李虹易，段　陽，常燦燦，李延鋒，楊本強(qiáng)，劉文源，劉　宇，徐　猛

（1.遼寧醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，遼寧 錦州　121000；2.沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，遼寧 沈陽　110016）

與皮層相關(guān)腦轉(zhuǎn)移瘤的分型及定義
——應(yīng)用3D MPRAGE雙倍Gadobutrol劑量延遲增強(qiáng)掃描技術(shù)

李虹易1，段陽2，常燦燦1，李延鋒1，楊本強(qiáng)2，劉文源2，劉宇2，徐猛1

（1.遼寧醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，遼寧 錦州121000；2.沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，遼寧 沈陽110016）

目的：應(yīng)用3D MPRAGE雙倍Gadobutrol延遲增強(qiáng)掃描技術(shù)對與皮層相關(guān)腦轉(zhuǎn)移瘤的分型及定義。方法：回顧性分析經(jīng)本院病理證實(shí)腦轉(zhuǎn)移瘤患者25例，所有患者均行常規(guī)軸位T1WI、T2WI和FLAIR及3D MPRAGE序列延遲增強(qiáng)掃描。在3D MPRAGE增強(qiáng)掃描圖像上對轉(zhuǎn)移瘤進(jìn)行分型及定義，分三型：Ⅰ型為轉(zhuǎn)移瘤完全位于腦皮層內(nèi)，瘤體直徑小于皮層寬度。Ⅱ型轉(zhuǎn)移瘤邊緣緊鄰腦皮層邊緣。Ⅲ型為轉(zhuǎn)移瘤橫跨在腦皮髓交界區(qū)，侵入髓質(zhì)內(nèi)。結(jié)果：應(yīng)用3D MPRAGE雙倍劑量Gadobutrol延遲增強(qiáng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)與皮層相關(guān)轉(zhuǎn)移瘤121個(gè)，Ⅰ型病灶6個(gè)，Ⅱ型病灶10個(gè)，Ⅲ型病灶105個(gè)，Ⅲ型占總比例的95.7%，轉(zhuǎn)移瘤直徑與分型呈正相關(guān)rs=0.441，P＜0.05。結(jié)論：根據(jù)3D MPRAGE雙倍Gadobutrol延遲增強(qiáng)掃描技術(shù)可以顯示腦皮層與轉(zhuǎn)移瘤的關(guān)系，與皮層有關(guān)的轉(zhuǎn)移瘤分為三型。Ⅲ型明顯多于Ⅰ和Ⅱ型。

腦腫瘤；腫瘤轉(zhuǎn)移；磁共振成像

腦內(nèi)腫瘤40%為轉(zhuǎn)移瘤，25%的腫瘤患者出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移［1］。以往臨床上只注重其發(fā)生的個(gè)數(shù)，沒有關(guān)注其發(fā)生的部位及與皮層的關(guān)系。有學(xué)者認(rèn)為腦轉(zhuǎn)移瘤早期常常發(fā)生于腦組織皮髓交界區(qū)域，但是也有微小病灶可能會(huì)發(fā)生于皮層內(nèi)［2-3］。研究腦轉(zhuǎn)移瘤與皮層間關(guān)系及發(fā)生部位更便于臨床提高檢出率和鑒別診斷，尤其在對腦部單發(fā)轉(zhuǎn)移病灶進(jìn)行鑒別（未發(fā)現(xiàn)原發(fā)病變）時(shí)，關(guān)注病灶起源部位有一定臨床意義。采用Gadobutrol新型對比劑，其含釓濃度高于常規(guī)MR對比劑，具有高穩(wěn)定性、高安全性等特點(diǎn)能更清楚地顯示轉(zhuǎn)移瘤病灶［4-5］。

