錢銀鋒,殷敏敏,余永強
膠質(zhì)瘤是腦內(nèi)最常見的原發(fā)性腫瘤,而低級別膠質(zhì)瘤約占膠質(zhì)瘤的15%~25%[1]。世界衛(wèi)生組織將Ⅱ級星形細胞瘤(astrocytoma, AC)、單純型少突膠質(zhì)細胞瘤(oligodendroglioma, OD)和混合型少突星形細胞瘤(oligodendroastrocytoma, OA)稱為低級別膠質(zhì)瘤。低級別膠質(zhì)瘤中各亞型的腫瘤常規(guī)MRI影像相近且互有交叉,難以將其明確區(qū)分;但低級別的星形細胞瘤與少突膠質(zhì)細胞腫瘤的治療方法卻有著明顯不同,少突膠質(zhì)細胞腫瘤對化療比較敏感[2]。因此術前明確區(qū)分低級別膠質(zhì)瘤中各亞型有著重要的臨床意義。目前,磁共振擴散加權成像(diffusion-weighted imaging, DWI)在腦腫瘤的診斷和鑒別診斷方面具有一定的價值,但在低級別膠質(zhì)瘤鑒別中文獻少有報道,筆者通過對21例腦內(nèi)低級別膠質(zhì)瘤的DWI及表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖進行定性和定量分析,探討DWI在低級別膠質(zhì)瘤鑒別診斷中的臨床應用價值。
收集自2005年5月-2008年12月本院21例顱腦腫瘤患者,男13例,女8例,年齡25~65歲,平均41歲。手術病例證實其中AC 9例,OD 5例,OA 7例。
使用GE Signa 1.5 T超導型MR成像儀,標準頭顱線圈,所有病例均行常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR和DWI掃描,DWI使用SE-EPI序列,其掃描參數(shù)為:TR 10000 ms,TE 111~119 ms,層厚9 mm,層間隔1 mm,視野(FOV) 26 cm×26 cm,矩陣256×192,在X、Y、Z軸共3個方向上施加擴散梯度,擴散敏感因子(b)值分別為0和1000 s/mm2。常規(guī)平掃和DWI結(jié)束后行增強掃描,對比劑使用釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA),劑量0.1 mmol/kg,靜脈注射,注完藥后即行軸位、矢狀位和冠狀位掃描。
將DWI圖像傳送至工作站用Fuctool軟件進行處理。分別測量瘤體實質(zhì)部分和瘤周水腫及對側(cè)腦白質(zhì)的ADC值和EDC值(exponent diffusion coefficient,指數(shù)擴散系數(shù)值),按公式rADC=ADC腫瘤/ADC對側(cè)計算瘤體和瘤周水腫的rADC值(relative apparent diffusion coefficient,相對表觀擴散系數(shù)值),以同樣的方法計算rEDC值(relative exponent diffusion coefficient,相對指數(shù)擴散系數(shù)值)。選取腫瘤實質(zhì)部分的興趣區(qū)(ROI)時,以手工繪制,以期有較好的代表性,注意避開腫瘤壞死部位,盡可能消除由于容積效應而引起的測量誤差,在實質(zhì)區(qū)取2~4個ROI,每個ROI約40~60 mm2,取其平均值,對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)ROI約40~60 mm2。由于膠質(zhì)瘤瘤周存在浸潤漸變現(xiàn)象,為了保證測量的一致性,本組在瘤周1 cm以內(nèi)的水腫區(qū)選取ROI,依據(jù)T2WI放置瘤周水腫興趣區(qū),大小約80~100 mm2。
統(tǒng)計三種膠質(zhì)瘤各參數(shù)值,多組間比較采用方差分析(ANOVA),組間兩兩比較用LSD檢驗。所有統(tǒng)計均用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件包進行,統(tǒng)計結(jié)果以均數(shù)±標準差表示,以P<0.05判定差異有無統(tǒng)計學意義。
三組腫瘤實質(zhì)的ADC、EDC值及rADC、rEDC計算結(jié)果見表1,由表可知OD組(圖1~3)與AC組(圖4~6)四種參數(shù)之間、OA組(圖7~9)與AC組四種參數(shù)之間均有明顯統(tǒng)計學差異(P<0.01),但OD組與OA組之間無明顯統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
表1 各組腫瘤實質(zhì)ADC、rADC、EDC、rEDC值
三組腫瘤瘤周水腫的ADC、EDC值及rADC、rEDC計算結(jié)果見表2,由表可知三組低級別膠質(zhì)瘤間的四種參數(shù)均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
