黃仁華 沈加林 路青 閆俊榮 謝華英 白永瑞▲

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院放療科，上海 200127；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200127

DW I在腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷中的應(yīng)用

黃仁華1沈加林2路青2閆俊榮2謝華英1白永瑞1▲

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院放療科，上海 200127；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200127

目的評價(jià)彌散加權(quán)成像（DWI）在腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤診斷和鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法收集38例腦內(nèi)占位病例，20例腦膠質(zhì)瘤（WHO分級Ⅲ級10例，Ⅳ級10例，均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)），18例腦轉(zhuǎn)移瘤，所有患者均行MRI常規(guī)檢查和DWI檢查。測量瘤體、瘤旁水腫區(qū)及對側(cè)正常區(qū)的ADC值，瘤體區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化ADC值（rADC-t）=瘤體ADC值/對側(cè)正常區(qū)ADC值；瘤旁水腫區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化ADC值（rADC-p）=瘤旁水腫區(qū)ADC值/對側(cè)正常區(qū)ADC值。結(jié)果腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的液化壞死區(qū)DWI上均呈低信號。20例膠質(zhì)瘤瘤體及瘤旁水腫區(qū)的ADC值均高于對側(cè)正常組織，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。18例腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體及瘤旁水腫區(qū)的ADC值均高于對側(cè)正常組織，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤rADC-t值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。膠質(zhì)瘤的rADC-p值明顯低于腦轉(zhuǎn)移瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論DWI可以用來幫助鑒別腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤，從而為臨床提供最佳的治療方案。

腦膠質(zhì)瘤；彌散加權(quán)成像；腦轉(zhuǎn)移瘤

腦膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤是成人腦內(nèi)常見的腫瘤類型，能準(zhǔn)確無創(chuàng)鑒別診斷這兩種類型的腫瘤對于臨床治療有很大的幫助。常規(guī)MRI顯示腦膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)均為長T1、長T2信號影，而DWI是通過測量組織中水分子的運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)）來鑒別不同的組織病變[1-2]。病理學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)不同（腦膠質(zhì)瘤瘤旁水腫區(qū)有腫瘤細(xì)胞的浸潤，而腦轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)為血管源性水腫）[3-4]，因此，DWI能幫助鑒別這兩種類型的腫瘤。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2010年7月～2012年4月在我院檢查并經(jīng)手術(shù)病理、臨床證實(shí)的腦內(nèi)占位性病灶38例，其中，男21例，女17例；年齡27～66歲，平均（52.45±10.53）歲。高級別腦膠質(zhì)瘤20例（間變性星型細(xì)胞瘤WHOⅢ級8例，間變性少突膠質(zhì)瘤WHOⅢ級2例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤WHOⅣ級10例）和18例腦轉(zhuǎn)移瘤（5例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，13例臨床診斷為腦轉(zhuǎn)移瘤）。

1.2 影像學(xué)資料

采用GE Signa 3.0T HDxT超導(dǎo)型磁共振掃描儀。38例患者均進(jìn)行了MRI常規(guī)平掃，MRI常規(guī)檢查包括Ax-MPRGE：TE 2.0 ms，TR 6.4 ms；T2FSE：TE 116.9 ms，TR 4 480.0 ms；T2Flair：TE 153.3ms，TR 9 002.0ms，行軸位掃描，層厚6mm，間距1.5mm，F(xiàn)OV 26 cm，矩陣512×512。Ax-MPRGE增強(qiáng)掃描使用馬根維顯，經(jīng)前臂靜脈注射。DWI采用單次激發(fā)SEEPI序列，其參數(shù)TR 6 000 ms，TE 74.80 ms，層厚和間距與常規(guī)掃描保持一致，在X、Y、Z三個(gè)方向上施加彌散梯度，取b=0 s/mm2及b=1 000 s/mm2。