1　資料與方法

1.1臨床資料

收集我院2011年8月—2012年6月收治的28例臨床上懷疑為腦轉(zhuǎn)移瘤的患者，經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)其中1例為腦膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)，而2例患者M(jìn)RI增強(qiáng)掃描未發(fā)現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移病灶，最終本研究選定25例經(jīng)病理證實(shí)為腦轉(zhuǎn)移瘤的患者進(jìn)行回顧性分析，包括男8例，女17例，年齡39～80歲，平均59歲，原發(fā)腫瘤：肺癌19例，乳腺癌4例，腎癌1例，直腸癌1例。25例中包括單發(fā)病灶2例，多發(fā)病灶23例，共發(fā)現(xiàn)141個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，其中位于腦皮層及皮髓交界區(qū)121個(gè)，腦髓質(zhì)（白質(zhì)）內(nèi)病灶3個(gè)，其余的18個(gè)屬于腦膜轉(zhuǎn)移病灶。本研究旨在對與腦皮層相關(guān)轉(zhuǎn)移瘤的分型和定義進(jìn)行初步研究。

1.2MRI檢查方法

采用Siemens Magnetom Verio 3.0T磁共振掃描儀，8通道頭顱專線控陣線圈。先進(jìn)行常規(guī)軸位T1WI、T2WI和FLAIR序列掃描，隨后進(jìn)行三維磁化準(zhǔn)備快速梯度回波（3D MPRAGE）序列延遲增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：SE序列橫斷位T1WI（TR 440 ms/TE 8.4 ms）；FSE T2WI（TR 6 000 ms/TE 96 ms）；FLAIR序列：TR 8 800，TE 94 ms，TI 2 500 ms，視野（FOV）220 mm×220 mm，層厚4 mm。3D MP RAGE序列掃描參數(shù)：TR 1 900 ms，TE 2.45 ms，NEX 2，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層厚1.0 mm，翻轉(zhuǎn)角9°，體素1 mm×1 mm×1 mm，采集時(shí)間為258 s。掃描所獲得的所有原始數(shù)據(jù)均上傳到同一工作站進(jìn)行分析與測量。

在進(jìn)行平掃后，3D MPRAGE序列Gadobutrol增強(qiáng)掃描方法：①進(jìn)行與MR平掃M(jìn)R相同參數(shù)的第一次3D容積增強(qiáng)掃描（靜脈注射，以1.5 mL/s的速率注入 0.1 mmol/kg的Gadobutrol造影劑）；②（10±1）min后進(jìn)行延遲的3D容積第二次增強(qiáng)掃描。

1.3判定標(biāo)準(zhǔn)

在延遲增強(qiáng)3D MPRAGE序列的VRT技術(shù)三維重建圖像上將位于腦皮層的腦轉(zhuǎn)移瘤分成3種類型，分型標(biāo)準(zhǔn)為：Ⅰ型為轉(zhuǎn)移瘤完全位于腦皮層內(nèi)，瘤體直徑小于皮層寬度。Ⅱ型轉(zhuǎn)移瘤邊緣緊鄰腦皮層邊緣。Ⅲ型為轉(zhuǎn)移瘤橫跨在腦皮髓交界區(qū)，侵入髓質(zhì)內(nèi)。

圖1　腦轉(zhuǎn)移瘤的分型。Ⅰ型為轉(zhuǎn)移瘤完全位于腦皮質(zhì)中，瘤體直徑小于皮層寬度；Ⅱ型為轉(zhuǎn)移瘤邊緣緊鄰腦皮層邊緣；Ⅲ型為轉(zhuǎn)移瘤橫跨在腦皮髓交界區(qū)，侵入髓質(zhì)內(nèi)。Figure 1.TyPes of the intracranial metastasis.TyPeⅠ located in the cerebral cortex.TyPeⅡ located at the edge of the cerebral cortex.TyPeⅢ located at the corticomedullary junction.

圖2～4　女，54歲，肺腺癌腦轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)MPRAGE序列的VRT技術(shù)三維重建圖像清晰顯示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型病灶即瘤體位于皮質(zhì)、皮髓質(zhì)交界區(qū)，圖a，b，c分別代表病灶矢狀位、冠狀位及橫軸位的MR圖像，d圖為相應(yīng)模式圖。圖2：Ⅰ型病灶大小為0.24cm×0.22 cm，瘤體位于大腦皮層內(nèi)未突破髓質(zhì)，病灶直徑小于皮層寬度。圖3：Ⅱ型病灶大小為0.22 cm×0.22 cm，瘤體邊緣鄰近腦皮層邊緣。圖4：Ⅲ型病灶大小為0.31 cm×0.30 cm，瘤體橫跨在腦皮髓交界區(qū)并侵入髓質(zhì)內(nèi)。Figure 2～4.Female，54 years old，Pulmonary adenocarcinoma and brain metastases，the VRT of delayed contrast-enhancement 3D MPRAGE clearly showed the focus of TyPeⅠ～Ⅲ.Figure a:the sagittal image，b: the coronal image，c:the axial image，d:ideograPh.Figure 2:TyPeⅠ，the lesion（0.24 cm×0.22 cm）was found totally in the cerebral cortex.Figure 3:TyPeⅡ，the lesion（0.22 cm×0.22 cm）was found close to the edge but still in the cerebral cortex.Figure 4:TyPeⅢ，the lesion（0.31 cm×0.30 cm）was found at the corticomedullary junction，invading medulla.

