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        表觀彌散系數(shù)對腦淋巴瘤與膠質(zhì)母細胞瘤的鑒別診斷

        2011-03-12 05:21:56張德輝王麗君宋清偉苗延巍
        磁共振成像 2011年3期
        關(guān)鍵詞:瘤體實質(zhì)白質(zhì)

        張德輝,王麗君,魏 強,宋清偉,苗延巍*

        腦內(nèi)淋巴瘤是少見的顱內(nèi)原發(fā)腫瘤,占4%~7%[1-3],盡管其典型的MR表現(xiàn)具有一定的特征性,如多位于腦實質(zhì)深部;信號多均勻,多呈T2等信號;增強后顯著強化等,但是,仍有部分淋巴瘤因發(fā)生在較表淺部位、伴發(fā)囊變等而診斷相對困難,尤其需要與膠質(zhì)母細胞瘤(glioblastoma multiforme,GMB)進行鑒別。淋巴瘤對放化療比較敏感,手術(shù)后的生存期與GMB不同,因此對其進行準確地術(shù)前診斷十分必要。近年來功能磁共振技術(shù)的發(fā)展,尤其是彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI) 的較廣泛應用為該疾病的鑒別診斷提供了新的思路。本研究擬對病理確診的腦淋巴瘤及GMB的DWI表現(xiàn)和表觀彌散系數(shù)值(apparent diffusion coeffi cient,ADC) 進行對照分析,以探討ADC值對兩者的鑒別診斷價值。

        1 材料與方法

        1.1 臨床資料

        回顧性分析經(jīng)病理證實的腦內(nèi)淋巴瘤12例,男8例,女4例,年齡35~72歲,平均59歲;GMB15例,男9例,女6例,年齡41~62歲,平均51歲。臨床癥狀包括頭痛(淋巴瘤8例,GMB 11例)、頭昏(淋巴瘤3例,GMB 7例)、記憶力下降(淋巴瘤3例,GMB 6例)、肢體運動或感覺障礙等(淋巴瘤3例,GMB 7例)等。

        1.2 MR掃描

        所有患者均行顱腦MR掃描,采用GE Signa MR/i 1.5 T超導型掃描儀和正交頭線圈。掃描序列包括:自旋回波序列(SE)的T1WI(矢狀位和軸位),快速自旋回波序列(FSE)的T2WI(軸位)和軸位DWI掃描,最后行T1WI增強掃描。T1WI增強掃描的對比劑為釓賁替酸葡甲胺(Gd-DTPA),注射量0.1 mg/kg。T1WI:TR=300~400 ms,TE=9 ms,NEX 2;T2WI:TR=3000~4000 ms,TE=90~120 ms,NEX 2。層厚6 mm,層間距1.0 mm,F(xiàn)OV=22~24 cm,矩陣為(192~256)×(256~320)。T1WI增強的掃描參數(shù)與其平掃一致。DWI掃描采用單次激勵SE-EPI序列,彌散敏感系數(shù)(b值)為0 s/mm2和1000 s/mm2;層厚6 mm,層間距1.0 mm,F(xiàn)OV=23 cm,矩陣為128×128。

        1.3 圖像分析

        將DWI原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸DW4.3工作站,利用Functool 2.0軟件進行圖像后處理,得到ADC圖。由2位經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)生在不知道病理結(jié)果的情況下對所有病例圖像進行分析、測量。首先將T1低信號、T2等或高信號(與正常腦白質(zhì)相比)以及增強后顯著強化區(qū)域視為腫瘤的實質(zhì)部分。觀察并分析腫瘤的DWI信號,信號高低以對側(cè)正常白質(zhì)為參照。在腫瘤實質(zhì)部分中央放置圓形感興趣區(qū)(ROI)進行ADC值測量,每個ROI直徑約為0.8~1.2 cm,并避免壞死區(qū)、周圍水腫區(qū)以及瘤內(nèi)血管的容積效應。在每一腫瘤實質(zhì)部分分別放置3個ROI進行測量,記錄均值及標準差,以3次測量的均值為最終測量結(jié)果;對于多發(fā)病灶,分別在每個腫瘤結(jié)節(jié)的實質(zhì)部分進行測量(每個結(jié)節(jié)測3次),取同一病例所有結(jié)節(jié)實質(zhì)部分的平均值為最終值。同時,分別將同樣大小的3個ROI移到同一層面的對側(cè)白質(zhì)區(qū),測量其ADC值,也取3次均值為最終測量值;計算ADC比值,即rADC=ADC腫瘤實質(zhì)/ADC對側(cè)白質(zhì)。

