張海兵 李玉華 李 君 曾凡勇 王永杰

小兒顱內(nèi)腫瘤種類較多,常規(guī)磁共振序列對(duì)于某些影像學(xué)表現(xiàn)特征較強(qiáng)的腫瘤,如腦膜瘤、顱咽管瘤等的診斷相對(duì)容易,而對(duì)于大多數(shù)其他顱內(nèi)腫瘤其定位及判斷腫瘤范圍方面優(yōu)勢明顯,但定性仍存在困難。明確的術(shù)前診斷,對(duì)于優(yōu)化臨床治療和判斷預(yù)后具有重要的意義。已往大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道認(rèn)為彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)有助于顱內(nèi)腫瘤的診斷及鑒別診斷,但結(jié)果不完全一致。目前,對(duì)較大樣本的小兒顱內(nèi)腫瘤進(jìn)行彌散加權(quán)成像研究較少,筆者收集我院自2008年1月至2009年10月間資料完整的較為常見的兒童顱內(nèi)膠質(zhì)瘤、髓母細(xì)胞瘤和室管膜瘤病例,回顧性分析其DWI圖像及ADC值并與術(shù)后病理作對(duì)照分析,探討其在腫瘤診斷與鑒別診斷中的價(jià)值。

方 法

1.臨床資料

經(jīng)病理證實(shí)的60例小兒腦腫瘤,其中男性37例,女性23例,男女之比為 1.6∶1;年齡3.3±2.2歲;神經(jīng)膠質(zhì)瘤36例,室管膜瘤 11例,髓母細(xì)胞瘤13例。臨床癥狀為頭痛、嘔吐及視力下降等。

2.儀器設(shè)備及掃描方法

采用GE雙梯度1.5T MRI掃描儀和頭顱8通道相控陣線圈。不能配合的患兒當(dāng)日早晨6點(diǎn)后剝奪睡眠,檢查前口服水合氯醛溶液,劑量為0.5mg/kg,熟睡后行磁共振掃描。常規(guī)橫斷面、冠狀面、矢狀面平掃加增強(qiáng)?？焖僮孕夭?(FSE)T2WI:T R=3500ms、TE=104ms;TlFLAIR:T R=2064ms、 TE=11ms、T I=750ms;T2FLAIR:TR=8902ms、T E=101ms、T I=2200ms。層厚 6mm,間隔lmm,FOV:24cm×18cm,矩陣256×192。DWI序列,X、Y、Z軸同時(shí)施加擴(kuò)散敏感梯度場,掃描采用SE-EPI序列,T R=10000ms,TE=90ms,NEX=1,b=1000s/mm2、0s/mm2兩次橫斷位掃描。

3.圖像處理及數(shù)據(jù)分析

原始圖像上傳到SUN公司ADW4.1工作站,經(jīng)Functool后處理得到ADC圖。選取腫瘤三個(gè)層面(若腫瘤不足三層面,則選取腫瘤實(shí)質(zhì)部分的三個(gè)不同興趣區(qū)),ROI面積為20～40mm2,分別測量腫瘤顯著強(qiáng)化區(qū)的ADC值,同時(shí)測量同層對(duì)側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)ADC值作為參照,ADC值取三個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理。所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,運(yùn)用非配對(duì)t檢驗(yàn)和單因素方差分析比較組間ADC值,定義P＜0.05為有顯著性差異。

結(jié) 果

60例小兒腦內(nèi)腫瘤實(shí)質(zhì)及正常腦白質(zhì)的ADC及rADC值見表 1、表2。

表1 小兒腦內(nèi)腫瘤實(shí)質(zhì)、正常白質(zhì)ADC值(×10-3mm2/s)及與腫瘤實(shí)質(zhì)/白質(zhì)(rADC)值

