引用本文: 于浩鵬, 黃子星, 宋彬. 胰腺癌的影像學診斷進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2017, 24(4): 502-506. doi: 10.7507/1007-9424.201703053 復制
胰腺癌是消化系統的常見惡性腫瘤,國外統計數據顯示其致死率長期位于前 5 位[1],根據預測,2030 年排名會升至第 2 位[2-3]。胰腺癌惡性程度高,5 年生存率不到 5%[4],即使經過綜合治療后,5 年生存率也只有 18%[5]。目前,對于胰腺癌診斷常用的影像學方法中,超聲、計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)和正電子發射斷層顯像(PET)應用最廣泛,現就上述影像學手段的進展綜述如下。
1 超聲
1.1 經腹常規超聲
常規超聲便利、價格低廉并且普及程度高,常常作為癥狀為上腹痛或者黃疸的患者首選的影像學檢查方法。胰腺癌的超聲表現為低回聲或混合回聲團塊,伴或不伴胰膽管擴張。腫塊型胰腺炎以及不同病理類型的胰腺腫瘤比如神經內分泌腫瘤也表現為上述征象,這對于胰腺癌的鑒別診斷造成了困難。彩色多普勒血流顯像(CDFI)可以監控血流速度及頻譜,為超聲的診斷提供了新信息,但是由于胰腺腫瘤多屬于乏血供腫瘤,CDFI 并不能很好地為鑒別診斷提供依據。胰腺位于腹膜后,行經腹超聲檢查時常常要面對胃腸道氣體及腹壁脂肪的影響,有近 1/5 的患者受此影響未能完全檢查胰腺[6]。腫瘤大小、患者身體狀態以及超聲醫師的工作經驗也會影響經腹超聲檢出胰腺癌的準確性。
1.2 超聲造影(CEUS)
針對常規超聲特異性差的缺陷,CEUS 是通過注射造影劑來提高組織內信噪比的方式改善其對胰腺癌診斷的特異性以及準確性。現在常用的造影劑為聲諾維(SonoVue)[7],以靜脈注射的方式進入循環系統,在胰腺組織內產生高對比信號,將病灶的邊界與胰周血管的關系更好地顯示出來。動脈期腫瘤血管在腫塊內部或周邊顯影,實質期腫塊表現為輕度強化或者不均質強化,80% 的患者會出現上述征象[8]。對于其他胰腺病變比如說局灶性胰腺炎(focal pancreatitis),在注射造影劑后大部分炎性病灶強化程度與周圍胰腺組織相同,但是常常在病灶中心表現為輕度的持續強化,以此來鑒別胰腺癌與局灶性胰腺炎的準確度高達 96%[9]。
1.3 腔內超聲(EUS)
EUS 是將超聲換能器以內鏡的方式送入胃及十二指腸,這種方式避免了在常規超聲檢查中來自胃腸氣體及皮下脂肪的干擾。探頭與病灶之間的距離的減少使腔內超聲擁有更高的空間分辨率,能夠檢出直徑為 2~3 mm 的微小病灶[10],在胰腺癌的早期發現以及臨床分期方面的價值明顯優于 CT[11-12]。腔內超聲引導下的細針穿刺活組織檢查(FNA)具有極高的準確度,是一種可靠的確診手段[13]。EUS 屬于侵入性檢查,應用范圍受限,胃腸道內狹窄的空間使其存在視野局限的缺陷,某些情況下難以觀察胰尾。EUS 診斷胰腺癌的準確率與操作者的經驗密切相關,對于良惡性病灶鑒別診斷的一致性表現較差[14]。
2 CT
2.1 CT 平掃及增強掃描