        1.4 統(tǒng)計學分析

        采用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計學分析:以配對t檢驗比較淋巴瘤或GMB腫瘤實質(zhì)部分與其對側(cè)白質(zhì)的ADC值;2組腫瘤間的腫瘤實質(zhì)ADC值以及rADC值的對比采用兩樣本t檢驗。利用接受者操作特性曲線(ROC)來確定2組間鑒別診斷的ADC和rADC界值。所有結(jié)果均以均值±標準差表示,P<0.05為具有顯著統(tǒng)計學差異。

        2 結(jié)果

        2.1 常規(guī)MR及DWI信號特點

        12例淋巴瘤,病理學結(jié)果均為彌漫性B細胞非霍奇金淋巴瘤(NHL);單發(fā)9例,多發(fā)3例,總共16個結(jié)節(jié)灶;發(fā)生在顳葉8個,頂葉3個,額葉3個,枕葉2個。12個結(jié)節(jié)信號均勻(75%),在T1WI、T2WI上信號與腦白質(zhì)相似,DWI上呈稍高或高信號(圖1~3),ADC圖為稍低或低信號;4個結(jié)節(jié)信號不均(25%),呈囊實混合信號,實質(zhì)部分為等T1、等T2信號及稍高DWI信號,囊變區(qū)呈T1低、T2高信號,DWI為腦脊液樣高信號。15例GMB,均為單發(fā),發(fā)生在顳葉4個,頂葉6個,額葉5個;瘤體均呈囊實混合性(100%),實性部分為T1低、T2高信號,DWI為等或稍低或稍高信號(圖4~6),ADC圖呈稍高信號,囊性部分相對于淋巴瘤更加顯著,信號與腦脊液相近。

        2.2 ADC值及rADC值

        淋巴瘤組與GMB組的對側(cè)正常表現(xiàn)白質(zhì)的ADC值(×10-3mm2/s)無統(tǒng)計學差異(0.773±0.057,0.768±0.077,t=1.92,P=0.85)。由表1所示,淋巴瘤瘤體實質(zhì)的ADC值為0.593±0.176,顯著低于對側(cè)正常表現(xiàn)白質(zhì)(t=3.45,P=0.006);而GMB瘤體實質(zhì)部分的ADC值(0.975±0.118)明顯高于其正常表現(xiàn)的白質(zhì)(t=3.83,P<0.001)。淋巴瘤的rADC值為0.77±0.15,GMB為1.27±0.19,具有明顯差異(t=3.83,P<0.001)。

        圖1~3 男,59歲;右額葉淋巴瘤。T2WI上瘤體呈等-稍高混雜信號,周圍伴以明顯的高信號水腫帶(圖1),T1增強后病灶實質(zhì)為明顯強化,中央有弱強化區(qū)(圖2),DWI顯示瘤體呈高信號(圖3,ADC值=0.612×10-3 mm2/s)。圖4~6:男,55歲,右額葉GMB。T2WI顯示瘤體呈中央高(提示壞死囊變)、外周等信號(腫瘤實質(zhì)),瘤周水腫明顯(圖4),增強后瘤體為顯著不均勻環(huán)狀強化(圖5),DWI上瘤體中央為低信號,周圍圍以稍高信號(圖6,腫瘤實質(zhì)ADC值=0.884×10-3 mm2/s)Fig 1-3.A 59-year-old man with lymphoma in right frontal lobe.On T2-weighted image,the lesion is isointense and slight hyperintense relative to the normal-appearing white matter (NAWM) with obvious edema region (Fig 1).Contrast-enhanced T1-weighted image shows a ring-like enhanced lesion (Fig 2).On DWI,the lesion is hyperintense relative to the NAWM.(Fig 3),and ADC value was 0.612×10-3 mm2/s.Fig 4-6.A 55-year-old man with GMB in right frontal lobe.On T2WI,the mass is a round,iso- and hyperintense lesion with obvious edema region (Fig 4).After injection of Gd-DTPA,the lesion shows a heterogeneous ring-like enhancement (Fig 5).On DWI,the lesion is central hypointense with peripheral slight-hyperintense relative to the NAWM.(Fig 6).Its ADC value was 0.884×10-3 mm2/s.

        表1 淋巴瘤與GMB實質(zhì)部分的ADC值、rADC值Table 1 ADC and rADC of lymphomas and GMB

        圖7散點圖可以顯示,淋巴瘤瘤體實質(zhì)的ADC值顯著低于GMB的(P<0.001)。通過ROC對所有病例進行分析,設(shè)立以ADC=0.805×10-3mm2/s為鑒別淋巴瘤與GMB的界值,其診斷的靈敏度、特異性和準確性分別為100%、92%和96%(曲線下面積AUC=0.91);而rADC的界值為1.08(靈敏度100%,特異性95%,準確性100%,AUC=0.98)。

