曲金榮 黎海亮 李祥 邵楠楠 張宏凱 許春苗 張首寧

腦轉移瘤的發(fā)病率占顱內(nèi)腫瘤的3.5%～10%，國內(nèi)外均認為以肺癌腦轉移最多見，其次是黑色素瘤、泌尿生殖系腫瘤和消化道腫瘤。盡管腦轉移瘤通常能夠根據(jù)患者的原發(fā)腫瘤的病史及影像學表現(xiàn)而明確診斷，但少數(shù)患者是以腦轉移瘤為首發(fā)癥狀而就診的，如果影像學與其病理類型有相關性，就可以根據(jù)影像學的資料指導臨床的下一步檢查重點，盡快找到原發(fā)灶。尤其是對于難以發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤的患者，難以實現(xiàn)穿刺活檢的患者，可以根據(jù)影像學資料制定有效的治療方案。磁共振的DWI能夠從分子水平反應細胞的特點，不同病理類型的腦轉移瘤應該具有不同的DWI特征。本文從實際工作出發(fā)，探討一種簡單、實用、有效的與病理相關的影像學方法，為保證結果的精確性，本文暫僅對肺癌腦轉移瘤的病理類型與DWI的SI和rSI進行回顧性相關性分析。

1 臨床資料和方法

1.1 一般資料 收集2009年12月～2010年5月經(jīng)病理證實或經(jīng)臨床隨訪證實腦轉移瘤22例，當病灶出現(xiàn)明顯的出血，影響確定明顯強化的腫瘤實質部分時排除病例，其中2例出現(xiàn)明顯的出血被排除。其中肺鱗癌3例（8個病灶）、腺癌11例（57個病灶）、肺小細胞癌6例（13個病灶），男10例，女10例，年齡43～70歲，平均年齡57.5歲。本研究經(jīng)倫理委員會同意，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器 采用GE公司HDx 3.0T磁共振掃描儀，8通道頭部線圈。

1.3 檢查方法 所有患者均行MR常規(guī)掃描及彌散加權成像。

1.3.1 MR平掃 T1WI FSE序列(TR2025ms，TE24ms，F(xiàn)OV220mm×220mm，NEX=1，層厚5.5mm，間距1.5mm，掃描矩陣為320×224)，T2WI FSE序列(TR5000ms，TE108.72ms，NEX=1，層厚5.5mm，層間距1.5mm，掃描視野FOV220mm×220mm，掃描矩陣為320×224)。T2FLAIR FSE 序列(TR8000ms，TE160ms，NEX=1，層厚5.5mm，層間距1.5mm，掃描視野FOV220mm×220mm，掃描矩陣為288×192)。

1.3.2 MR彌散加權成像 ASSET校正，SEEPI采集，選b=0和1000s/mm2，方向X、Y、Z三方向，TR5000ms，TE75.1ms，層厚5.5 m m，間隔1.5 m m，F(xiàn) O V 2 2 0 m m×2 2 0 m m，矩陣160×192，NEX=2，為保證擴散加權圖像與T2WI圖像的一致性，定位參數(shù)均直接復制T2WI參數(shù)。

1.3.3 MR增強掃描 掃描對比劑應用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA，0.2mmol/kg)，掃描序列包括：T1WI SPGR序列(TR2000ms，TE5.9ms，F(xiàn)OV220mm×220mm，層厚5.5mm，間距1.5mm，掃描矩陣為320×224，NEX=1)。

1.4 圖像后處理

由3位具有5a以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)生進行盲測，以橫斷面為主要測定平面。結合增強后T1WI圖像，選定病灶最大徑線層面,以b=0圖像為背景,判斷無圖像變形后,在b＝1000的圖上選取3～5個感興趣區(qū)（ROI），根據(jù)其它序列的圖像盡量避開病灶內(nèi)出血、鈣化和囊變部分，將ROI放在腫瘤明顯強化的實質部分。計算SI平均值，同時每個患者測量3個正常腦白質的SI，計算腫瘤的SI與正常腦白質的SI的差值得到rSI，將SI和rSI進行統(tǒng)計分析。

1.5 統(tǒng)計分析

使用統(tǒng)計軟件SPSS11.5對數(shù)據(jù)進行分析，當P值小于0.05認為有統(tǒng)計學意義。

2 結果

78個肺癌腦轉移瘤的分布見表1，各種病理類型肺癌腦轉移瘤的SI值見表2，rSI值見表3。

表1 各病灶的分布情況

表2 各種病理類型肺癌腦轉移瘤的SI

表3 各種病理類型肺癌腦轉移瘤的rSI

Spearman檢驗SI與病理類型之間的相關系數(shù)是0.335，P值是0.01，rSI與病理類型之間的相關系數(shù)是0.255，P值是0.024。

各組的SI和rSI見圖1，本組研究結果中，肺小細胞癌的SI最高，鱗癌其次，而腺癌最低。Kruskal wallis檢驗肺鱗癌與肺腺癌之間比較P值是0.181，肺腺癌與小細胞癌之間比較P值是0.000，肺鱗癌與小細胞癌之間比較P值是0.005。rSI的組間比較，Kruskal wallis檢驗肺鱗癌與肺腺癌之間比較P值是0.034，肺腺癌與小細胞癌之間比較P值是0.000，肺鱗癌與小細胞癌之間比較P值是0.06。

