福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院
影像科 邢振 曹代榮 李銀官蔡建忠 張杰平
ADC值對顱內(nèi)淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤鑒別診斷的價值研究
福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院
影像科 邢振 曹代榮 李銀官蔡建忠 張杰平
目的 探討ADC值在顱內(nèi)淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤中的診斷價值。方法 對15例顱內(nèi)淋巴瘤和16例高級別膠質(zhì)瘤(WHO膠質(zhì)瘤分級:Ⅲ-Ⅳ級)行常規(guī)平掃、增強掃描和DWI成像,回顧性分析病灶的影像表現(xiàn)。感興趣區(qū)(ROI)置于病灶在增強T1WI上明顯強化且在ADC圖上呈相對低信號部分,取病灶的最低ADC值,另外對同一病例以相同大小ROI置于對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)測量三個ADC值,取其平均值。相對ADC值(rADC)取病灶最低ADC值與對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)平均ADC值的比值。然后對淋巴瘤組和高級別膠質(zhì)瘤組病例的ADC值和rADC值分別經(jīng)行兩樣本t檢驗。結(jié)果 淋巴瘤多發(fā)10例,單發(fā)5例,DWI圖上15例病灶均見高信號,ADC圖上均呈低信號,rADC<1為100%。高級別膠質(zhì)瘤單發(fā)15例,多發(fā)1例,DWI圖上11例病灶見高信號,另5例未見明顯高信號,ADC圖上11例病灶見低信號,另5未見明顯低信號,rADC<1為69%。 結(jié)論 淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤的ADC值和rADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義,DWI結(jié)合常規(guī)MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)有助于顱內(nèi)淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤的鑒別診斷。
腦腫瘤;淋巴瘤;膠質(zhì)瘤;彌散加權(quán)成像
顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤嚴(yán)重威脅著人類的健康。顱內(nèi)淋巴瘤臨床上無特異臨床表現(xiàn),近幾十年來其發(fā)病率有逐漸上升趨勢[1,2],本院2008年確診顱內(nèi)淋巴瘤病例達(dá)15例。然而,膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)性腦腫瘤。淋巴瘤對放療非常敏感,而高級別膠質(zhì)瘤則以手術(shù)治療為主,如果治療前能對淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤做出準(zhǔn)確診斷,將能指導(dǎo)臨床醫(yī)師制定合理的治療方案,勢必有利于病人病情的轉(zhuǎn)歸。因此,對顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的準(zhǔn)確鑒別具有一定的臨床價值。
1.臨床資料 本研究收錄了確診為顱腦原發(fā)性惡性淋巴瘤15例,男7例,女8例,年齡33-78歲,平均54歲;經(jīng)病理證實為高級別膠質(zhì)瘤16例,男11例,女5例,年齡10-76歲,平均49歲。以上病例均無自身免疫缺陷性疾病和應(yīng)用免疫抑制劑。惡性淋巴瘤組無應(yīng)用激素治療。
2.影像學(xué)檢查設(shè)備及方法 采用GE Signa 1.5T 超導(dǎo)型臨床醫(yī)用磁共振儀,8通道相控陣頭線圈,矩陣224-256×256-288,F(xiàn)OV22-24cm,橫斷面層厚6mm,間距1mm;矢狀面及冠狀面層厚5mm,平掃常規(guī)行矢狀位及橫斷位T1WI,橫斷位T2WI及橫斷位DWI,部分病例加掃橫斷面及矢狀面FLAIR、冠狀面T2WI;增強掃描行矢狀位、橫斷位及冠狀位T1WI,造影劑采用GD-DTPA,每公斤體重0.2mmol。
3.DWI圖像后處理 應(yīng)用 GE工作站(SDC,ADW4.2)行后處理。由機器自動生成EPI-DWI原始圖像 ,并利用 Functool 2軟件獲得ADC圖,感興趣區(qū)(ROI)的選擇對照增強掃描圖,選擇病灶在T1WI上明顯強化且在ADC圖上呈相對低信號部分,b值分別取0s/mm和1000s/mm。兩位具有豐富臨床經(jīng)驗的主治醫(yī)師分別進(jìn)行測量,ROI選擇35-45mm2,分別測得病灶的最低ADC值。然后以同樣大小的ROI測量病灶對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)得到三個ADC值,取其平均值。病灶的最低ADC值與對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)的平均ADC值的比值為相對ADC值(rADC)。對淋巴瘤組與高級別膠質(zhì)瘤組的ADC值和rADC值兩樣本t檢驗。
