state acquisition
R445.2;R657.5
A
10.3969/j.issn.1674-1633.2013.05.060
1674-1633(2013)05-0157-04
2012-11-06
2013-02-25
本文作者:彭红芬,副主任医师,主要研究方向:腹部疾病影像诊断。
张东友,主任医师,武汉市第一医院放射科主任。
作者邮箱:penghongfen@126.com