王 萍 WANG Ping

翟昭華2 ZHAI Zhaohua

唐光才1 TANG Guangcai

韓福剛1 HAN Fugang

舒 健1 SHU Jian

2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科 四川南充637000

惡性膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤是腦內(nèi)常見腫瘤，患病率和病死率均很高。當(dāng)腦轉(zhuǎn)移瘤為單發(fā)時，其臨床及常規(guī)影像學(xué)表現(xiàn)與惡性膠質(zhì)瘤相似，難以鑒別[1-3]。然而由于惡性膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的治療方案及預(yù)后不同，影像學(xué)鑒別診斷有助于為患者制訂合理的治療方案。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）高b值能夠敏感、準(zhǔn)確地反映更加微小的水分子運(yùn)動，對惡性腫瘤的敏感性增加[4]。本研究擬探討不同b值對惡性膠質(zhì)瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷價值，以尋找鑒別兩者的最佳b值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2011-10～2013-03川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院經(jīng)手術(shù)病理證實的25例惡性膠質(zhì)瘤和經(jīng)手術(shù)病理、隨訪證實的15例單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤。25例惡性膠質(zhì)瘤患者中，男13例，女12例；年齡13～70歲，平均（51.80±16.89）歲；WHO分級：II～I(xiàn)II級3例，III級5例，III～I(xiàn)V級 9例，IV級8例。15例單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤患者中，男7例，女8例；年齡40～79歲，平均（61.1±11.2）歲；原發(fā)灶：5例病理證實為肺低分化腺癌，1例病理證實為肺小細(xì)胞內(nèi)分泌癌，1例病理證實的腦轉(zhuǎn)移性乳頭狀腺瘤原發(fā)病灶不明，6例隨訪證實為肺癌，2例隨訪證實為胃腸道腫瘤。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 3.0T超導(dǎo)MRI儀，32通道頭部線圈。掃描范圍：自聽眶線至顱頂，眉間線位于線圈橫軸中心。掃描參數(shù)：平掃：T1WI液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FLAIR）橫斷面及矢狀面成像：TR 1955.7 ms，TE 21.1 ms，視野（FOV）22 cm×22 cm，矩陣384×256，層厚6 mm，層間距1 mm；T2WI快速自旋回波（FSE）：TR 4911.0 ms，TE 108.9 ms，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣384×256，層厚6 mm，層間距1 mm；T2WI FLAIR：TR 8000.0 ms，TE 147.4 ms，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣320×224，層厚6 mm，層間距1 mm；DWI：TR 6000 ms，TE 114 ms，b值取1000、3000、5000 s/mm2時，激勵次數(shù)分別為2、4、4，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣128×128，層厚6 mm，層間距1 mm；MR增強(qiáng)行T1WI FLAIR橫斷面、矢狀面及冠狀面成像，對比劑采用釓噴酸葡胺注射液（469 mg/ml）10 ml，注射速度為2.5 ml/s，造影劑注入5 s后開始掃描。

1.3 圖像分析 由2名放射學(xué)診斷醫(yī)師對瘤體及瘤周區(qū)域表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值進(jìn)行測定。瘤體區(qū)域定義為T2WI及T2WI FLAIR高信號，增強(qiáng)掃描明顯強(qiáng)化區(qū)域，避開囊變、壞死、出血、顱骨及偽影區(qū)域；瘤周區(qū)域定義為T2WI及T2WI FLAIR高信號，增強(qiáng)掃描未見強(qiáng)化，且距離瘤體1 cm以內(nèi)的區(qū)域；選擇瘤體最大層面，每個層面瘤體及瘤周區(qū)域分別選擇3個感興趣區(qū)進(jìn)行測量，并取平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，對惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體及瘤周區(qū)域ADC值行方差齊性檢驗和成組t檢驗，并繪制不同b值瘤周ADC值的ROC曲線，選取鑒別惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的最佳截點，計算其敏感度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 瘤體及瘤周區(qū)域ADC值比較 b值取1000、3000、5000 s/mm2時，惡性膠質(zhì)瘤瘤周ADC值均顯著小于單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t=－6.355、－2.972、－2.392, P＜0.05），瘤體ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.484、1.025、0.948, P＞0.05），見表1及圖1、2。

表1 不同b值DWI惡性膠質(zhì)瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體及瘤周區(qū)域ADC值比較（×10-3 mm2/s）

圖1 男，63歲，原發(fā)灶不明的右枕葉腦轉(zhuǎn)移性乳頭狀腺瘤。A～C分別為b值取1000、3000、5000 s/mm2時的DWI信號圖，D～F分別為對應(yīng)的ADC圖，隨b值升高，腫瘤瘤體區(qū)域（箭）顯示更加明顯，瘤周區(qū)域顯示減弱；T1WI FLAIR增強(qiáng)掃描示病灶明顯不均勻強(qiáng)化（箭，G）；病理鏡下見形似腺樣結(jié)構(gòu)生長的腫瘤細(xì)胞（箭），腫瘤細(xì)胞（箭）小，胞質(zhì)少，有乳頭形成（HE, ×100, H）

圖2 女，67歲，右頂葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，WHO IV級。A～C分別為b值取1000、3000、5000 s/mm2的DWI信號圖，D～F分別為對應(yīng)的ADC圖，隨b值升高，腫瘤瘤體（箭）顯示更加明顯，對瘤周區(qū)域的顯示能力減弱；T1WI FLAIR增強(qiáng)掃描圖像可見病灶實性部分明顯強(qiáng)化，中心見囊變壞死區(qū)，腫瘤明顯不均勻強(qiáng)化（箭，G）；病理鏡下見腫瘤細(xì)胞（箭）分化較差，細(xì)胞呈多形性，并見血管增生（HE, ×200, H）