1.DWI及ADC表現(xiàn) 淋巴瘤在DWI圖上15例病灶均可見高信號,ADC值均較對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)ADC值低,rADC<1為100%。高級別膠質(zhì)瘤在DWI上11例病灶可見高信號,ADC值均較對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)ADC值低,另5例病灶DWI上未見明顯高信號,ADC值均較對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)ADC值高,rADC<1為69%。淋巴瘤組和高級別膠質(zhì)瘤組病例的ADC值和rADC分別進(jìn)行兩樣本t檢驗,結(jié)果均發(fā)現(xiàn)p>0.05(表1)。兩組病例的ADC值及rADC值均無統(tǒng)計學(xué)意義。
淋巴瘤在DWI圖上均見高信號影,在ADC圖上均見低信號,DWI圖上病灶信號所見恰與ADC圖相反(圖2,3);高級別膠質(zhì)瘤在DWI圖上11例見高信號影(圖5),5例未見高信號改變,在ADC圖上11例見低信號影,5例未見低信號改變,11例DWI圖上病灶信號所見與ADC圖相反(圖6)。
表1 淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤瘤體ADC值及rADC值
2.影像形態(tài)學(xué)表現(xiàn) 顱內(nèi)淋巴瘤多發(fā)10例(≥2),單發(fā)5例,MRI平掃病灶T1WI呈等、低信號,T2WI以低信號多見,增強后實性病灶多呈明顯均勻強化(圖1)。高級別膠質(zhì)瘤單發(fā)15例,多發(fā)1例,MRI平掃病灶T1WI呈低信號,T2WI呈高信號,病灶內(nèi)多有不同程度囊變和壞死,增強后實性病灶多呈中重度不均勻強化(圖4)。2例高級別膠質(zhì)瘤合并出血,出血在平掃T1WI上顯示為高信號,DWI圖上呈高信號改變,ADC圖上呈低信號改變。顱內(nèi)淋巴瘤組和高級別膠質(zhì)瘤組在影像形態(tài)學(xué)表現(xiàn)上分別具有一定的特征性(表2)。
表2 淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤影像形態(tài)學(xué)表現(xiàn)
1.腫瘤病理特征 顱內(nèi)原發(fā)性惡性淋巴瘤在組織學(xué)上有兩種生長方式:一種是圍著血管向外浸潤形成袖套狀結(jié)構(gòu);另一種是腫瘤細(xì)胞呈彌漫性浸潤生長。腦內(nèi)原發(fā)性惡性淋巴瘤無明顯新生腫瘤血管,腫瘤周圍的血管壁明顯破壞導(dǎo)致腦血管屏障嚴(yán)重受損[3]。T1WI增強掃描病灶強化明顯不是因為腫瘤有許多新生血管,而是因為腫瘤周圍的腦血管屏障受損造影劑外溢所致[4]。本組病例明顯均勻強化,其與腫瘤的生長方式以及血腦屏障的破壞密切相關(guān)。
膠質(zhì)瘤起源于神經(jīng)上皮細(xì)胞,高級別膠質(zhì)瘤(WHO膠質(zhì)瘤分級:Ⅲ-Ⅳ級)分化不良,惡性度高,其生長方式是腫瘤細(xì)胞呈彌漫性浸潤生長。腫瘤血管分布不均及形成不良,血腦屏障結(jié)構(gòu)不完整,腫瘤多伴有囊變、壞死或出血,因此,高級別膠質(zhì)瘤多呈中重度不均勻強化。
2.DWI及ADC影響因素 磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)是利用相位聚焦和相位重聚焦梯度成像評價組織內(nèi)微觀的水分子的彌散率,是目前唯一能提供水分子彌散信息的磁共振成像技術(shù)[5]。表觀彌散系數(shù)(ADC)是反映DWI圖上不同方向上水分子自由彌散的速度和范圍,ADC值是根據(jù)DWI圖上信號強度的變化計算得出。
ADC值的選擇可能對統(tǒng)計結(jié)果有重要影像。腫瘤的組織病理決定了淋巴瘤很少囊變壞死大多均勻強化,而高級別膠質(zhì)瘤大多伴囊變壞死且不規(guī)則強化。測量腫瘤強化部分的多個ADC值,然后取其平均值與只測量腫瘤強化部分的最低ADC值比較,對淋巴瘤而言,其差別可能較小,而對于高級別膠質(zhì)瘤,其差別可能較大,甚至?xí)绊懡y(tǒng)計學(xué)結(jié)果。
ROI的面積選擇對測量的ADC值大小可能也有一定的影響。有研究顯示:由于ROI面積大小和觀察者的差別使得ADC值在評價腦部一些特殊部位的疾病具有一定的不可靠性[6]。本研究由兩名經(jīng)驗主治醫(yī)師測量以減小誤差。顯然,ROI面積的選擇對淋巴瘤影響較?。欢鴾y量高級別膠質(zhì)瘤時,ROI面積越大,越容易受到囊變、壞死及周圍水腫的影響,從而測得的ADC值必然偏大。因此,本組研究選擇ROI的面積為35-45mm2,選擇的ROI面積應(yīng)盡量一致以減小誤差,可能對提高研究的準(zhǔn)確性具有一定作用。