美國國家綜合癌癥網絡(NCCN)胰腺癌診療指南[15]將 CT 雙期增強掃描作為評估胰周血管及淋巴結受侵犯程度的主要手段,以此評估胰腺癌是否手術以及手術方式。胰腺癌在 CT 平掃上大部分表現為低密度,約 14% 表現為等密度[16];在增強掃描時,靜脈注射的造影劑會造成胰腺癌與周圍實質增強程度的差異[17],由于胰腺實質血供豐富,正常實質表現為明顯強化,而胰腺癌腫塊通常表現為輕度強化,只有約 5% 表現為與胰腺實質強化程度相等[18]。胰腺增強雙期掃描技術有助于觀察病灶血管侵犯的程度,顯著提高其對于胰腺癌診斷的敏感性[19]。如上所述,胰腺癌的 CT 表現并不一致,也尚需通過各種間接征象與其他胰腺疾病進行鑒別診斷,例如胰腺導管擴張及遠端胰腺萎縮,其中以遠端胰腺萎縮征象特異性最高[20] 。對于腫瘤直徑≤2 cm(T1)的胰腺癌病灶,特別是部分病灶內纖維組織增多及小靜脈擴張造成病灶成等強化或明顯強化,CT 掃描難以診斷[21-22]。
2.2 CT 灌注(CTP)
與傳統 CT 相比,CTP 在觀察病灶組織形態學信息的基礎上增加了對于病灶血流灌注這一功能學信息的記錄[23]。一般來說,功能學上的改變早于形態學上的改變,CTP 因此具有一定的早期診斷價值。當進行 CTP 檢查時,通過動態監測通過感興趣區的造影劑,可以得到該區域的多種組織學參數,比如血流量(BF)、平均通過時間(MTT)、血容量(BV)以及表面通透性(PS)[24]。由于胰腺癌病灶內的腫瘤血管扭曲并結成新生血管網,其血流量以及血容量一般較正常實質降低[25-26]。目前,就 CTP 的胰腺癌診斷效能沒有綜合性的文獻報道,不同文獻的結果存在很大的數據差異,這是因為計算灌注參數時采用的數學模型及算法不同所致[27]。在 CTP 的技術應用方面,目前主流的 64 層螺旋 CT 在 Z 軸的覆蓋寬度僅有 4 cm,并不能在只注射 1 次造影劑的情況下覆蓋全胰;相對較高的輻射劑量以及人體代謝造影劑的負擔使得灌注技術對于 CT 機器的層數提出了很高的要求,因而使得目前該項技術的應用面臨高門檻[28]。
3 MRI
3.1 MR 常規掃描
近 10 年來磁共振掃描的機器與技術日新月異,在胰腺癌診斷方面有了巨大的發展,使 MRI 成為目前診斷胰腺癌的主要影像學方法之一[29]。相對于 CT 而言,MRI 具有更高的軟組織分辨率,并且沒有電離輻射,能夠減少篩查患者的憂慮。MRI 技術門檻高、新技術普及程度低也是目前 MRI 診斷胰腺癌的限制條件之一。現今對于胰腺癌的診斷主要依靠平掃的 T1 加權脂肪抑制序列以及以釓基造影劑為基礎的磁共振動態增強掃描[30-32]。在 T1 抑脂序列上,胰腺腺泡內包含水溶性蛋白質,故正常胰腺實質顯示為稍高或高信號,大部分胰腺癌病灶由于纖維組織較多,故表現為低信號。增強掃描時,由于正常胰腺實質內血流豐富,在動脈早期即有造影劑的充盈,常表現為動脈早期的強化并在實質期信號降低為相對肝臟實質信號的等信號影,而胰腺癌腫塊內的乏血供造成了增強掃描時的低度強化[33]。通過對比諸多文獻對于 MR 胰腺癌的診斷效能的報道,隨著技術的提升,MR 診斷的敏感性及特異性已經與 CT 沒有明顯差別[34-37]。在常規序列之外,磁共振胰膽管成像(MRCP)作為一種無創性胰膽管成像技術,能夠更方便地提供有價值的信息。MRCP 是通過重 T2 加權水成像來顯示胰管及膽管中靜止或慢速流動的水并抑制周圍組織信號,以此達到顯示管腔結構的效果。徐峻等[38]學者認為,MRCP 對于胰腺腫塊的鑒別診斷有一定幫助。作為侵入性檢查的內窺鏡下逆行胰膽管造影術(ERCP)與 MRCP 相比,兩種方法對于胰腺癌檢查的敏感性沒有顯著差異[39]。
3.2 MR 彌散加權成像
