毛俊月，孫艷秋，張永海(青海大學(xué)，西寧8006；青海省人民醫(yī)院)

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功能磁共振成像在腦結(jié)核瘤診斷中的應(yīng)用研究進展

毛俊月1，孫艷秋2，張永海2(1青海大學(xué)，西寧810016；2青海省人民醫(yī)院)

摘要：腦結(jié)核瘤臨床表現(xiàn)復(fù)雜，誤診率高。近年發(fā)展起來的功能磁共振成像技術(shù)如磁共振波譜(MRS)、彌散加權(quán)成像(DWI)和灌注加權(quán)成像(PWI)，可分別從生理代謝、微環(huán)境水分子擴散情況及血流動力學(xué)方面反映正常與病變組織的特點。腦結(jié)核瘤在MRS上常表現(xiàn)為脂質(zhì)峰升高，伴或不伴膽堿 /肌酸、膽堿/N-乙酰天門冬氨酸值輕度增高且無其他陽性代謝物；在DWI上的信號較為復(fù)雜，但病變區(qū)域的表觀彌散系數(shù)(ADC)值及相對ADC值常高于對側(cè)大腦半球正常腦實質(zhì)。在PWI上病灶區(qū)域與正常腦白質(zhì)的相對腦血容值<1可用于同其他類型腫瘤的鑒別。

關(guān)鍵詞：腦結(jié)核瘤；磁共振波譜；彌散加權(quán)成像；灌注加權(quán)成像

腦結(jié)核瘤是顱內(nèi)結(jié)核的一種特殊類型，為腦實質(zhì)內(nèi)局灶性肉芽腫性病變，占顱內(nèi)占位性病變的5%～30%[1]。由于腦結(jié)核瘤患者臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，腦脊液改變亦不典型，且傳統(tǒng)影像學(xué)檢查缺乏特異性，故常有病例因不能確診而延誤治療的最佳時機[2]。近年來，由于結(jié)核菌株的耐藥、流動人口的增多和艾滋病的流行等復(fù)雜因素，使腦結(jié)核瘤患病人數(shù)逐年增加[3]。腦結(jié)核瘤可發(fā)生于任何年齡，但在發(fā)展中國家多見于兒童及青少年[4, 5]，其并發(fā)癥嚴重，致殘率及病死率高，為結(jié)核病中最為嚴重的類型[5]。因此，早期診斷與及時治療尤為重要，而先進的影像學(xué)檢查手段是解決這一難題的關(guān)鍵。本文將近年來磁共振波譜(MRS)、彌散加權(quán)成像(DWI)和灌注加權(quán)成像(PWI)在腦結(jié)核瘤診斷中的應(yīng)用進展作一綜述，以了解功能磁共振成像技術(shù)在腦結(jié)核瘤診斷中的價值。

1腦結(jié)核瘤臨床表現(xiàn)

腦結(jié)核瘤是顱內(nèi)的一種慢性感染性疾病，臨床表現(xiàn)復(fù)雜，誤診率高。腦結(jié)核瘤通常由顱外結(jié)核發(fā)生血行播散進入顱內(nèi)，破壞血腦屏障侵犯腦實質(zhì)，誘發(fā)機體發(fā)生的慢性肉芽腫性反應(yīng)。按其病程發(fā)展和病理學(xué)變化特點，有學(xué)者將其分為未成熟腦結(jié)核瘤和成熟腦結(jié)核瘤兩種病理類型。未成熟腦結(jié)核瘤為病變初期階段，表現(xiàn)為增生性結(jié)核結(jié)節(jié)，病灶內(nèi)大量炎性滲出，無明顯包膜形成，病灶周圍腦實質(zhì)水腫明顯。隨著病灶中心逐漸出現(xiàn)實性或液性干酪樣壞死物質(zhì)，外層由膠原纖維組織增生形成包膜，發(fā)展為成熟腦結(jié)核瘤。腦結(jié)核瘤可見于腦內(nèi)任何部位，但以皮髓質(zhì)交界區(qū)最為多見，其中兒童病灶多位于幕下，而成人病灶多位于幕上。因病灶發(fā)生部位不同，臨床表現(xiàn)也各有差異，但多數(shù)患者會出現(xiàn)癲癇發(fā)作及顱內(nèi)高壓癥狀。合并結(jié)核性腦膜炎時還可出現(xiàn)腦膜刺激征；如病灶累及重要功能區(qū)，尚可引起意識障礙、肢體癱瘓等嚴重神經(jīng)功能缺損癥狀。此外，腦結(jié)核瘤患者也可出現(xiàn)結(jié)核病的一般表現(xiàn)，如低熱、盜汗、乏力、消瘦等。根據(jù)疾病的不同階段，腦結(jié)核瘤在CT上的表現(xiàn)會有所不同。由于腦炎的影響，在疾病早期階段腦結(jié)核瘤在CT平掃中可表現(xiàn)為正常或不規(guī)則的低密度病變。隨著炎性肉芽腫和病灶中央干酪樣變性，腦結(jié)核瘤輪廓變得不規(guī)則，呈等、低密度改變；增強CT掃描病灶可表現(xiàn)為環(huán)形強化。病灶大小不等，多在1～6 cm，單發(fā)或多發(fā)。病灶通常會產(chǎn)生占位效應(yīng)和中線偏移，周圍伴有血管源性水腫。

