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磁共振扩散加权成像在胰腺癌诊断中的应用.pdf

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磁共振扩散加权成像在胰腺癌诊断中的应用.pdf

书书书数字医学技术磁共振扩散加权成像在胰腺癌诊断中的应用金慧涵季沅张威江华志元陆小亮【摘要】目的探讨磁共振扩散加权成像(DWI)及相应的表观扩散系数(ADC)在胰腺癌诊断中的应用价值。方法回顾性分析2009年3月至2011年6月无锡市第二人民医院收治的36例胰腺癌患者和30例健康志愿者的临床资料。66例受试者接受MRI检查,进行DWI扫描。胰腺癌患者的肿瘤组织和癌周组织在T1WI、T2WI及DWI图像中的信号强度比(SIR)的比较采用单因素方差分析;肿瘤组织与癌周组织的ADC值比较采用配对T检验;肿瘤组织、癌周组织分别与健康志愿者胰腺组织的ADC值比较采用独立样本T检验。结果胰腺癌患者术前MRI检查诊断的准确性达到92%。T2WI、T1WI及DWI图像中,胰腺癌患者的SIR分别为0.2030.190、0.3990.201及0.5790.291,肿瘤组织和癌周组织的信号强度在3组图像间比较,差异有统计学意义(F=5.92,6.15,6.83,P<0.05);患者在T1WI和DWI图像中的SIR均明显高于T2WI图像(P<0.05),而T1WI与DWI图像SIR比较,差异无统计学意义(P>0.05)。测量患者肿瘤组织、癌周组织、健康志愿者胰腺组织的平均ADC值分别为(1.400.24)10-3MM2/S、(1.710.10)10-3MM2/S、(1.730.30)10-3MM2/S,肿瘤组织与癌周组织、肿瘤组织与胰腺组织的ADC值比较,差异有统计学意义(T=10.54,12.08,P<0.05)。结论DWI图像可以清晰地显示胰腺癌病灶,ADC值的测定有助于胰腺癌的诊断。【关键词】胰腺肿瘤;磁共振成像;扩散加权成像APPLICATIONOFDIFFUSIONWEIGHTEDMAGNETICRESONANCEIMAGINGFORTHEDIAGNOSISOFPANCREATICCANCERJINHUIHAN,JIYUAN,ZHANGWEIJIANG,HUAZHIYUAN,LUXIAOLIANG.DEPARTMENTOFHEPATOBILIARYSURGERY,WUXINO.2PEOPLE′SHOSPITAL,WUXI214002,CHINACORRESPONDINGAUTHORZHANGWEIJIANG,EMAILZWJ2101@YAHOO.COM.CN【ABSTRACT】OBJECTIVETOINVESTIGATETHEVALUEOFDIFFUSIONWEIGHTEDMAGNETICRESONANCEIMAGINGANDAPPARENTDIFFUSIONCOEFFICIENT(ADC)VALUEINTHEDIAGNOSISOFPANCREATICCANCER.METHODSTHECLINICALDATAOF36PATIENTSWITHPANCREATICCANCERWHOWEREADMITTEDTOTHEWUXINO.2PEOPLE′SHOSPITALFROMMARCH2009TOJUNE2011WERERETROSPECTIVELYANALYZED,ANDTHECLINICALDATAOF30HEALTHYVOLUNTEERSWERECOLLECTED.ALLCANDIDATESRECEIVEDDIFFUSIONWEIGHTEDMAGNETICRESONANCEIMAGINGEXAMINATION.THESIGNALINTENSITYRATIOS(SIRS)OFTHECANCERANDTHEPERICANCEROUSTISSUESINTHET1WEIGHTEDIMAGES(T1WI),T2WEIGHTEDIMAGES(T2WI)ANDDIFFUSIONWEIGHTEDIMAGES(DWI)WERECOMPAREDBYUSINGONEWAYANALYSISOFVARIANCE.THEADCVALUESOFTHECANCERANDTHEPARICANCEROUSTISSUESWERECOMPAREDUSINGTHEPAIREDTTEST.THEDIFFERENCESOFTHEADCVALUESOFTHECANCERANDPERICANCEROUSTISSUESCOMPAREDWITHTHOSEOFHEALTHYINDIVIDUALSWEREANALYZEDUSINGANINDEPENDENTSAMPLETTEST.RESULTSTHEACCURACYRATEOFPREOPERATIVEMAGNETICRESONANCEIMAGINGEXAMINATIONWAS92%.THERELATIVESIRSWERE0.2030.190INTHET2WI,0.3990.201INTHET1WIAND0.5790.291INTHEDWI,RESPECTIVELY,WITHNOSIGNIFICANTDIFFERENCESACROSSTHE3KINDSOFIMAGES(F=5.92,6.15,6.83,P<0.05),WHILESIRSOFTHET1WIANDDWIWERESIGNIFICANTLYHIGHERTHANTHATOFTHET2WI(P<0.05).THEREWASNOSIGNIFICANTDIFFERENCEINSIRSWHENCOMPARINGT1WIANDDWI(P>0.05).THEMEANADCVALUESOFTHECANCERANDPERICANCEROUSTISSUESOFTHEPANCREATICCANCERPATIENTSANDTHEPANCREATICTISSUESOFHEALTHYINDIVIDUALSWERE(1.400.24)10-3MM2/S,(1.710.10)10-3MM2/SAND(1.730.30)10-3MM2/S,RESPECTIVELY,WITHSIGNIFICANTDIFFERENCESACROSSTHE3MODESOFIMAGES(T=10.54,12.08,P<0.05).CONCLUSIONDWICANSHOWHIGHQUALITYIMAGESOFTHELESIONS,ANDADCVALUEISHELPFULINTHEDIAGNOSISOFPANCREATICCANCER.【KEYWORDS】PANCREATICNEOPLASMS;MAGNETICRESONANCEIMAGING;DIFFUSIONWEIGHTEDIMAGINGDOI10.3760/CMA.J.ISSN.16739752.2012.02.010作者单位214002无锡市第二人民医院肝胆外科(金慧涵、季沅、华志元),影像科(张威江、陆小亮)通信作者张威江,EMAILZWJ2101@YAHOO.COM.CN921中华消化外科杂志2012年4月第11卷第2期CHINJDIGSURG,APRIL2012,VOL.11,NO.2磁共振扩散加权成像(DIFFUSIONWEIGHTEDIMAGING,DWI)是一种对人体内水分子扩散运动敏感的成像技术,随着磁共振成像技术的发展,DWI在腹部脏器中的应用越来越受到人们的重视[1-3]。本研究回顾性分析2009年3月至2011年6月我院收治的36例胰腺癌患者和30例健康志愿者的临床资料,探讨DWI在胰腺癌诊断中的应用价值。1资料与方法1.1一般资料胰腺癌患者36例,男21例,女15例;年龄41~78岁,平均年龄62岁。其中胰头癌32例,胰体尾癌4例,全部经手术病理检查确诊。健康志愿者30例,男13例,女17例;年龄35~76岁,平均年龄54岁。健康志愿者均经临床、影像及检验学检查排除胰腺病变。两类受试者的性别及年龄比较,差异无统计学意义(T=0.53,0.74,P<0.05),具有可比性。1.2检查方法MRI检查前患者禁食6~8H。采用GE双梯度SIGNAEXCITE1.5THDTWINSPEEDMR扫描仪,体部线圈为八通道相控阵线圈,检查位置取仰卧位扫描,扫描范围为肝脏上缘至胰腺下缘。常规定位扫描后,平扫首先进行呼吸触发快速恢复快速自旋回波序列T2WI轴位扫描,重复时间由呼吸门控设置(2~3个呼吸间期),回波时间85MS,矩阵288224;层厚6MM,层间距1MM,FOV38CM。随后进行屏气三维快速扰相位梯度回波序列T1WI轴位扫描,重复时间3.7MS,回波时间1.8MS,反转时间7.0MS,翻转角12,层厚4.4MM,层间重叠2.2MM。DWI扫描采用单次激发SEEPI序列,以胰腺为主体,共扫描14层,用时36S,前后屏两次气完成(每次屏气16S,两次屏气间用暂停键分隔),重复时间2000MS,回波时间73.3MS,层厚6MM,层间距1MM,本组DWI的扩散敏感因子为0及800S/MM2。1.3图像测量66例受试者进行MRI检查并接受DWI扫描,胰腺癌患者分别测量并计算T2WI、T1WI及DWI图像中肿瘤组织相对于癌周组织信号强度比(SIGNALINTENSITYRATIO,SIR)。SIR=(肿瘤组织信号强度-癌周组织信号强度)/癌周组织信号强度。图像后处理在GEADVANTAGEWORKSTATION4.3工作站上进行,采用FUNCTOOL的表观扩散系数图(APPARENTDIFFUSIONCOEFFICIENT,ADC)功能,并由系统软件自动生成相应的ADC。在工作站上分别测量胰腺癌患者的肿瘤组织、癌周组织和健康志愿者胰腺组织的ADC值,测量中注意感兴趣区域范围不小于被测组织横截面积的一半,测量时尽量避开血管及胰管。1.4统计学分析应用SPSS13.0统计软件进行分析,T2WI、T1WI及DWI图像中的肿瘤组织和癌周组织SIR的比较采用单因素方差分析;肿瘤组织与癌周组织的ADC值比较采用配对T检验;肿瘤组织、癌周组织分别与健康志愿者胰腺组织的ADC值比较采用独立样本T检验。P<0.05为差异有统计学意义。2结果胰腺癌患者MRI检查诊断的准确性达到92%(33/36),肿瘤平均直径为3.4CM(2.0~5.6CM)。在T2WI图像中,78%(28/36)的胰腺癌患者肿瘤表现为高信号(图1);在T1WI图像中,100%(36/36)的患者肿瘤表现为低信号(图2);在DWI图像中,86%(31/36)的患者肿瘤表现为高信号(图3),而健康志愿者胰腺组织表现为等信号或低信号(图4)。