彌散是指描述小分子在微觀層面上進行的無規則運動又稱布朗運動的物理概念,而彌散加權成像通過直接測量人體內水分子的無規則運動,能夠直接反映人體組織的空間組成以及病理狀態下不同組織間的水分子交換的功能程度。近些年來,磁共振彌散加權成像(DWI)在胰腺癌診斷方面的應用也越來越多[40]。胰腺癌通常表現為 DWI 序列上的高信號以及定量表觀系數(ADC)的低信號[41]。通常認為這種信號變化是由于胰腺癌細胞結構的改變造成,但胰腺癌腫塊內纖維組織的含量與 ADC 信號的高低有關[42]。目前,對于 DWI 胰腺癌診斷的效能依然沒有定論,但通常認為 DWI 在胰腺癌的診斷方面具有巨大潛力[43-44]。
3.3 MR 波譜成像(MRS)
MRS 通過射頻脈沖激勵受檢物質的原子核,測量原子核弛豫過程中釋放出來的衰減信號,經過傅立葉轉換,在化合物固有的化學位移上顯示其波峰,并以波譜的形式表現出來[45]。MRS 能夠提供機體內的生化信息,卻是一種非侵入性檢查,這是其優勢所在。經過對 MRS 在胰腺癌診斷方面的應用進行研究后發現,胰腺癌病灶的膽堿峰不穩定甚至會表現為下降,而常規惡性軟組織腫瘤則表現為膽堿/肌酸峰的升高。此現象很大可能是由于腫塊的低灌注和低代謝率所造成的[46-47]。脂質峰也有應用于胰腺癌定性診斷的潛力。有學者[48]發現,腫塊型胰腺炎中脂質峰明顯低于胰腺癌,而據此鑒別診斷的具有相當高的敏感性,但是特異性較低。由此可見,MRS 在應用過程中面臨著低特異性的問題,同時由于 MRS 序列掃描對于高場強的要求,限制了該項技術的應用。
4 PET
現今18F 標記的氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)作為顯像劑廣泛應用于各種惡性腫瘤的 PET 診斷中。大部分惡性腫瘤存在糖代謝增高的特征,腫瘤組織對于葡萄糖的高攝取造成了顯像劑在腫瘤組織內的高濃聚,同時結合圖像融合技術的應用,將 CT 較高的空間分辨率與 PET 的分子顯像功能結合在一起,使得 PET-CT 在胰腺癌的診斷方面具有重要意義。PET-CT 照射掃描范圍大,PET 對于胰腺癌的診斷具有較高的敏感性,但特異性則較差[49-54]。相對于其他影像學方法,PET 在胰腺癌診斷方面并無特殊優勢,但通過結合高特異性的檢查手段,這種檢查模式將有很大的應用價值[54-56]。PET 超大的掃描范圍對于胰腺癌的分期和治療后的預后判斷具有一定意義。
5 小結
胰腺癌的發病率逐年增高,而不到 5% 的 5 年生存率也對胰腺癌的診斷提出了更高的要求。根據 2016 年的 NCCN 指南[15],胰腺癌的影像學診斷手段主要為 EUS 和 CT 掃描,而磁共振掃描并未列為首選并不是因為診斷效能上的差異,而是因為磁共振掃描較高的花費和較低的普及程度。常規經腹超聲具有經濟性好和普及度高的優點,對于胰腺癌的篩查具有巨大的應用價值,但其診斷效能低下,EUS、CT 和 MR 顯然更適用于胰腺癌的定性診斷。EUS 作為侵入性檢查,雖然診斷效能方面表現優異,但其臨床應用具有局限性。近幾年來,CT 檢查的費用逐年降低,CT 設備的普及度大大提高,CT 由此有成為胰腺癌主要影像學篩查手段的趨勢。相對于 CT,MR 的檢查費用高昂,安裝及使用技術難度較大,兩者的應用及普及程度也有明顯的差距。現今 CT 作為胰腺癌的主要診斷手段的地位不可動搖,MR 層出不窮的新序列及新技術能夠為臨床決策提供更多的信息,MR 擁有不可忽視的巨大潛力。PET 檢查由于其費用高、特異性低以及輻射劑量的原因,距離成為一線影像學診斷方法還有一段距離,但是 PET 檢查因其覆蓋范圍廣,有利于發現全身轉移灶,對于胰腺癌的放化療監測和判斷預后有一定幫助。
胰腺癌是消化系統的常見惡性腫瘤,國外統計數據顯示其致死率長期位于前 5 位[1],根據預測,2030 年排名會升至第 2 位[2-3]。胰腺癌惡性程度高,5 年生存率不到 5%[4],即使經過綜合治療后,5 年生存率也只有 18%[5]。目前,對于胰腺癌診斷常用的影像學方法中,超聲、計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)和正電子發射斷層顯像(PET)應用最廣泛,現就上述影像學手段的進展綜述如下。
1 超聲
1.1 經腹常規超聲
常規超聲便利、價格低廉并且普及程度高,常常作為癥狀為上腹痛或者黃疸的患者首選的影像學檢查方法。胰腺癌的超聲表現為低回聲或混合回聲團塊,伴或不伴胰膽管擴張。腫塊型胰腺炎以及不同病理類型的胰腺腫瘤比如神經內分泌腫瘤也表現為上述征象,這對于胰腺癌的鑒別診斷造成了困難。彩色多普勒血流顯像(CDFI)可以監控血流速度及頻譜,為超聲的診斷提供了新信息,但是由于胰腺腫瘤多屬于乏血供腫瘤,CDFI 并不能很好地為鑒別診斷提供依據。胰腺位于腹膜后,行經腹超聲檢查時常常要面對胃腸道氣體及腹壁脂肪的影響,有近 1/5 的患者受此影響未能完全檢查胰腺[6]。腫瘤大小、患者身體狀態以及超聲醫師的工作經驗也會影響經腹超聲檢出胰腺癌的準確性。
1.2 超聲造影(CEUS)
針對常規超聲特異性差的缺陷,CEUS 是通過注射造影劑來提高組織內信噪比的方式改善其對胰腺癌診斷的特異性以及準確性。現在常用的造影劑為聲諾維(SonoVue)[7],以靜脈注射的方式進入循環系統,在胰腺組織內產生高對比信號,將病灶的邊界與胰周血管的關系更好地顯示出來。動脈期腫瘤血管在腫塊內部或周邊顯影,實質期腫塊表現為輕度強化或者不均質強化,80% 的患者會出現上述征象[8]。對于其他胰腺病變比如說局灶性胰腺炎(focal pancreatitis),在注射造影劑后大部分炎性病灶強化程度與周圍胰腺組織相同,但是常常在病灶中心表現為輕度的持續強化,以此來鑒別胰腺癌與局灶性胰腺炎的準確度高達 96%[9]。
1.3 腔內超聲(EUS)
EUS 是將超聲換能器以內鏡的方式送入胃及十二指腸,這種方式避免了在常規超聲檢查中來自胃腸氣體及皮下脂肪的干擾。探頭與病灶之間的距離的減少使腔內超聲擁有更高的空間分辨率,能夠檢出直徑為 2~3 mm 的微小病灶[10],在胰腺癌的早期發現以及臨床分期方面的價值明顯優于 CT[11-12]。腔內超聲引導下的細針穿刺活組織檢查(FNA)具有極高的準確度,是一種可靠的確診手段[13]。EUS 屬于侵入性檢查,應用范圍受限,胃腸道內狹窄的空間使其存在視野局限的缺陷,某些情況下難以觀察胰尾。EUS 診斷胰腺癌的準確率與操作者的經驗密切相關,對于良惡性病灶鑒別診斷的一致性表現較差[14]。
2 CT
2.1 CT 平掃及增強掃描