圖像后處理采用GE自帶軟件包Functool來獲得感興趣區(qū)的ADC值，瘤體區(qū)：有強(qiáng)化的區(qū)域；瘤旁水腫區(qū)（增強(qiáng)區(qū)以外2 cm以內(nèi)的水腫區(qū)）：T1WI低信號，T2WI高信號，未見明顯強(qiáng)化區(qū)（之所以選擇增強(qiáng)區(qū)以外2 cm以內(nèi)的水腫區(qū)，因?yàn)橐延醒芯堪l(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤瘤旁水腫區(qū)2 cm以內(nèi)有腫瘤細(xì)胞浸潤，而轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)2 cm為血管源性水腫[5]）；對側(cè)正常組織：在所有序列上均未見異常信號。瘤體區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化ADC值（rADC-t）=瘤體ADC值/對側(cè)正常區(qū)ADC值；瘤旁水腫區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化ADC值（rADC-p）=瘤旁水腫區(qū)ADC值/對側(cè)正常區(qū)ADC值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的液化壞死區(qū)在DWI上均呈低信號（圖1、2）。20例膠質(zhì)瘤瘤體及瘤旁水腫區(qū)的ADC值均高于對側(cè)正常組織（瘤體、瘤旁水腫區(qū)、對側(cè)正常區(qū)ADC值分別為：（1.25±0.14）、（1.41±0.35）、（0.83±0.05），瘤體及瘤旁水腫區(qū)分別與對側(cè)正常組織比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；膠質(zhì)瘤瘤體區(qū)的ADC值低于水腫區(qū)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。18例腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體及瘤旁水腫區(qū)的ADC值均高于對側(cè)正常組織（瘤體、瘤旁水腫區(qū)、對側(cè)正常區(qū)ADC值分別為（1.18±0.52）、（1.87±0.11）、（0.84±0.06），兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見表1。腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤rADC-t值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），膠質(zhì)瘤的rADC-p值明顯低于腦轉(zhuǎn)移瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表1 腦膠質(zhì)瘤腫瘤強(qiáng)化區(qū)域及水腫區(qū)與正常組織ADC值比較（±s）

表1 腦膠質(zhì)瘤腫瘤強(qiáng)化區(qū)域及水腫區(qū)與正常組織ADC值比較（±s）

注：①代表瘤體區(qū)與瘤周水腫區(qū)比較；②代表瘤周水腫區(qū)與正常腦組織比較；③代表瘤體區(qū)與對側(cè)正常腦組織比較

類別例數(shù)瘤體區(qū)ADC P值①瘤周水腫區(qū)ADC P值②正常腦組織P值③腦膠質(zhì)瘤腦轉(zhuǎn)移瘤20 18 1.25±0.14 1.18±0.52 0.230 0.026 1.41±0.35 1.87±0.11 0.010 0.020 0.83±0.05 0.84±0.06 0.040 0.015

表2 腦膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤相對ADC值比較（±s）

表2 腦膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤相對ADC值比較（±s）

類別例數(shù)rADC-t rADC-p腦膠質(zhì)瘤腦轉(zhuǎn)移瘤P值20 18 1.46±0.51 1.52±0.21 0.629 1.54±0.35 2.27±0.18 0

3 討論

常規(guī)MRI能從形態(tài)學(xué)上診斷腦內(nèi)占位性病灶，但對于腦內(nèi)占位性病灶的鑒別診斷仍有一定的局限性，其中最常見的是腦膠質(zhì)瘤及單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷，目前大量的新型技術(shù)已經(jīng)試圖解決這一問題。DWI也許能提供有用的信息幫助鑒別診斷腦內(nèi)不同類型的病灶，從而制訂最佳治療方案。

已有研究發(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體、瘤旁水腫區(qū)ADC值要高于對側(cè)正常腦組織[5-6]，本研究結(jié)果與之一致。本研究發(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤瘤體及瘤旁水腫區(qū)ADC值均高于對側(cè)正常腦組織，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。這可能是由于正常腦組織的神經(jīng)纖維是平行走行的，垂直于神經(jīng)纖維走行的水分子彌散明顯受限，而腫瘤細(xì)胞排列紊亂，沒有這樣有序的神經(jīng)纖維對水分子彌散的限制，因此，腫瘤中自由水分子的彌散要高于正常腦組織，所以腫瘤的ADC值要高于正常腦組織。Pavlisa等[5]研究發(fā)現(xiàn)高級別膠質(zhì)瘤瘤體、瘤旁水腫區(qū)及對側(cè)正常腦組織ADC值（×10-3）分別為（0.998±0.25）、（1.29±0.31）、（0.78±0.10），轉(zhuǎn)移瘤瘤體、瘤旁水腫區(qū)及對側(cè)正常腦組織ADC值（×10-3）分別為（1.002± 0.19）、（1.609±0.21）、（0.76±0.10），本研究結(jié)果與之相似。ADC值與細(xì)胞的密集程度呈負(fù)相關(guān)，大部分水分子的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在細(xì)胞外間隙，因此細(xì)胞的腫脹及增多都限制了水的彌散，進(jìn)而影響ADC值[2，7]。