2腦結(jié)核瘤功能磁共振診斷

2.1MRSMRS通過檢測目標靶位化合物信號的總和，反映病變組織內(nèi)在的生理代謝情況，從而無創(chuàng)地診斷疾病。國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用MRS對腦結(jié)核瘤進行了一系列的研究，并取得了一定經(jīng)驗。

早期研究人員Gupta等[6]發(fā)現(xiàn)，腦結(jié)核瘤實質(zhì)內(nèi)僅有脂質(zhì)(Lip)峰升高而無其他有意義代謝物波峰，認為單純Lip峰是結(jié)核瘤的MRS特點。然而，Batra等[7]發(fā)現(xiàn)，某些腦結(jié)核瘤具有類似惡性腫瘤的MRS表現(xiàn)，除Lip峰升高外，還發(fā)現(xiàn)了升高的膽堿(Cho)峰和乳酸(Lac)峰。Pretell等[8]研究發(fā)現(xiàn)，腦結(jié)核瘤實質(zhì)內(nèi)的MRS表現(xiàn)為Lip峰和Cho峰升高伴N-乙酰天門冬氨酸(NAA)峰和肌酸(Cr)峰下降，可用于鑒別腦結(jié)核瘤和腦囊尾蚴病。Santy等[9]將1H-MRS應(yīng)用于4例腦結(jié)核瘤患兒，發(fā)現(xiàn)腦結(jié)核瘤病灶Lip峰均明顯升高，有的可出現(xiàn)Lac峰和Lip峰的部分重疊，未發(fā)現(xiàn)其他代謝物波峰；經(jīng)積極抗結(jié)核藥物治療后，結(jié)核瘤病灶較前縮小50%以上，雖然Lip峰處于相當(dāng)?shù)偷乃剑廊淮嬖?，被認為是腦結(jié)核瘤的特征性MRS表現(xiàn)。彭娟等[10]回顧性分析26例腦結(jié)核瘤患者的1H-MRS表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有15例出現(xiàn)明顯的Lip峰，單純的Cho峰升高無統(tǒng)計學(xué)意義，而Cho/Cr、Cho/NAA值高于對側(cè)正常腦組織有助于腦結(jié)核瘤的診斷。Shetty等[11]收治了1例腦內(nèi)單發(fā)環(huán)形強化的6歲女童，常規(guī)MRI鑒別困難，MRS顯示該占位病變Cho/Cr值上升而NAA下降，給予嘗試性抗結(jié)核治療，6個月后復(fù)查MRI占位完全消失，認為Cho/Cr值上升伴NAA下降有助于腦結(jié)核瘤的診斷。上述研究成果提示，對于常規(guī)MRI診斷困難的腦占位性病變，病灶內(nèi)Lip峰升高伴或不伴Cho /Cr、Cho /NAA值輕度增高且無其他陽性代謝物的MRS表現(xiàn)有助于腦結(jié)核瘤的診斷。

2.2DWIDWI通過檢測活體組織內(nèi)水分子的擴散運動狀況反映出正常與病變間的組織學(xué)差異，從而間接診斷疾病，擴散程度通常用表觀彌散系數(shù)(ADC)來表示。DWI對于超急性期腦梗死的診斷價值已被公認，其在腦結(jié)核瘤方面的研究也有部分報道。