1.4MRI圖像評價(jià)方法

所有掃描數(shù)據(jù)均由兩位未參加本研究的資深放射診斷醫(yī)師同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)完成，如有爭議時(shí)則進(jìn)行討論分析達(dá)成一致意見，確保準(zhǔn)確記錄3D MPRAGE增強(qiáng)圖像上腦皮層小轉(zhuǎn)移瘤的直徑（cm）及其所在腦皮層位置的分型。

1.5結(jié)果測定

在3D MPRAGE增強(qiáng)圖像上測定某一個(gè)腦轉(zhuǎn)移瘤的直徑，判斷其位于腦皮層內(nèi)、腦皮髓交界區(qū)、腦白質(zhì)內(nèi)或是腦內(nèi)其它部位，對位于腦皮層內(nèi)和皮髓交界區(qū)內(nèi)的病灶按腦轉(zhuǎn)移瘤分型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分型。1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本研究所有研究數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，腦皮層轉(zhuǎn)移病灶的直徑大小與所在皮層位置分型的關(guān)系采用秩和相關(guān)分析，若P＜0.05則定義為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1瘤直徑與分型之間的關(guān)系

見表1。

表1　瘤直徑與分型之間的關(guān)系

25例患者中，通過3D MPRAGE增強(qiáng)掃描圖像分析，共發(fā)現(xiàn)了121個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，其直徑大小介于0.22～4.42 cm之間。其中Ⅰ型病灶6例，直徑在0.22～0.62 cm，Ⅱ型病灶10例，直徑在0.38～0.65 cm；Ⅲ型病灶105例，直徑在0.23～4.42 cm。秩相關(guān)分析顯示，轉(zhuǎn)移瘤大小與分型呈正相關(guān) （rs=0.441，P= 0.000），即隨著轉(zhuǎn)移瘤的生長，越易突破大腦皮層往髓質(zhì)浸潤成為Ⅲ型病灶。

3　討論

腦轉(zhuǎn)移瘤一般是腫瘤細(xì)胞經(jīng)血行、淋巴或直接入侵的方式侵入顱內(nèi)所致，也可由腦脊液種植形成。腦轉(zhuǎn)移瘤多發(fā)生在大腦中動(dòng)脈分布的皮層及皮髓交界區(qū)，大腦中動(dòng)脈相當(dāng)于頸內(nèi)動(dòng)脈的直接延續(xù)，是大部分大腦半球及島葉的營養(yǎng)動(dòng)脈。其分布在皮髓交界區(qū)的穿通支動(dòng)脈多且細(xì)，更易使瘤細(xì)胞易于停留在此處，進(jìn)而形成轉(zhuǎn)移病灶［2-3］。

對于腦結(jié)構(gòu)而言，大腦皮質(zhì)由神經(jīng)元的胞體、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞以及神經(jīng)纖維組成；其神經(jīng)元呈縱向柱狀的排列方式，并與皮質(zhì)表面形成垂直狀態(tài)，稱為垂直柱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)及生理功能的基本單位。其內(nèi)神經(jīng)元相互之間形成的神經(jīng)元回路，對進(jìn)入腦皮質(zhì)的各種信息進(jìn)行分析、整合和貯存，從而產(chǎn)生多種高級別的神經(jīng)活動(dòng)［6］。

提高腦皮質(zhì)與白質(zhì)在MRI圖像上的對比度和提高小病灶檢出的研究是影像學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。常規(guī)T1WI增強(qiáng)序列對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷的價(jià)值已經(jīng)得到認(rèn)可，但對皮層區(qū)小轉(zhuǎn)移灶的顯示有一定的困難。