        3 討論

        原發(fā)性腦淋巴瘤是一種少見顱內(nèi)腫瘤,可以發(fā)生在免疫缺陷人群,也可發(fā)生于免疫功能正常人群。目前,隨著AIDS病的出現(xiàn)及器官移植的廣泛開展,免疫抑制劑和化療藥物應用的逐漸增多,腦淋巴瘤發(fā)病率也相應增加[1-3]。腦淋巴瘤血供豐富,可以浸潤生長,可能發(fā)生小的囊變,很少有出血。GMB是常見的星形細胞瘤高級別亞型(WHO IV級),腫瘤侵襲性強,血供較豐富,容易發(fā)生壞死、囊變、出血[4]。雖然這兩種腫瘤均具有明顯的惡性腫瘤特征,但是,兩者治療方法以及預后不一樣,術(shù)前對其準確診斷是非常必要的。

        這兩種腫瘤的常規(guī)MR特征不盡相同:與GMB相比,腦淋巴瘤的T2WI圖像信號上與腦灰質(zhì)相近,而且比較均勻;增強掃描時病灶呈較均勻的顯著強化[1,2,5]。這些常規(guī)MR征象為兩者的鑒別提供了有意義的信息。但是,在臨床工作中,由于這兩種腫瘤可能存在高細胞密度、高血供以及伴發(fā)的囊變壞死等相似的特質(zhì),常規(guī)MR鑒別診斷仍存在難度。本研究中,16個淋巴瘤結(jié)節(jié)灶中,4個(25%)出現(xiàn)囊變壞死區(qū),給確切診斷造成了一定困難。

        DWI是不同于常規(guī)MRI 技術(shù)的序列,可提供組織微觀水分子運動的信息,補充了傳統(tǒng)成像方法的不足[6]。本組病例中,淋巴瘤均表現(xiàn)為相對于正常白質(zhì)的稍高或高信號,而GMB的DWI信號變化相對繁多。Akter等[7]研究發(fā)現(xiàn),淋巴瘤的DWI信號多為高或部分高信號(81%),少數(shù)為等信號(19%),而DWI信號高低明顯受腫瘤的表觀彌散系數(shù)(ADC)和T2信號影響。以往研究發(fā)現(xiàn),DWI圖像信號除了受上述因素影響外,還受組織的彌散敏感梯度(b)以及各向異性等影響。ADC值受的影響相對較少,能夠比較準確的反映病變的彌散狀況[8]。本研究即采用ADC值來量化分析淋巴瘤和GMB腫瘤實質(zhì)部分狀況;同時,為了進一步消除測量時存在的系統(tǒng)誤差,本研究以對側(cè)正常白質(zhì)的ADC值為對照,計算腫瘤實質(zhì)的相對ADC值(rADC),以力求提高測量分析的準確性。

        圖7 由散點圖可見,淋巴瘤腫瘤實質(zhì)ADC值分布明顯低于GMBFig 7 ADC values were lower in the solid areas of lymphomas than in those of GMB according to scatterplot disturbance.

        本組病例測量的對象為腫瘤實質(zhì),盡量避免可能的干擾因素,如大的壞死囊變區(qū)、出血灶以及腫瘤內(nèi)血管結(jié)構(gòu)等。文獻報道,影響腫瘤實質(zhì)ADC值的因素主要包括細胞數(shù)目、大小和排列、細胞內(nèi)細胞器的數(shù)目和大小、細胞間隙以及微囊變、微出血等[9]。相對于正常腦組織,淋巴瘤ADC值顯著降低,分析原因可能為淋巴瘤細胞密集,細胞密度大,細胞外間隙?。煌瑫r細胞核大,核漿比高,染色質(zhì)呈顆粒狀,細胞器缺乏;再者,瘤內(nèi)乏有微囊變,均導致水分子彌散受限[4,10]。GMB雖然也有高細胞密度,但瘤內(nèi)較易發(fā)生微囊變及微出血,影響ADC值,導致ADC值相對較高[11-13]。從本研究可以看到,通過測量腫瘤實質(zhì)部分的ADC值,對于淋巴瘤與GMB的鑒別具有較高的效能,這與Toh[14]等的研究結(jié)果相近。本研究組以往的工作也發(fā)現(xiàn),腫瘤實質(zhì)和周圍水腫區(qū)ADC值的測量,也為腫瘤良惡性的評估提供了新的方法[15,16]。

        本研究中,測量中雖然盡可能避免腫瘤實質(zhì)內(nèi)出血、壞死、血管等結(jié)構(gòu)的影響,但是由于部分容積效應的存在,實質(zhì)內(nèi)的這些結(jié)構(gòu)或多或少會降低測量的精確性;同時,病例數(shù)尚少,需要進一步補充。

        總之,定量測量腫瘤實質(zhì)ADC值,并結(jié)合常規(guī)MRI圖像特點有助于對腦內(nèi)淋巴瘤及GMB做出明確診斷。

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