2.2 b值的選擇 根據(jù)瘤周ADC值繪制ROC曲線，取敏感度、特異度均最高的點作為對惡性膠質(zhì)瘤及單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別點，當(dāng)b值取1000 s/mm2時曲線下面積最大，為0.98，敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為100.0%、88.0%、79.0%、100.0%，見表2及圖3。

表2 不同b值DWI惡性膠質(zhì)瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤周ADC值ROC曲線分析

3 討論

圖3 不同b值DWI惡性膠質(zhì)瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤周ADC值ROC曲線

3.1 不同b值DWI ADC值對惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷 本研究中b值取1000 s/mm2時惡性膠質(zhì)瘤瘤周ADC值均低于腦轉(zhuǎn)移瘤，與Pavlisa等[5]和Server等[6]的研究結(jié)果相似。本研究同時運(yùn)用高b值DWI時亦得出惡性膠質(zhì)瘤瘤周ADC值均低于單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤，其原因可能為：①轉(zhuǎn)移瘤瘤周區(qū)域水腫較惡性膠質(zhì)瘤更明顯，水分子擴(kuò)散增加，ADC值增高。孤立的腦轉(zhuǎn)移瘤腫瘤組織血管內(nèi)皮與其腦外起源組織相似，無血-腦屏障，通透性高，且為窗孔型厚薄不均的血管內(nèi)皮基膜，易導(dǎo)致液體滲出；腦轉(zhuǎn)移瘤由于常發(fā)生于皮髓交界區(qū)，無靜脈瓣的大腦引流靜脈易受壓迫發(fā)生引流受阻，從而產(chǎn)生廣泛的繼發(fā)性水腫[7,8]。②惡性膠質(zhì)瘤瘤周區(qū)域細(xì)胞增多，導(dǎo)致ADC值降低。惡性膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤瘤周區(qū)域組織病理成分不同，腦轉(zhuǎn)移瘤腫瘤細(xì)胞通常不向瘤周區(qū)域呈侵襲性生長，而惡性膠質(zhì)瘤腫瘤細(xì)胞則會沿著瘤周的白質(zhì)纖維束或血管間隙浸潤，導(dǎo)致瘤周區(qū)域細(xì)胞密度較轉(zhuǎn)移瘤大，水分子擴(kuò)散運(yùn)動較轉(zhuǎn)移瘤受限，引起ADC值降低[7,9]。這種惡性膠質(zhì)瘤的侵襲作用隨著與瘤體距離的增加而減弱[8]，故本研究中選擇距瘤體1 cm以內(nèi)的近瘤區(qū)域作為瘤周區(qū)域，以更好地鑒別惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤。瘤體區(qū)域ADC值在不同b值時相近，不能對這兩種腫瘤進(jìn)行鑒別，與Muccio等[10]及Hayashida等[11]的研究結(jié)果一致，推測可能與腦轉(zhuǎn)移瘤原發(fā)病灶的病理和組織學(xué)類型多種多樣有關(guān)。當(dāng)原發(fā)灶不同時，細(xì)胞密度差異大，導(dǎo)致同組間ADC值分布區(qū)間廣，與其他類型的腫瘤鑒別困難。本組15例單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤中，原發(fā)灶類型較多，是導(dǎo)致本研究中瘤體ADC值無顯著差異的主要原因。對特定原發(fā)灶的單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的收集尚需進(jìn)一步研究。

3.2 對惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷的b值優(yōu)化本研究得出隨著b值升高，ADC值對這兩種腫瘤瘤周區(qū)域的鑒別診斷作用減弱，而并非隨b值的升高鑒別能力增強(qiáng)，最佳的鑒別b值為1000 s/mm2，其鑒別診斷惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的ROC曲線下面積最大為0.98，高于b值為3000、5000 s/mm2時對惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤鑒別的ROC曲線下面積0.74及0.70，敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為100.0%、88.0%、79.0%、100.0%，其原因可能為生物組織內(nèi)的水分有快速擴(kuò)散成分和慢速擴(kuò)散成分，但其意義目前尚無定論[12,13]。Maier等[13]用雙指數(shù)模型研究生物組織內(nèi)的水衰減情況，快速擴(kuò)散成分所占比例在瘤周較瘤體區(qū)域升高明顯；慢速擴(kuò)散成分所占比例在瘤周水腫區(qū)域下降，而瘤體區(qū)域明顯增高。李玉華等[14]認(rèn)為快速擴(kuò)散成分和慢速擴(kuò)散成分分別與細(xì)胞外水和細(xì)胞內(nèi)水密切相關(guān)：當(dāng)b值較小時，DWI圖像上主要反映了快速擴(kuò)散成分，代表細(xì)胞外成分；而隨著b值升高，快速擴(kuò)散成分信號被過濾掉，DWI圖像上主要反映了慢速擴(kuò)散的細(xì)胞內(nèi)水分。瘤周區(qū)域的血漿自新生異常毛細(xì)血管壁滲出增加，細(xì)胞外水分增多，主要為快速擴(kuò)散的水分，在較低b值時對瘤周水腫顯示更好，即對瘤周水腫病理差異的鑒別能力更強(qiáng)。本研究得出惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤周區(qū)域ADC值鑒別的最佳截點為1.40×10-3mm2/s，當(dāng)瘤周區(qū)域ADC值≥1.40×10-3mm2/s時腦轉(zhuǎn)移瘤可能性大。

總之，隨著b值升高，ADC值在惡性膠質(zhì)瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤瘤周區(qū)域的鑒別能力逐漸降低，當(dāng)b值取1000 s/mm2時，ADC值對瘤周區(qū)域的鑒別能力最強(qiáng)。

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