近年來，液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列MRI（Fluid-attenuated inversion recovery MRI，F(xiàn)LAIR）逐漸被應(yīng)用于臨床，它抑制了正常腦脊液的信號，增加了病灶與周圍組織的對比，進(jìn)而增加了皮層轉(zhuǎn)移灶的檢出率［7］；同時(shí)腦皮層的微小血管在該序列上表現(xiàn)為流空信號，這使得在常規(guī)增強(qiáng)T1WI上被誤診為轉(zhuǎn)移灶的皮層微小血管易于辨別，減低了誤診率［8-9］。但是，在不增強(qiáng)的FLAIR序列上對腦轉(zhuǎn)移瘤病灶數(shù)目、大小的顯示則低于常規(guī)增強(qiáng)T1WI序列，國外文獻(xiàn)亦有類似的報(bào)道即當(dāng)病灶有較大水腫時(shí)，增強(qiáng)FLAIR掃描對病灶的顯示程度遠(yuǎn)不如常規(guī)的增強(qiáng)掃描［9］。

當(dāng)前，影像學(xué)上對腦皮層的研究已經(jīng)開始，如腦灰質(zhì)成像TSE-IR序列或MR雙反轉(zhuǎn)恢復(fù) （DIR），其成像過程中抑制腦白質(zhì)及脂肪和水的信號，只顯示腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的信號。不利于顯示白質(zhì)結(jié)構(gòu)和病灶關(guān)系。

T1加權(quán)三維磁化強(qiáng)度預(yù)備梯度回波序列（T1WI-3D MPRAGE）是運(yùn)用180°預(yù)備反轉(zhuǎn)脈沖和小角度激發(fā)梯度回波快速獲得的三維磁共振掃描序列［10］。這種掃描方式可減小顱后窩偽影的干擾，利于顯示小病灶及其周圍細(xì)微的結(jié)構(gòu)［11］，同時(shí)具有較高的空間分辨力、時(shí)間分辨力和高信噪比［12］，根據(jù)原始數(shù)據(jù)圖像可行任意角度的重建處理，實(shí)現(xiàn)對人腦精細(xì)解剖結(jié)構(gòu)的三維成像［13-15］。

本研究在高場強(qiáng)3.0T磁共振掃描儀上應(yīng)用T1WI-3D MPRAGE增強(qiáng)掃描技術(shù)行腦皮層與腦轉(zhuǎn)移瘤關(guān)系的研究，既達(dá)到對腦皮層影像方面的完美顯示，又達(dá)到提高腦皮層小轉(zhuǎn)移灶檢出率。

本研究從影像學(xué)的角度進(jìn)一步證實(shí)了腦轉(zhuǎn)移瘤的好發(fā)部位和皮層關(guān)系。T1WI-3D MPRAGE序列不僅具有常規(guī)T1WI序列上的優(yōu)勢，還擁有三維顯示腦皮層、血管與瘤體之間空間關(guān)系的特點(diǎn)，可避免誤診和漏診，彌補(bǔ)常規(guī)增強(qiáng)T1WI、增強(qiáng)FLAIR序列的缺點(diǎn)。

采用先單倍劑量后雙倍劑量的延遲增強(qiáng)掃描，旨在增加皮層病灶造影劑劑量和血管對比度，便于顯示病灶。應(yīng)用Gadobutrol雙倍造影劑可以提高病灶對比度，國外文獻(xiàn)報(bào)道Gadobutrol增強(qiáng)延遲掃描更有助于腦轉(zhuǎn)移瘤的探測［16］。

本研究結(jié)果顯示腫瘤直徑與病灶分型呈正相關(guān)，即病灶直徑越大，越可能成為Ⅲ型病灶（病灶位于腦皮質(zhì)和白質(zhì)交界區(qū)）。具有腫瘤病史的患者，若腦內(nèi)出現(xiàn)病灶與皮層密切相關(guān)，尤其是具有Ⅲ型病灶特征時(shí)應(yīng)高度懷疑轉(zhuǎn)移瘤。我們認(rèn)為判定轉(zhuǎn)移性病灶時(shí)應(yīng)以皮層為中心，這樣更易發(fā)現(xiàn)病灶、更好地為臨床制定治療計(jì)劃及單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷提供一定的依據(jù)。