DWI的信號改變不僅受水的彌散影響而且受T2效應(yīng)影響,ADC圖消除T2效應(yīng)對信號改變的影響,理論上ADC圖對評價腫瘤的彌散受限更可靠,但本研究中淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤之間的ADC值無統(tǒng)計學(xué)意義。
3.ADC值對顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤鑒別診斷的價值 多數(shù)文獻(xiàn)報道顱內(nèi)淋巴瘤的ADC值明顯低于高級別膠質(zhì)瘤,其ADC值和rADC值具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義[5,7]。本研究中淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的ADC值和rADC值無統(tǒng)計學(xué)意義。淋巴瘤組15例病灶的最低rADC<1達(dá)100%,其ADC值的平均值為(0.66±0.12)×10-3mm2/s,最大ADC值<1.00×10-3mm2/s,該組數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)上報道的(0.63±0.16)×10-3mm2/s基本一致[8]。高級別膠質(zhì)瘤組16例病灶的最低rADC<1達(dá)69%,其最低ADC值的平均值為(0.70±0.16)×10-3mm2/s。一些對高級別膠質(zhì)瘤的研究顯示:腫瘤強化部分的平均ADC值為(0.96±0.12)×10-3mm2/s[8]。顯然,高級別膠質(zhì)瘤組ADC值的平均值與該文獻(xiàn)報道上不相一致。Brunberg JA統(tǒng)計的腦腫瘤白質(zhì)區(qū)的平均ADC值為0.83×10-3mm2/s[9],本研究中淋巴瘤組和高級別膠質(zhì)瘤組正常腦白質(zhì)區(qū)的平均ADC值分別為0.85×10-3mm2/s和0.80×10-3mm2/s,與以上數(shù)據(jù)基本相符。
顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的生物學(xué)行為決定了各自的影像學(xué)特征。淋巴瘤較少囊變、壞死和出血,且強化是大多明顯均勻強化,從而,ADC圖上低信號尚均勻且范圍廣。高級別膠質(zhì)瘤多伴有囊變、壞死和出血,呈明顯不均勻強化,從而,ADC圖上低信號明顯不均。一些對淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的DWI研究采用的測量方法是測腫瘤強化部分的多個ADC值,然后取其平均值進(jìn)行統(tǒng)計分析[7,8]。測量高級別膠質(zhì)瘤時,取病灶多個ADC值的平均值時,容易受到病灶囊變、壞死及周圍水腫的影響,其所測的ADC值勢必會增高。而本研究只測量病灶強化部分的最低ADC值,然后進(jìn)行統(tǒng)計分析。測得淋巴瘤的最低ADC值同測得淋巴瘤的ADC值的平均值進(jìn)行比較,兩數(shù)值的差別較??;測得高級別膠質(zhì)瘤的ADC值與文獻(xiàn)報道的ADC值的差別較大。
顱內(nèi)淋巴瘤與高級別膠質(zhì)瘤的ADC值和rADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義,與多數(shù)文獻(xiàn)報道不相一致。本研究對ADC值的測量方法與文獻(xiàn)中的測量方法不同,從而可能影像了統(tǒng)計結(jié)果。
腫瘤合并出血時,出血信號在DWI圖上表現(xiàn)為高信號,在ADC圖上表現(xiàn)為低信號。該信號表現(xiàn)和腫瘤實質(zhì)的信號表現(xiàn)相似,但通過T1WI能很好區(qū)別,出血在T1WI上表現(xiàn)為高信號。本研究中有兩例高級別膠質(zhì)瘤合并出血,測量ADC值時ROI放置在增強T1WI上病灶強化部分以避開出血的影響。
4.小結(jié) 本研究結(jié)果顯示顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的ADC值比較無統(tǒng)計學(xué)意義,但并不意味著DWI成像對顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤的鑒別診斷無意義。DWI成像結(jié)合傳統(tǒng)MR平掃和增強掃描對鑒別診斷具有一定價值。淋巴瘤組DWI圖上均表現(xiàn)為高信號,ADC圖上均表現(xiàn)為低信號,rADC<1為100%;高級別膠質(zhì)瘤組11例DWI圖上均表現(xiàn)為高信號,ADC圖上均表現(xiàn)為低信號,rADC<1為69%。因此,根據(jù)DWI圖的信號表形和傳統(tǒng)影像形態(tài)學(xué)特征,可以對顱內(nèi)淋巴瘤和高級別膠質(zhì)瘤做出準(zhǔn)確診斷。
1. Surawicz TS, McCarthy BJ, Kupelian V, et al. Descriptive epidemiology of primary brain and CNS tumors:results from the Central Brain Tumor Registry of the United States, 1990-1994. Neuro-oncol 1999, 1:14-25.