胰腺癌患者在T2WI、T1WI及DWI图像中的SIR分别为0.2030.190、0.3990.201及0.5790.291,肿瘤组织和癌周组织的信号强度在3组图像中比较,差异有统计学意义(F=5.92,6.15,6.83,P<0.05)。其中DWI和T1WI图像中的SIR均要显著高于T2WI图像(P<0.05),而T1WI与DWI图像比较,差异无统计学意义(P>0.05)。胰腺癌患者肿瘤组织、癌周组织及健康志愿者胰腺组织的平均ADC值分别为(1.400.24)10-3MM2/S[(1.02~1.95)10-3MM2/S]、(1.710.10)10-3MM2/S[(1.38~2.50)10-3MM2/S]及(1.730.30)10-3MM2/S[(1.36~2.60)10-3MM2/S]。肿瘤组织与癌周组织及健康志愿者胰腺组织的ADC值比较,差异有统计学意义(T=10.54,12.08,P<0.05)。癌周组织与健康志愿者胰腺组织的ADC值比较,差异无统计学意义(T=0.35,P>0.05)。见图5,6。3讨论DWI图像和ADC值能够在微观水平反映组织结构的特点,进而对疾病的诊断和鉴别诊断起到明确的指导作用[4]。由于肿瘤组织相对于正常胰腺组织也有较高的细胞密度,较小的细胞外间隙,同时又有明显的血供差异,我们推测两者在扩散能力上也会有一定的差别,也会在DWI图上有所反映。031中华消化外科杂志2012年4月第11卷第2期CHINJDIGSURG,APRIL2012,VOL.11,NO.2图1胰腺癌患者T2WI图像示胰腺钩突部结节状等高混杂信号病灶(),边界显示不清图2胰腺癌患者T1WI图像示胰腺钩突部低信号病灶(),边缘毛糙图3胰腺癌患者DWI图像示肿瘤组织()信号强度明显高于癌周组织图4健康志愿者胰腺组织DWI图像示胰腺组织为等信号图5胰腺癌患者的ADC示肿瘤组织信号明显减低(),ADC值为1.1810-3MM2/S图6健康志愿者胰腺组织ADC图像,ADC值为2.3710-3MM2/S本研究结果与我们预期的结果基本一致,86%的胰腺癌患者肿瘤组织在DWI图像上显示为高信号,而其他则表现为等信号或低信号。我们考虑这可能与细胞的温度、渗透性、毛细血管灌注及通透性等多种因素影响有关。本研究结果表明,DWI可以较清晰地显示胰腺癌病灶,DWI图像中肿瘤组织信号强度明显高于癌周组织,肿瘤组织与癌周组织间的对比较T2WI图像明显,提示DWI技术有助于胰腺癌的临床诊断。ADC主要反映水分子扩散的幅度,ADC值的大小则说明组织的扩散能力大小。本研究测定3种组织的ADC值由高到低依次是健康志愿者胰腺组织、癌周组织和肿瘤组织。结果提示,胰腺癌患者肿瘤中ADC值下降是由于细胞间隙的减少和组织间液压力的增高,而细胞外液的压力较大,导致水分子活动不自由,造成DWI图像中的信号值增加,ADC值有所降低。癌周组织与健康志愿者胰腺组织的ADC值比较,差异无统计学意义,并且都高于肿瘤组织的ADC值。这进一步提示,DWI图像及ADC值的测量有助于胰腺癌的诊断。此外DWI图像中肿瘤组织与癌周组织的对比明显优于T2WI,可考虑将DWI扫描序列作为腹部MRI常规检查序列的补充以协助诊断。参考文献[1]ECCLESCL,HAIDEREA,HAIDERMA,ETAL.CHANGEINDIFFUSIONWEIGHTEDMRIDURINGLIVERCANCERRADIOTHERAPYPRELIMINARYOBSERVATIONS.ACTAONCOL,2009,48(7)10341043.[2]GOURTSOYIANNIS,PAPANIKOLAOUN,YARMENITISS,ETAL.RESPIRATORYGATEDDIFFUSIONWEIGHTEDIMAGINGOFTHELIVERVALUEOFAPPARENTDIFFUSIONCOEFFICIENTMEASUREMENTSINTHEDIFFERENTIATIONBETWEENMOSTCOMMONLYENCOUNTEREDBENIGNANDMALIGNANTFOCALLIVERLESIONS.EURRADIOL,2008,18(3)486492.[3]TAKEUCHIM,MATSUZAKIK,KUBOH,ETAL.HIGHBVALUEDIFFUSIONWEIGHTEDMAGNETICRESONANCEIMAGINGOFPANCREATICCANCERANDMASSFORMINGCHRONICPANCREATITISPRELIMINARYRESULTS.ACTARADIOL,2008,49(4)383386.[4]郭友,胡道予,王承缘.平面回波成像(EPI)在腹部的临床应用.放射学实践,2003,18(1)7375.(收稿日期20111104)(本文编辑张玉琳)131中华消化外科杂志2012年4月第11卷第2期CHINJDIGSURG,APRIL2012,VOL.11,NO.2

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