DWI對于腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的診斷與鑒別診斷仍存在爭議。Server等[8]研究發(fā)現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移瘤與高級別腦膠質(zhì)瘤瘤旁區(qū)ADC值及ADC比值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），因此瘤旁區(qū)ADC值不能用于鑒別腦轉(zhuǎn)移瘤與高級別腦膠質(zhì)瘤。本研究結(jié)果與之相反，可能是由于他們的研究中有相當(dāng)一部分患者使用了地塞米松治療，已有研究發(fā)現(xiàn)使用地塞米松治療能導(dǎo)致任何腫瘤瘤旁水腫區(qū)ADC值的減低[9]，因此可能影響他們的研究結(jié)果。本研究發(fā)現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移瘤rADC-p要高于腦膠質(zhì)瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這與之前的一些研究結(jié)果相一致[10-11]。Pavlisa等[5]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移瘤瘤旁ADC值高于間變性星形細(xì)胞瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而間變性星形細(xì)胞瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤旁ADC值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），還發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤瘤旁1 cm內(nèi)的ADC比2 cm內(nèi)的ADC更低，說明越靠近腫瘤中央?yún)^(qū)細(xì)胞越密集，而轉(zhuǎn)移瘤瘤旁區(qū)的ADC值則與距離無關(guān)，說明轉(zhuǎn)移瘤瘤旁完全為血管源性水腫。之前也有研究報(bào)道了膠質(zhì)瘤瘤旁水腫區(qū)不僅有水腫且有腫瘤細(xì)胞的浸潤，而轉(zhuǎn)移瘤瘤旁則為血管源性水腫[12]，膠質(zhì)瘤瘤旁水腫區(qū)細(xì)胞增多，水分子彌散受限，則ADC值減低，而腦轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)無腫瘤細(xì)胞浸潤，因此水分子彌散受限要低于膠質(zhì)瘤瘤旁水腫區(qū)，ADC值要高于腦膠質(zhì)瘤。

本研究發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤瘤體rADC值與轉(zhuǎn)移瘤瘤體rADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與之前的一些研究結(jié)果相一致[13]，然而Sever等[8]研究發(fā)現(xiàn)瘤體最小ADC值是鑒別高級別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤最好的參數(shù)，轉(zhuǎn)移瘤瘤體ADC值與ADC值的比值低于高級別膠質(zhì)瘤，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。本研究結(jié)果與之相反，可能是由于本研究病例數(shù)不足。

總之，基于病理學(xué)發(fā)現(xiàn)及DWI能測量活體組織中水分子彌散程度，DWI對于腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤瘤旁水腫區(qū)的鑒別是有一定價(jià)值的。

[1]Brunberg JA，Chenevert TL，McKeever PE，et al.In vivo MR determination of water diffusion coefficients and diffusion anisotropy：correlation with structural alteration in gliomas of the cerebral hemispheres[J].AJNR Am JNeuroradiol，1995，16（2）：361-371.

[2]Tien RD，F(xiàn)elsberg GJ，F(xiàn)riedman H，et al.MR imaging of high-grade cerebral gliomas：value of diffusion weighted echo planar pulse sequences[J].AJR Am JRoentgenol，1994，162（3）：671-677.

[3]BurgerPC，Vogel FS，Green SB，etal.Glioblastomamultiformeand anaplastic astrocytoma：pathologic criteria and prognostic implications[J].Cancer，1985，56（5）：1106-1111.

[4]Law M，Cha S，Knopp EA，et al.High-grade gliomas and solitarymetastases：differentiation by using perfusion and proton spectroscopic MR imaging[J].Radiology，2002，222（3）：715-721.