表2 各組腫瘤瘤周水腫的ADC、rADC、EDC、rEDC值
低級別膠質(zhì)瘤在常規(guī)MRI上具有相似的表現(xiàn),均表現(xiàn)為T1WI低信號,T2WI及FLAIR呈不同程度高信號,無囊變病灶增強掃描或不強化,或輕微強化,囊變病灶則囊變邊緣可見強化。AC、OD和OA三者影像上不易準確區(qū)分。用DWI對腦腫瘤進行定性、定量分析是近年來的研究熱點,使腦腫瘤的診斷從以往的僅注重大體的、形態(tài)學的研究上升到微觀的、形態(tài)與功能并重的研究,對常規(guī)MRI檢查是個有益的補充。
DWI是利用水分子的擴散運動來反映正常與病變組織的空間結(jié)構(gòu)變化,從而對疾病進行診斷與鑒別。由于影響DWI信號的因素較多,因此,臨床上常用ADC值來反映病變的擴散程度。ADC值與DWI信號呈負指數(shù)關系,ADC值增大,代表水分子擴散加快,相應DWI信號降低。由于正常人腦白質(zhì)的ADC正常值范圍較大[3],rADC值為病灶與對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)的ADC值比值,能消除個體生理因素、不同圖像之間、機型、掃描參數(shù)以及序列對ADC值的影響,并使ADC值標準化[4]。本研究采用隨機分析軟件包Functool進行分析,該軟件不但提供了ADC圖,還提供了EDC圖,EDC圖消除了DWI中T2透射效應的影響,能真實反映組織的擴散情況,其作用與ADC圖相似。
影響腦腫瘤病變DWI信號以及ADC值的因素較多,腫瘤細胞數(shù)目密集、體積較大或具有特殊的空間排列均能限制水分子彌散;腫瘤細胞異型性越高,細胞器則越豐富,體積越大,將降低細胞內(nèi)水分子的彌散;大的細胞間隙對細胞外水分子的運動影響不大,小的細胞間隙則限制其運動[5,6]。少突膠質(zhì)細胞瘤經(jīng)典病理表現(xiàn)為中等細胞密度,核均勻,圓形,大小一致,胞漿腫脹、透明,還常見微鈣化、黏液囊性變以及由密集的分支狀毛細血管組成的“雞爪狀”(chicken-wire pattern)血管網(wǎng)[7]。低級別星形細胞瘤病理表現(xiàn)為腫瘤細胞密度低,腫瘤中可能保留正常腦組織,鈣化少見,輕至中度核多型性,核分裂少見,異常增生血管輕微,沒有或少見壞死等?;旌闲蜕偻恍切渭毎鰟t是在少突膠質(zhì)細胞瘤基礎上多了實質(zhì)的星形細胞成分。本組資料結(jié)果表明OD與AC組之間、OA與AC組之間在ADC及rADC值上均有統(tǒng)計學差異,正是因為低級別星形細胞瘤與少突膠質(zhì)細胞腫瘤在細胞密度、微血管分布密集度及瘤體實質(zhì)組成成分上的不同所致。這與Tozer[8]等的研究結(jié)果一致。筆者在測量腫瘤實質(zhì)的ADC值是多點選取興趣區(qū),并取其平均值,這樣避免腫瘤細胞在瘤體中因為分布不均勻造成的測量的偏差,更好地反應瘤體實際的情況。本組資料表明OA與OD的4種參數(shù)無明顯統(tǒng)計學差異,與劉權[9]等研究結(jié)果相一致??紤]為盡管二者在病理上組成成分不完全相同,但細胞密度等方面的差異尚不足以引起DWI上的差異;此外,由于兩者發(fā)病率均低,已有的研究及本組中二者病例數(shù)均較少,進一步大樣本量總結(jié)將有助于準確確定DWI對二者的鑒別診斷價值。
因為膠質(zhì)瘤浸潤生長、瘤細胞散在分布于瘤周水腫區(qū)腦組織中,浸潤的腫瘤細胞越多,髓鞘破壞越明顯,與髓鞘垂直方向的彌散運動增加越明顯,導致總的ADC值升高。文獻中諸多學者對于高低級膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)rADC值的統(tǒng)計學意義研究結(jié)果多不相同,差別較大[10]。本組資料顯示三種低級別膠質(zhì)瘤瘤周水腫的ADC、rADC、EDC、rEDC值均無明顯統(tǒng)計學差異。考慮為三組腫瘤皆是同級別膠質(zhì)瘤,本研究在瘤周1 cm范圍內(nèi)選擇瘤周水腫興趣區(qū),此范圍內(nèi)三種腫瘤浸潤的細胞量、髓鞘破壞程度等無明顯差異所致。但亦有文獻報道高、低級別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)的rADC值無統(tǒng)計學差異[11]。瘤周水腫ADC值受浸潤的腫瘤細胞數(shù)量,髓鞘破壞程度、血管源性水腫程度、興趣區(qū)的選擇等多重因素的影響,內(nèi)容較為復雜,需進行綜合分析。
總之,本研究結(jié)果表明DWI有助于低級別少突膠質(zhì)細胞瘤和少突星形細胞瘤與低級別星形細胞瘤間的鑒別,但在區(qū)分低級別少突膠質(zhì)細胞瘤和少突星形細胞瘤間價值有限。
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