目前為止，腦結(jié)核瘤的DWI表現(xiàn)尚未有一致的意見。早期研究認為，腦結(jié)核瘤病灶中心的DWI顯示高信號為其特征，可用于鑒別其他顱內(nèi)環(huán)形強化病變[12]。然而，Akio等[13]在研究短T2影響DWI信號中卻發(fā)現(xiàn)，結(jié)核性肉芽腫病變在DWI上呈低信號。彭娟等[14]在應(yīng)用DWI鑒別腦結(jié)核瘤與高級別星形細胞瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤的研究中發(fā)現(xiàn)，腦結(jié)核瘤瘤體在DWl上呈等信號或等信號內(nèi)見小片狀稍高信號，而瘤周水腫帶呈等信號，結(jié)核瘤瘤體及瘤周水腫帶的ADC值及相對ADC值(rADC，病灶A(yù)DC值/對側(cè)大腦半球正常腦實質(zhì)ADC值)均高于高級星形細胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤。過麗芳等[15]研究發(fā)現(xiàn)，48例腦結(jié)核瘤患者的病灶在DWI上分別呈高、等、低或混雜信號的復(fù)雜情況，可能與病灶不同時期的病理成分差異有關(guān)，但多數(shù)腦結(jié)核瘤病灶的平均ADC值及rADC值高于對側(cè)相應(yīng)正常腦實質(zhì)。由此可見，腦結(jié)核瘤病灶中心在DWI上的信號較為復(fù)雜，但病變區(qū)域的ADC值及rADC值均高于對側(cè)相應(yīng)正常腦實質(zhì)的特點更有助于腦結(jié)核瘤的診斷。

2.3PWIPWI通過探及內(nèi)源性或外源性標記物經(jīng)過特定腦區(qū)的腦血管系統(tǒng)時引起的信號變化反映出局部腦血容量(CBV)、腦血流量及毛細血管通透性等血流動力學(xué)相關(guān)信息，從而評估腦局部組織的活力及功能狀態(tài)。目前PWI已廣泛應(yīng)用于腦腫瘤的研究，而在腦結(jié)核瘤方面的研究報道較少。Gupta等[16]通過回顧分析13例經(jīng)手術(shù)切除證實腦結(jié)核瘤患者的相對腦血容(rCBV)、微血管密度和血管內(nèi)皮生子因子的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)rCBV可以反映腦結(jié)核瘤的血管再生狀況，這一發(fā)現(xiàn)有助于預(yù)測未來的治療反應(yīng)。Haris等[17]對比分析腦結(jié)核瘤患者治療前后的PWI參數(shù)，發(fā)現(xiàn)rCBV與細胞容積相關(guān)，而水腫體積影響了轉(zhuǎn)移系數(shù)和漏出量，這意味著PWI參數(shù)可以評價腦結(jié)核瘤的治療效果。Chatterjee等[18]為了更好地鑒別在常規(guī)MRI表現(xiàn)為環(huán)形強化的腦結(jié)核瘤和轉(zhuǎn)移瘤，回顧性分析11例病理證實為腦結(jié)核瘤或轉(zhuǎn)移瘤患者的DWI及PWI結(jié)果，發(fā)現(xiàn)腦結(jié)核瘤的病灶區(qū)域和正常腦白質(zhì)之間平均rCBV值<1，而轉(zhuǎn)移瘤的病灶區(qū)域和正常腦白質(zhì)之間平均rCBV值>5，但兩者的ADC值是相似的，認為在PWI上的腦實質(zhì)病灶區(qū)域與正常腦白質(zhì)的rCBV值<1可作為腦結(jié)核瘤鑒別診斷中的有力工具。

腦結(jié)核瘤由于臨床表現(xiàn)復(fù)雜，腦脊液生化改變及常規(guī)影像檢查亦缺乏特異性。盡管常規(guī)影像學(xué)上腦結(jié)核瘤有一些特征性的表現(xiàn)，但個別膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤和腦囊尾蚴病等也會表現(xiàn)出類似的特征。給臨床醫(yī)生的正確診斷與治療計劃的確定帶來較大困擾。近些年發(fā)展起來的磁共振成像新技術(shù)，如MRS、DWI和PWI，通過測量分析MRS的主要代謝物峰值及比值、DWI信號的高低及ADC值和PWI的rCBV值等，分別從生理代謝、微環(huán)境水分子擴散情況及血流動力學(xué)方面反映正常與病變組織的特點。腦結(jié)核瘤在MRS上常表現(xiàn)為Lip峰升高，伴或不伴Cho /Cr、Cho /NAA輕度增高且無其他陽性代謝物；在DWI上腦結(jié)核瘤的信號較為復(fù)雜，但病變區(qū)域的ADC值及rADC值常常高于對側(cè)大腦半球正常腦實質(zhì)；在PWI上腦結(jié)核瘤病灶區(qū)域與正常腦白質(zhì)的rCBV值<1可用于同其他類型腫瘤的鑒別。鑒于上述研究經(jīng)驗，功能磁共振成像為腦結(jié)核瘤的早期診斷與及時治療提供了非常有用的影像學(xué)依據(jù)。

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(收稿日期：2015-09-15)

中圖分類號：R445.2

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)14-0105-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.14.041

基金項目：青海省科技創(chuàng)新能力促進計劃項目(2015-ZJ-749)。