[5]Pavlisa G，Rados M，Pavlisa G，et al.The differences of water diffusion between brain tissue infiltrated by tumor and peritumoral vasogenic edema[J].Clin Imaging 2009，33（2）：96-101.

[6]Castillo M，Smith JK，Kwock L，et al.Apparent diffusion coefficients in the evaluation of high-grade cerebral gliomas[J].AJNR Am JNeuroradiol，2001，22（1）：60-64.

[7]Provenzale JM，Mukundan S，Barboriak DP，et al.Diffusion-weighted and perfusion MR imaging for brain tumor characterization and assessmentof treatment response[J].Radiology，2006，239（3）：632-649.

[8]Server A，Kulle B，Maehlen J，et al.Quantitative Apparent diffusion coefficient in the characterization of brain tumors and associated peritumoral edema[J].Acta Radiol，2009，50（6）：682-689.

[9]Armitage PA，Schwindack C，Bastin ME，et al.Quantitative assessment of intracranial tumor response to dexamethasone using diffusion，perfusion and permeability magnetic resonance imaging[J].Magn Reson Imaging，2007，25（3）：303-310.

[10]陳小龍，馬強(qiáng)華，陳綱，等.彌散加權(quán)成像在顱內(nèi)單發(fā)環(huán)形強(qiáng)化灶鑒別診斷中的價(jià)值[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2009，25（6）：775-778.

[11]陳鑫，張永利，唐震，等.MR彌散、灌注、波譜成像在單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤與惡性膠質(zhì)瘤鑒別診斷中的價(jià)值[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2008，24（11）：1450-1453.

[12]Strugar JG，Criscuolo GR，Rothbart D，etal.Vascular endothelial growth/ permeability factor expression in human glioma speciments：correlation with vasogenic brain edema and tumor-associated cysts[J].JNeurosurg，1995，83（4）：682-689.

[13]Kitis O，Altay H，Calli C，et al.Minimum apparent diffusion coefficients in the evaluation of brain tumors[J].Eur JRadiol，2005，55（3）：393-400.

App lication of DW I in the differential diagnosis of brain glioma and brain metastases

HUANG Renhua1 SHEN Jialin2 LU Qing2 YAN Junrong2 XIE Huaying1 BAIYongrui1▲
1.Department of Chemotherapy,Renji Hospital Affiliated to Medical College of Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200127,China;2.Department of Radiology,Renji Hospital Affiliated to Medical College of Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200127,China

ObjectiveTo evaluate the values of diffusion weighted imaging(DWI)in the differential diagnosis of brain glioma and brainmetastatic.Methods38 cases of brain space occupying,20 cases of brain glioma(WHO,gradeⅢ10 cases,gradeⅣ20 cases,all caseswere confirmed histologically)and 18 cases of brainmetastaseswere collected.All the patientswere given normal MRIexamination and DWIexamination.Value of ADC of tumor area,the surrounding area of tumor and normal control area were measured.Value of normalized ADC of tumor area(rADC-t)=value of ADC of tumor area/value of ADC of normal control area;value of normalized ADC of the surrounding area of tumor(rADC-p)=value of ADC of the surrounding area of tumor/value of ADC of normal control area.ResultsDWI test shown low signal levels in liquefy and necrosis areas of brain gliomas and brain metastases.In 20 cases of brain glioma,ADC values of tumor area and the surrounding area of tumor were higher than that of normal control area,and all groups had statistically significant (all P＜0.05);in 18 cases of brain metastases,ADC values of tumor area and the surrounding area of tumor were higher than the value of c normal control area,and all groups hadstatistically significant(all P＜0.05).There were no statistical differences in rADC-t between brain gliomas and brain metastases(P＞0.05);rADC-p value of brain gliomaswas significantly less than the value of brainmetastases,and two groups of value had a significant difference(P＜0.05).ConclusionDWIcan be used to identify brain glioma and brainmetastases,and provide the best clinical treatment.

Brain gliomas;Diffusion-weighted imaging;Brainmetastases

R445.2;R739.41

A

1673-7210（2012）11（c）-0093-03

黃仁華（1981.5-），女，江西樟樹人，主要從事頭頸部腫瘤放射診斷治療。

▲通訊作者

2012-07-24 本文編輯：谷俊英）