2. 李秀梅,曹代榮,李銀官,等。顱腦原發(fā)性惡性淋巴瘤的CT和MRI征象分析。中國CT和MRI雜志,2008,6(1):59-63。
3. 曹代榮,王弘巖,李銀官,等。顱腦原發(fā)性惡性淋巴瘤的MRI和MRS診斷。中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2009,17(1):8-11.
4. Koeller KK, Smirniotopoulos JG, Jones RV. Primary central nervous system lymphoma: radiologic-pathologic correlation. 1997, 17(6):1497-526.
5. Fumiyuki Y, Kaoru K, Kenichi S, et al. Apparent Diffusion Coefficient of Human Brain Tumors at MR Imaging.Radiology, 2005, 235:985-991.
6. Yasemin Bilgili,Birsen Unal. Effect of Region of Interest on Interobserver Variance in Apparent Diffusion Coefficient Measures. AJNR Am J Neuroradiol, 2004, 25:108-111.
7. Alexander C, Thomas J, Rajesh C, et al. Lymphomas and High-Grade Astrocytomas: Comparison of water diffusibility and histologic characteristics. Radiology, 2002,224:177-183.
8. C.-H. Toh, M. Castillo, A.M.-C. Wong,et al. Primary Cerebral Lymphoma and Glioblastoma Multiforme:Differences in Diffusion Characteristics Evaluated with Diffusion Tensor Imaging. AJNR Am J Neuroradiol, 2008, 29:471-75.
9. Brunberg JA, Chenevert TL, McKeever PE, et al. In vivo MR determination of water diffusion coeeficients and diffusion anisotropy: correlation with structural alteration in gliomas of creberal hemispheres. AJNR Am J Neuroradiol, 1995, 16:361–371.
10.李新化. 原發(fā)性腦內(nèi)淋巴瘤的MRI表現(xiàn)及相關(guān)病理特征分析.中國CT和MRI雜志,2009,10-11,14.
The value of ADC value to differentiation between intracranial Lymphomas and Highgrade Gliomas
XING Zhen, CAO Dai-rong, Li Yin-guan, et al. Department of Image, the First Affiliated Hospital, Fu-jian Medical University, Fuzhou 350005, China
ObjectiveTo determine if apparent diffusion coefficient (ADC) and conventional MRI can be used to differentiate intracranial lymphomas and high-grade gliomas.Methods15 cases with lymphomas and 16 cases with high-grade gliomas (WHO grade Ⅲ-Ⅳ) underwent conventional MRI, enhanced MRI and diffusion weighted imaging (DWI)that were retrospectively reviewed. Regions of interest (ROI) were drawn on low signal regions of apparent diffusion coefficient (ADC) maps in enhancing tumor. The lowest ADC values were recorded. Three same Regions of interest were drawn on the contralateral normal-appearing white matter. The average ADC values were obtained. Relative apparent diffusion coefficient (rADC) was a ratio that the lowest ADC value divided the average ADC value in the same patient. The ADC values and rADC values in intracranial lymphomas were compared with those in high-grade gliomas as by using a two tailed t test.ResultsThe lesions were solitary in 5 and multiple in 10 with lymphomas. All lesions showed high signal on DWI map and low signal on ADC map with lymphomas. The rADC less than 1 reached 100%. The lesions were solitary 15 and multiple in 1 with high-grade gliomas. 11 cases showed high signal on DWI map and low signal on ADC map and 5 cases did not show high signal on DWI map and low signal on ADC map with high-grade gliomas. The rADC less than 1 reached 69%.ConclusionADC values and rADC values were not marked different on lymphomas and high-grade gliomas. But combined with conventional MRI, DWI may be helpful to differentiate intracranial lymphomas and high-grade gliomas.
brain neoplasm;lymphoma;glioma;diffusion weighted imaging
R730.264;R445.2
A通訊作者:(350005)福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科 曹代榮
2009-11-14