美國國家綜合癌癥網絡(NCCN)胰腺癌診療指南[15]將 CT 雙期增強掃描作為評估胰周血管及淋巴結受侵犯程度的主要手段,以此評估胰腺癌是否手術以及手術方式。胰腺癌在 CT 平掃上大部分表現為低密度,約 14% 表現為等密度[16];在增強掃描時,靜脈注射的造影劑會造成胰腺癌與周圍實質增強程度的差異[17],由于胰腺實質血供豐富,正常實質表現為明顯強化,而胰腺癌腫塊通常表現為輕度強化,只有約 5% 表現為與胰腺實質強化程度相等[18]。胰腺增強雙期掃描技術有助于觀察病灶血管侵犯的程度,顯著提高其對于胰腺癌診斷的敏感性[19]。如上所述,胰腺癌的 CT 表現并不一致,也尚需通過各種間接征象與其他胰腺疾病進行鑒別診斷,例如胰腺導管擴張及遠端胰腺萎縮,其中以遠端胰腺萎縮征象特異性最高[20] 。對于腫瘤直徑≤2 cm(T1)的胰腺癌病灶,特別是部分病灶內纖維組織增多及小靜脈擴張造成病灶成等強化或明顯強化,CT 掃描難以診斷[21-22]。
2.2 CT 灌注(CTP)
與傳統 CT 相比,CTP 在觀察病灶組織形態學信息的基礎上增加了對于病灶血流灌注這一功能學信息的記錄[23]。一般來說,功能學上的改變早于形態學上的改變,CTP 因此具有一定的早期診斷價值。當進行 CTP 檢查時,通過動態監測通過感興趣區的造影劑,可以得到該區域的多種組織學參數,比如血流量(BF)、平均通過時間(MTT)、血容量(BV)以及表面通透性(PS)[24]。由于胰腺癌病灶內的腫瘤血管扭曲并結成新生血管網,其血流量以及血容量一般較正常實質降低[25-26]。目前,就 CTP 的胰腺癌診斷效能沒有綜合性的文獻報道,不同文獻的結果存在很大的數據差異,這是因為計算灌注參數時采用的數學模型及算法不同所致[27]。在 CTP 的技術應用方面,目前主流的 64 層螺旋 CT 在 Z 軸的覆蓋寬度僅有 4 cm,并不能在只注射 1 次造影劑的情況下覆蓋全胰;相對較高的輻射劑量以及人體代謝造影劑的負擔使得灌注技術對于 CT 機器的層數提出了很高的要求,因而使得目前該項技術的應用面臨高門檻[28]。
3 MRI
3.1 MR 常規掃描
近 10 年來磁共振掃描的機器與技術日新月異,在胰腺癌診斷方面有了巨大的發展,使 MRI 成為目前診斷胰腺癌的主要影像學方法之一[29]。相對于 CT 而言,MRI 具有更高的軟組織分辨率,并且沒有電離輻射,能夠減少篩查患者的憂慮。MRI 技術門檻高、新技術普及程度低也是目前 MRI 診斷胰腺癌的限制條件之一。現今對于胰腺癌的診斷主要依靠平掃的 T1 加權脂肪抑制序列以及以釓基造影劑為基礎的磁共振動態增強掃描[30-32]。在 T1 抑脂序列上,胰腺腺泡內包含水溶性蛋白質,故正常胰腺實質顯示為稍高或高信號,大部分胰腺癌病灶由于纖維組織較多,故表現為低信號。增強掃描時,由于正常胰腺實質內血流豐富,在動脈早期即有造影劑的充盈,常表現為動脈早期的強化并在實質期信號降低為相對肝臟實質信號的等信號影,而胰腺癌腫塊內的乏血供造成了增強掃描時的低度強化[33]。通過對比諸多文獻對于 MR 胰腺癌的診斷效能的報道,隨著技術的提升,MR 診斷的敏感性及特異性已經與 CT 沒有明顯差別[34-37]。在常規序列之外,磁共振胰膽管成像(MRCP)作為一種無創性胰膽管成像技術,能夠更方便地提供有價值的信息。MRCP 是通過重 T2 加權水成像來顯示胰管及膽管中靜止或慢速流動的水并抑制周圍組織信號,以此達到顯示管腔結構的效果。徐峻等[38]學者認為,MRCP 對于胰腺腫塊的鑒別診斷有一定幫助。作為侵入性檢查的內窺鏡下逆行胰膽管造影術(ERCP)與 MRCP 相比,兩種方法對于胰腺癌檢查的敏感性沒有顯著差異[39]。
3.2 MR 彌散加權成像