圖1 肺癌腦轉移瘤78個病灶的SI和rSI

3 討論

本研究結果表明，肺癌腦轉移瘤的病理類型和SI、rSI都有相關性。

DWI能反映組織細胞內(nèi)外水分子的轉移、跨膜運動等微米數(shù)量級的變化，仍是目前在活體水平分子彌散測量與成像的惟一方法，最初主要應用于缺血性腦中風超急性期和急性期的診斷，近年來國內(nèi)外學者已將其作為顱內(nèi)腫瘤和囊性病變定性診斷的一種有效工具[1]。腫瘤的ADC值與腫瘤的胞質明顯相關，腫瘤的相關研究也表明ADC值和腫瘤的胞質具有很好的相關性[2]。Atlas等[3]曾探討了T2WI與腦轉移瘤細胞構成的相關性，結果表明很多因素影響T2WI的SI，包括順磁性物質（鐵、鈣、出血、黑色素）、非順磁性物質（濃縮蛋白、纖維膠原基質、流動相關的信號強度變化）和其它因素（胞漿減少、胞質稀釋），T2WI上的SI與腫瘤的胞質沒有明顯的相關性，所以Atlas等學者認為不可能通過T2WI的SI評價腦轉移瘤的細胞構成。本研究從實際工作出發(fā)，探討一種臨床簡單、易行、不需要特殊的繁瑣的后處理方法就能夠指導臨床治療的影像學指標，利用DWI這個唯一能反應活體分子水平狀態(tài)、掃描時間短、普及又廣的成像方法來探討它與肺癌腦轉移瘤的相關性。

Hayashida等[4]研究表明DWI的SI能夠預測腦轉移瘤的組織學來源，分化好的腺癌的SI較低，而小細胞和大細胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌的SI較高，本組數(shù)據(jù)中，肺小細胞癌的SI和相對最高，腺癌的SI和rSI最低，與Hayashida的研究結果一致，但Hayashida等共收集了來自多器官的39個病灶，共有9種病理類型，病灶數(shù)目較少，其并未對肺癌的腦轉移瘤進一步分析，其對SI采用的是相對于正常腦白質SI的等級分析的方法，沒有具體的量化分析，本研究進一步擴大了樣本量，選擇了針對肺癌腦轉移瘤的量化分析，以期獲得量化的指標。

小細胞癌在DWI上表現(xiàn)為高信號、ADC值較低，但其原因尚不明確，可能是高度浸潤性生長的肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的原因[5]。由于這些病變的胞質成分多、ADC值低，在T2WI上顯示較高的CNR。我們假設DWI上的高信號是彌散受限和T2穿透效應的協(xié)同作用所致。

具有低SI值，通過DWI很難鑒別的是鱗癌和腺癌，一方面可能由于在T2WI上呈相對低SI的原因。另一方面本研究8個病灶是鱗癌的轉移瘤，57個病灶是腺癌的轉移瘤，鱗癌和腺癌SI的組間比較沒有統(tǒng)計學意義，而rSI的組間比較有統(tǒng)計學意義，表明rSI在鑒別鱗癌和腺癌方面具有一定優(yōu)勢，另外將來還需要大樣本或采用其它的指標等研究來進一步解釋DWI上SI的機制。

本研究存在一些不足之處：（1）無法排除瘤內(nèi)微小的、無法顯示出來的出血，而其可能影響研究結果，但我們嚴格對照T2WI盡可能地排除出血，將其影響降到最低；（2）部分容積效應可能影響定量的結果。然而，盡管瘤內(nèi)囊變和變性有影響定量分析的可能性，但是它不可能被選定在ROI內(nèi)，因為DWI和T2WI的空間分辨率高，囊變和變性很容易被識別。

4 結論

不同組織學來源的腦轉移瘤的強化部分表現(xiàn)出不同的SI和rSI。分化好的腺癌表現(xiàn)是低信號，它的SI和rSI明顯低于其它組織來源的腦轉移瘤，本研究中13個小細胞癌表現(xiàn)是高信號，DWI的SI和rSI能夠預測肺癌腦轉移瘤的組織學特征?？梢灾笇R床的下一步檢查重點，盡快找到原發(fā)灶。尤其是對于難以發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤的患者，難以實現(xiàn)穿刺活檢的患者，可以根據(jù)影像學資料制定有效的治療方案。

[1]張勁松,宦怡,常英娟,等.擴散加權成像在高分化膠質瘤和轉移瘤中的鑒別價值[J].中華放射學雜志,2005,39(10):1013-1017.

[2]Arvinda HR,Kesavadas C,Sarma PS,et al.Glioma grading:sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of diffusion and perfusion imaging[J].J Neurooncol,2009,94(1):87-96.

[3]Atlas SW,Lavi E.Intra-axial brain tumors.In: Atlas SW, ed.Magnetic Resonance Imaging of the Brain and Spine[M].2nd ed.Philadelphia:Lippincott-Raven,1996:315-422.

[4]Hayashida Y,Hirai T,Morishita S,et al.Diffusion-weighted imaging of metastatic brain tumors: comparison with histologic type and tumor cellularity[J].AJNR Am J Neuroradiol,2006,27(7):1419-1425.

[5]Franklin WA.Pathology of lung cancer[J].J Thorac Imaging,2000,15(1):3-12.