基于大腦皮層與轉(zhuǎn)移瘤具有密切關(guān)系，對轉(zhuǎn)移瘤重新定義和分型可以給臨床的治療提供豐富信息，具有一定臨床意義。我們認(rèn)為轉(zhuǎn)移瘤病灶有可能通過皮層表面的血管網(wǎng)，跳躍性轉(zhuǎn)移到其它皮層部位，我們認(rèn)為這可能是本研究看到較多Ⅲ型病灶的原因之一。精確他們關(guān)系為臨床在放療、化療或手術(shù)治療時(shí)，可以考慮治療方法是否對腦皮層產(chǎn)生影響，進(jìn)而選擇更精確的治療方案，避免或減少不必要損傷，保護(hù)重要腦功能區(qū)域。

目前，腦轉(zhuǎn)移瘤治療方案有多種選擇，如外科手術(shù)切除治療、放療與化療相結(jié)合的療法以及分子靶向治療［17］。全腦放療（Whole brain radiation theraP，WBRT）和立體定向放射治療（SRT，伽馬刀治療）是最常用手段之一。3D MPRAGE技術(shù)應(yīng)用和開發(fā)便于顯示出早期小病灶，明確病灶與皮層的精確關(guān)系，對顱腦腫瘤的術(shù)前定位、定性診斷及術(shù)后療效的判斷均具有重要意義［18］，對分辨轉(zhuǎn)移病灶與大腦皮層之間的位置關(guān)系有重要的價(jià)值。能否在此研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行精確地制定療前計(jì)劃尚需更深入的研究和比較。

本研究只針對與皮層相關(guān)的腦轉(zhuǎn)移瘤進(jìn)行了初步探索研究，而腦轉(zhuǎn)移瘤還可發(fā)生在腦脊膜上［19］，同時(shí)腦轉(zhuǎn)移瘤通常都伴有瘤周水腫，水腫對病灶分型的影響還有待進(jìn)一步的研究。

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Classification and definition of intracranial metastasis associating with cerebral cortex：double-dose Gadobutrol and delayed contrast-enhancement 3D MPRAGE

LI Hong-yi1，DUAN Yang2，CHANG Can-can1，LI Yan-feng1，YANG Ben-qiang2，LIU Wen-yuan2，LIU Yu2，XU Meng1
（1.Liaoning Medical University，post-graduate Academy，Jinzhou Liaoning 110016，China；2.Department of Radiology，the General Hospital of Shenyang Military Region，Shenyang 110016，China）

Objective：To investigate the classification and definition of intracranial metastasis associating with cerebral cortex by double-dose Gadobutrol and delayed contrast-enhancement of MR scanning using 3D MPRAGE sequences.Methods：Twenty-five Patients with susPected intracranial metastases were retrosPectively analyzed.All Patients underwent MRI examination，which included T1WI，T2WI，F(xiàn)LAIR and delayed contrast-enhancement of MR scanning using 3D MPRAGE sequences.The intracranial metastases were classified and defined according to the images of 3D-MPRAGE.The metastasis，located in the cerebral cortex，at the edge of the cerebral cortex and at the corticomedullary junction，was taken as TyPeⅠ，TyPeⅡ，TyPeⅢ，resPectively.Results：121 metastatic lesions（6 in tyPeⅠ，10 in tyPeⅡ，105 in tyPeⅢ）associating with cerebral cortex were found using 3D MPRAGE sequences.TyPeⅢ account for 95.7%of 121 metastatic lesions.There was a Positive correlation between the tumor size and tumor tyPing（rs=0.441，P＜0.05）.Conclusion：Delayed and double-dose Gadobutrol contrast-enhancement of MR scanning using 3D MPRAGE sequences can clearly disPlay the relationshiP between intracranial metastasis and cerebral cortex.The intracranial metastasis associating with cerebral cortex were divided into three tyPes and most intracranial metastasis are seen at the corticomedullary junction.

Brain neoPlasms；NeoPlasm metastasis；Magnetic resonance imaging

R739.41；R445.2

A

1008-1062（2015）09-0616-04

2015-02-02

李虹易（1989-），女，遼寧撫順人，在讀碩士研究生。

段陽，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射科，110016。