彌散是指描述小分子在微觀層面上進行的無規則運動又稱布朗運動的物理概念,而彌散加權成像通過直接測量人體內水分子的無規則運動,能夠直接反映人體組織的空間組成以及病理狀態下不同組織間的水分子交換的功能程度。近些年來,磁共振彌散加權成像(DWI)在胰腺癌診斷方面的應用也越來越多[40]。胰腺癌通常表現為 DWI 序列上的高信號以及定量表觀系數(ADC)的低信號[41]。通常認為這種信號變化是由于胰腺癌細胞結構的改變造成,但胰腺癌腫塊內纖維組織的含量與 ADC 信號的高低有關[42]。目前,對于 DWI 胰腺癌診斷的效能依然沒有定論,但通常認為 DWI 在胰腺癌的診斷方面具有巨大潛力[43-44]。
3.3 MR 波譜成像(MRS)
MRS 通過射頻脈沖激勵受檢物質的原子核,測量原子核弛豫過程中釋放出來的衰減信號,經過傅立葉轉換,在化合物固有的化學位移上顯示其波峰,并以波譜的形式表現出來[45]。MRS 能夠提供機體內的生化信息,卻是一種非侵入性檢查,這是其優勢所在。經過對 MRS 在胰腺癌診斷方面的應用進行研究后發現,胰腺癌病灶的膽堿峰不穩定甚至會表現為下降,而常規惡性軟組織腫瘤則表現為膽堿/肌酸峰的升高。此現象很大可能是由于腫塊的低灌注和低代謝率所造成的[46-47]。脂質峰也有應用于胰腺癌定性診斷的潛力。有學者[48]發現,腫塊型胰腺炎中脂質峰明顯低于胰腺癌,而據此鑒別診斷的具有相當高的敏感性,但是特異性較低。由此可見,MRS 在應用過程中面臨著低特異性的問題,同時由于 MRS 序列掃描對于高場強的要求,限制了該項技術的應用。
4 PET
現今18F 標記的氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)作為顯像劑廣泛應用于各種惡性腫瘤的 PET 診斷中。大部分惡性腫瘤存在糖代謝增高的特征,腫瘤組織對于葡萄糖的高攝取造成了顯像劑在腫瘤組織內的高濃聚,同時結合圖像融合技術的應用,將 CT 較高的空間分辨率與 PET 的分子顯像功能結合在一起,使得 PET-CT 在胰腺癌的診斷方面具有重要意義。PET-CT 照射掃描范圍大,PET 對于胰腺癌的診斷具有較高的敏感性,但特異性則較差[49-54]。相對于其他影像學方法,PET 在胰腺癌診斷方面并無特殊優勢,但通過結合高特異性的檢查手段,這種檢查模式將有很大的應用價值[54-56]。PET 超大的掃描范圍對于胰腺癌的分期和治療后的預后判斷具有一定意義。
5 小結
胰腺癌的發病率逐年增高,而不到 5% 的 5 年生存率也對胰腺癌的診斷提出了更高的要求。根據 2016 年的 NCCN 指南[15],胰腺癌的影像學診斷手段主要為 EUS 和 CT 掃描,而磁共振掃描并未列為首選并不是因為診斷效能上的差異,而是因為磁共振掃描較高的花費和較低的普及程度。常規經腹超聲具有經濟性好和普及度高的優點,對于胰腺癌的篩查具有巨大的應用價值,但其診斷效能低下,EUS、CT 和 MR 顯然更適用于胰腺癌的定性診斷。EUS 作為侵入性檢查,雖然診斷效能方面表現優異,但其臨床應用具有局限性。近幾年來,CT 檢查的費用逐年降低,CT 設備的普及度大大提高,CT 由此有成為胰腺癌主要影像學篩查手段的趨勢。相對于 CT,MR 的檢查費用高昂,安裝及使用技術難度較大,兩者的應用及普及程度也有明顯的差距。現今 CT 作為胰腺癌的主要診斷手段的地位不可動搖,MR 層出不窮的新序列及新技術能夠為臨床決策提供更多的信息,MR 擁有不可忽視的巨大潛力。PET 檢查由于其費用高、特異性低以及輻射劑量的原因,距離成為一線影像學診斷方法還有一段距離,但是 PET 檢查因其覆蓋范圍廣,有利于發現全身轉移灶,對于胰腺癌的放化療監測和判斷預后有一定幫助。