三組病例正常腦白質(zhì)ADC值無顯著性差異(P=0.34),均值為0.76±0.06。三組腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)ADC及rADC值均有顯著性差異(P＜0.05);兩兩比較:膠質(zhì)瘤與髓母細(xì)胞瘤差異極顯著(P＜0.01),膠質(zhì)瘤與室管膜瘤、室管膜瘤與髓母細(xì)胞瘤間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。Ⅰ～Ⅱ級(jí)和Ⅲ～Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤之間有顯著性差異(P＜0.01)。

表2 36例小兒膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)ADC值(×10-3mm2/s)及與實(shí)質(zhì)/白質(zhì)(rADC)值對(duì)比

本組病例,腫瘤實(shí)質(zhì)與腦白質(zhì)的對(duì)比DWI圖不及T2WI、增強(qiáng)序列。DWI上髓母細(xì)胞瘤呈顯著高信號(hào),ADC圖呈很低信號(hào);室管膜瘤于DWI上呈等或稍高信號(hào),ADC圖上呈等或稍低信號(hào);膠質(zhì)瘤呈等、稍高或高信號(hào),ADC圖上呈等或高信號(hào)。2例室管膜瘤和7例膠質(zhì)瘤DWI呈明顯高信號(hào),但ADC圖顯示等或稍高信號(hào)。

討 論

彌散加權(quán)成像通過檢測人體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限制的方向和程度等信息,反映組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織間水分子交換的功能狀況[1]。它是目前在活體上對(duì)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測量與成像的唯一無創(chuàng)性方法。

DWI在小兒顱內(nèi)腫瘤的診斷和鑒別診斷中的價(jià)值,目前眾說紛紜。Rumboldt等[2]2006年報(bào)道了17例毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤、8例髓母細(xì)胞瘤和5例室管膜瘤,其ADC值分別為(1.65±0.27)×10-3mm2/s、(0.66±0.15)×10-3mm2/s、(1.10±0.11)×10-3mm2/s,經(jīng)方差分析三者之間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 (P＜0.001)。ADC圖上毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤呈很高信號(hào),室管膜瘤呈等或稍高信號(hào),而髓母細(xì)胞瘤呈明顯低信號(hào),用ADC值＞1.4×10-3mm2/s為標(biāo)準(zhǔn)診斷毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤和 ＜0.9×10-3mm2/s為標(biāo)準(zhǔn)診斷髓母細(xì)胞瘤,特異性均達(dá)100%。該作者所研究對(duì)象僅涉及膠質(zhì)瘤中的毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤,樣本量也偏小,本研究樣本較大,所涉及腫瘤范圍更寬,同樣顯示髓母細(xì)胞瘤ADC值最低,但膠質(zhì)瘤與室管膜瘤的ADC值有一些重疊,需要更多病例研究支持。

大量的研究認(rèn)為組織細(xì)胞密度增大導(dǎo)致了DWI上信號(hào)增高,相應(yīng)ADC圖上信號(hào)減低[3-6]。本組病例中,82%(30/36)WHO III-IV級(jí)腦腫瘤DWI呈高或稍高信號(hào),而IV級(jí)腫瘤94%(16/17)呈顯著高信號(hào);92%(22/24)I-II級(jí)腫瘤呈稍高或等信號(hào)。DWI圖像存在T2透過效應(yīng)的影響,長T2組織DWI信號(hào)也很高,對(duì)于T2WI信號(hào)較高的腫瘤,需進(jìn)行ADC值測量以去除T2透過效應(yīng)的影響,因此,ADC圖能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)腫瘤組織的彌散程度。

