鐘桂棉,張宇澤,陳忠,楊萬群,黃飚
腦轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤[1-2]。單發(fā)且無原發(fā)腫瘤病史時,兩者的影像表現(xiàn)類似,鑒別診斷較困難,然而兩者在臨床處理上存在較大差異,因此準(zhǔn)確鑒別具有重要的臨床意義。既往研究結(jié)果顯示利用各種MR功能成像技術(shù)有助于兩者的鑒別,如MRS、DWI、DTI、DKI和PWI等,以及近年來逐漸應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)[3-12]。但這些MRI技術(shù)要求影像醫(yī)師對圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的后處理工作,非常耗時,而且對于大量基層醫(yī)院而言,這些MR技術(shù)在臨床工作中的應(yīng)用無疑是有困難的。如利用常規(guī)MRI序列就能準(zhǔn)確鑒別單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,將會更具有臨床實(shí)用價值。
T2WI上腦轉(zhuǎn)移瘤的瘤周高信號系單純血管源性水腫所致,腫瘤實(shí)性成分邊緣與水腫帶之間可見比水腫帶信號更高的區(qū)域,有文獻(xiàn)稱其為“池征”;而膠質(zhì)母細(xì)胞瘤較少出現(xiàn)池征,原因可能是T2WI上腫瘤周圍的高信號區(qū)系腫瘤浸潤和水腫兩種因素所致[13-15]。本研究回顧性分析了顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的常規(guī)MR圖像,探討池征對兩者的鑒別診斷價值。
圖1 患者,男,65歲,有肺癌病史數(shù)月,腦內(nèi)病變經(jīng)病理證實(shí)為轉(zhuǎn)移性腺癌。a)頭顱MR T2WI示右額葉腫塊,實(shí)性成分呈等信號,其邊緣與周圍高信號水腫帶之間,可見比水腫帶更高信號的池征(箭);b)圖a的彩色示意圖,B所在的紅色區(qū)域?yàn)槟[瘤實(shí)性成分,A所在的藍(lán)色區(qū)域?yàn)榱鲋芩[帶,C所在的黃色區(qū)域?yàn)椤俺卣鳌眳^(qū)域。 圖2患者,男,59歲,有肺癌病史4年余,腦內(nèi)病變經(jīng)病理證實(shí)為單發(fā)轉(zhuǎn)移性腺癌。a)頭顱增強(qiáng)MRI示左枕葉有一橢圓形腫塊呈明顯不均勻強(qiáng)化(箭);b)T2WI示腫瘤周圍可見池征(箭)。 圖3患者,女,70歲,頭暈、頭痛一月余,腦內(nèi)病變經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(IDH野生型,WHO Ⅳ級)。a)頭顱增強(qiáng)MR圖像,顯示左枕顳葉有一類圓形腫塊呈明顯不均勻強(qiáng)化(箭);b)T2WI示病灶周圍見高信號水腫帶,未見池征。 圖4患者,女,62歲,頭暈、頭痛數(shù)月,腦內(nèi)病變經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為轉(zhuǎn)移性腺癌(來源于肺或胰膽管可能性大),隨后胸部CT檢查發(fā)現(xiàn)左下肺占位。頭顱MR T2WI示右枕葉單發(fā)腫塊,周邊可見池征,表現(xiàn)為薄環(huán)形高信號帶(箭)。a)橫軸面圖像;b)矢狀面圖像。
將2016年1月-2022年3月廣東省人民醫(yī)院26例單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤和50例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者納入本研究。所有膠質(zhì)母細(xì)胞瘤經(jīng)手術(shù)病理證實(shí),腦轉(zhuǎn)移瘤經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)(22例)或隨訪明確診斷(4例)。排除標(biāo)準(zhǔn):①單發(fā)病灶位于后顱窩或胼胝體;②MRI圖像有明顯偽影,影響進(jìn)一步分析。
本研究獲醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
掃描序列和參數(shù):SE-T1WI、T2WI和FLAIR序列,層厚5.0 mm,層間距1.0 mm;對比增強(qiáng)矢狀面3D-T1WI,層厚1.0 mm,層間距1.0 mm;對比增強(qiáng)橫軸面和冠狀面SE T1WI,層厚5.0 mm,層間距1.0 mm。使用高壓注射器自肘靜脈快速注射對比劑Gd-DTPA,劑量0.1 mmol/kg,注射流率2.0 mL/s。
由兩位具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)影像學(xué)診斷醫(yī)師在不知曉患者信息及病理結(jié)果的情況下,對76例患者的常規(guī)MR圖像進(jìn)行閱片分析,重點(diǎn)觀察T2WI序列上病變是否出現(xiàn)“池征”。“池征”的定義:在T2WI上,呈等-稍高信號的腫瘤實(shí)性成分邊緣與高信號的周圍血管源性水腫帶之間,可見比水腫帶更高信號的區(qū)域[13-15](圖1)。當(dāng)2位醫(yī)師的診斷結(jié)果存在分歧時,通過協(xié)商達(dá)成一致意見。