有文獻(xiàn)報(bào)道,ADC值與細(xì)胞密度和腫瘤良惡性有很高的相關(guān)性[3]。惡性腫瘤的細(xì)胞密度較大,ADC值偏低,而良性腫瘤ADC值則相對(duì)偏高。本組病例與此論點(diǎn)基本相符,髓母細(xì)胞瘤ADC值明顯低于膠質(zhì)瘤和室管膜瘤(P＜0.01)。組織學(xué)上其細(xì)胞小,排列致密,核漿比大,間質(zhì)成分少,支持上述假設(shè)。也有研究表明,細(xì)胞密度是決定腦腫瘤ADC值的主要因素,但可能不是唯一因素[7]。Stadnik等[8]研究發(fā)現(xiàn),實(shí)性腫瘤ADC值的降低主要與細(xì)胞外間隙的體積減小相關(guān)。由于水分子的布朗運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在細(xì)胞外間隙,因此腫瘤組織的最低ADC值提示了腫瘤組織最高的細(xì)胞構(gòu)成區(qū)域,在選擇活檢區(qū)時(shí)有很大幫助[9]。

較多文獻(xiàn)報(bào)道ADC值對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)有鑒別診斷意義。任大衛(wèi)等[10]報(bào)道21例膠質(zhì)瘤,其中低級(jí)、間變型及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC值分別為 (1.70±0.22)×10-3mm2/s、(1.38±0.28)×10-3mm2/s、(1.19±0.15)×10-3mm2/s。高、低級(jí)膠質(zhì)瘤間ADC值存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.01);間變型膠質(zhì)瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤間ADC值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本組病例中I-II級(jí)與IIIIV級(jí)膠質(zhì)瘤ADC值分別為(1.24±0.34)×10-3mm2/s、(0.87±0.28)×10-3mm2/s,存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.01),與上述結(jié)論一致。

根據(jù)DWI信號(hào)的高低粗略地判斷腫瘤的良惡性程度,方便直觀,惡性腫瘤信號(hào)較高,而良性腫瘤信號(hào)較低。然而,ADC圖的鑒別診斷價(jià)值更大,對(duì)于上述三類腫瘤,ADC值越低,惡性程度越高,如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤或髓母細(xì)胞瘤;ADC值較高,則低級(jí)別膠質(zhì)瘤或非間變性室管膜瘤的可能性較大。根據(jù)常規(guī)MRI影像資料結(jié)合DWI信號(hào)強(qiáng)度及ADC值,能提高對(duì)上述腫瘤定性診斷的準(zhǔn)確性。

1.Le Bihan D.Diffusion/perfusion MR imagingof the brain:from structure to function.Radiology,1990,177:328-329

2.Rumboldt Z,CamachoDL,Lake D,et al.Apparent diffusion coefficients for differentiation of cerebellar tumors in children.AJNR,2006,27:1362-1369

3.Sugahara T,Korogi Y,Kochi M,et al.Usefulness of diffusionweighted MRI with echo-planar technique in the evaluation of cellularityofgliomas.J Magn Reson Imaging,1999,9:53-60

4.Gupta RK,Cloughesy TF,Sinha U,et al.Relationships between choline magnetic resonance spectroscopy,apparent diffusion coefficient andquantitative histopathologyin humanglioma.J Neurooncol,2000,50:215-226

5.Gauvain KM,McKinstry RC,Mukherjee P,et al.Evaluating pediatric brain tumor cellularity with diffusion-tensor imaging.AJR,2001,177:449-454

6.Guo AC,Cummings TJ,Dash RC,et al.Lymphomas and highgrade astrocytomas:comparison of water diffusibility and histologic characteristics.Radiology,2002,224:177-183

7.Kono K,Inoue Y,Nakayama K,et al.The role of diffusionweightedimaging in patients with brain tumors.AJNR,2001,22:1081-1088

8.Stadnik TW,Chaskis C,Michotte A,et al.Diffusion-weighted MR imaging of intracerebral masses:comparison with conventional MR imaging and histologic findings.AJNR,2001,22:969-979

9.洪汛寧,沈天真,陳星榮.ADC值在星形細(xì)胞腫瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值初探.中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2002,8:145-148

10.任大衛(wèi),孫 鵬.磁共振多方向彌散加權(quán)成像在腦膠質(zhì)瘤分級(jí)中的應(yīng)用價(jià)值 .浙江臨床醫(yī)學(xué),2006,3:321-322