使用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料表述為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。比較池征在顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤組與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤組之間出現(xiàn)率的差異采用χ2檢驗(yàn),計算“池征”診斷顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的特異度、敏感度、陽性和陰性預(yù)測值,并采用ROC曲線分析“池征”對顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的診斷效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
圖5 池征鑒別單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞的ROC曲線圖,預(yù)測單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的曲線下面積為0.765。
26例單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤中,男15例,女11例;年齡40~75歲,中位年齡55歲;原發(fā)灶包括肺癌24例和乳腺癌2例。50例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,男30例,女20例;年齡27~79歲,中位年齡53歲。
26例轉(zhuǎn)移瘤中,位于大腦半球23例,小腦3例;大小20 mm×18 mm~58 mm×78 mm;增強(qiáng)掃描呈明顯不均勻強(qiáng)化,周圍有不同程度水腫帶。50例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,位于大腦半球48例,小腦2例;病灶大小10 mm×8 mm~58 mm×85 mm;增強(qiáng)掃描呈明顯不均勻強(qiáng)化,周圍有不同程度水腫帶。
26例單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤中可見“池征”18例,表現(xiàn)為T2WI上在腫瘤實(shí)性成分邊緣與周圍血管源性水腫帶之間可見更高信號的區(qū)域(圖2),其余8例未見池征;50例顱內(nèi)高級別膠質(zhì)瘤中9例可見池征,41例未見池征(圖3);兩組之間池征出現(xiàn)率的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=19.6,P<0.001)。部分單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的池征較薄,需要多方位觀察(圖4)。池征診斷顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的敏感度為0.692,特異度為0.820,陽性預(yù)測值為0.667,陰性預(yù)測值為0.837。池征診斷腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的 ROC曲線下面積為0.765(圖5)。存在池征的18例轉(zhuǎn)移瘤中,轉(zhuǎn)移性腺癌15例(83.3%),鱗癌3例(16.7%)。
臨床上,鑒別顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤意義重大;但在缺乏原發(fā)腫瘤病史時,根據(jù)臨床及常規(guī)影像表現(xiàn)鑒別兩者無疑是困難的。本研究回顧性分析了池征對顱內(nèi)單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的鑒別診斷意義,結(jié)果顯示池征在兩類腫瘤之間出現(xiàn)率的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),此征象鑒別兩者的效能較高。相對于其它功能MRI技術(shù),利用池征鑒別兩類腫瘤具有更簡單和實(shí)用性高的優(yōu)勢。
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤通常侵犯周圍腦組織呈浸潤性生長模式,瘤周是腫瘤浸潤和水腫混合;而轉(zhuǎn)移瘤周圍是血管源性水腫,一般無腫瘤組織侵犯[3]?;谶@一病理基礎(chǔ),既往學(xué)者試圖利用各種功能性MR技術(shù)對兩者進(jìn)行鑒別。MRS:轉(zhuǎn)移瘤因瘤周不含腫瘤組織,因此一般無Cho峰升高;而膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周區(qū)域?;煊心[瘤組織,通常表現(xiàn)為Cho峰升高、NAA峰下降[4]。DWI:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周水分子擴(kuò)散會受到腫瘤細(xì)胞的阻礙,擴(kuò)散受限程度較轉(zhuǎn)移瘤更明顯,ADC值較轉(zhuǎn)移瘤明顯降低[5-6]。有學(xué)者研究認(rèn)為,MRS聯(lián)合多b值DWI對這兩種腫瘤的鑒別診斷效能更優(yōu)[7]。PWI:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周區(qū)因存在較多新生腫瘤血管及血管通透性異常,表現(xiàn)為高灌注,rCBV值較轉(zhuǎn)移瘤高[8]。DTI:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周區(qū)域的白質(zhì)纖維束以破壞為主,而轉(zhuǎn)移瘤瘤周區(qū)的白質(zhì)纖維束以受壓移位為主,故膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周區(qū)的FA、平均擴(kuò)散系數(shù)、軸向擴(kuò)散系數(shù)、徑向擴(kuò)散系數(shù)值均較轉(zhuǎn)移瘤低[9]。DKI:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周區(qū)因存在腫瘤浸潤,細(xì)胞異型性大及細(xì)胞密度高等因素,導(dǎo)致瘤周區(qū)組織結(jié)構(gòu)更趨于復(fù)雜,故平均擴(kuò)散峰度值較轉(zhuǎn)移瘤高[10]。近年來還有學(xué)者利用多模態(tài)MRI、MRI紋理特征和機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)/方法對兩者進(jìn)行鑒別,雖然也顯示出一定的價值,但仍存在診斷模型不穩(wěn)定、研究結(jié)果差異較大等問題[11-12]。
以上這些功能性MRI技術(shù)對顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤之間的鑒別固然均具有一定的價值,但不同研究結(jié)果之間差異性還較大,各種技術(shù)的價值和意義,不同學(xué)者之間尚有不同意見,總體而言這些成像技術(shù)鑒別診斷的效能為中等,最重要的是這些技術(shù)的臨床實(shí)用性仍然很有爭議。所以如果能在常規(guī)MRI序列上鑒別單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤和原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤,將會更加簡便和實(shí)用,故本研究中嘗試評估常規(guī)MRI序列中池征對兩者之間的鑒別價值。
所謂池征,就是在T2WI序列上,腫瘤實(shí)性成分周圍可見高信號邊緣,后者緊鄰實(shí)性腫塊并位于腫瘤周圍血管源性水腫的深處,局部信號較周圍水腫帶更高,這個高信號邊緣似乎沿著病變的實(shí)性部分積聚,因此被稱為池征。池征的信號特征在T1WI上是可變的,但相對于灰質(zhì)信號,通常呈等或低信號,而FLAIR序列上腫瘤邊緣與周圍的血管源性水腫信號類似,不易區(qū)分,尤其是為一個薄池時,“池征”比較容易漏診,故“池征”在T2WI序列上顯示比較清晰、易于觀察。
關(guān)于“池征”的成分,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是轉(zhuǎn)移性腺癌的分泌物,當(dāng)分泌物的量較大時,可以完全包圍腫瘤,但如果分泌物量很少,則僅在腫塊的某一側(cè)匯集或者顯示不明顯[13-14]。腦轉(zhuǎn)移瘤一般呈局部性生長,與瘤周水腫的腦組織分界較清,其周圍T2WI高信號是單純血管源性水腫,故轉(zhuǎn)移性腺癌的分泌物能積聚在腫瘤實(shí)性成分與水腫帶之間(“池子里”),容易見到池征。而膠質(zhì)母細(xì)胞瘤呈彌漫性浸潤生長,無明確分界,周圍T2WI高信號區(qū),實(shí)質(zhì)是存在腫瘤細(xì)胞浸潤,因此絕大多數(shù)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤不會出現(xiàn)池征。本研究中26例轉(zhuǎn)移瘤中可見“池征”者18例,其中轉(zhuǎn)移性腺癌15例(83.3%)、鱗癌3例(16.7%),與文獻(xiàn)報道的“池征”成分大多是繼發(fā)轉(zhuǎn)移性腺癌的分泌物的特點(diǎn)相符。至于少部分膠質(zhì)母細(xì)胞瘤及轉(zhuǎn)移性鱗癌為何也會出現(xiàn)“池征”,結(jié)合相關(guān)病理分析,筆者認(rèn)為可能與腫瘤的液化壞死成分剛好位于“池征”所在位置有關(guān)。故存在“池征”的轉(zhuǎn)移瘤常提示原發(fā)灶是腺癌,來源于肺、胃腸道和乳腺等部位;另外,任何具有分泌特征的腫瘤,如神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤,其腦內(nèi)轉(zhuǎn)移灶也可能出現(xiàn)“池征”。所以對于未知原發(fā)腫瘤部位的顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤,如果存在“池征”,可提示臨床對腺癌常見的發(fā)病部位進(jìn)行篩查。
有學(xué)者提出池征可能是一個時間相關(guān)的標(biāo)志物,隨著病程的進(jìn)展,其表現(xiàn)會越來越明顯[13-15]。這與本研究結(jié)果相符。回顧性分析本組病例,部分患者首次頭顱增強(qiáng)MR圖像上病變周圍“池征”顯示不明顯,隨后復(fù)查時則可見較明顯的“池征”,筆者認(rèn)為其還可能與腫瘤的大小相關(guān)。
本研究的局限性:①本研究系回顧性分析,不是前瞻性研究,納入的病例數(shù)相對較少;②本組病例未能對池征成分進(jìn)行病理對照分析。
總之,“池征”是顱內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤在常規(guī)MR T2WI序列上比較有特異性的征象,常提示病變?yōu)檗D(zhuǎn)移性腺癌,對與顱內(nèi)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤鑒別及臨床排查原發(fā)腫瘤具有重要意義,相對于各種功能性MRI檢查技術(shù),具有簡便、實(shí)用和臨床應(yīng)用價值高等優(yōu)點(diǎn)。