張國(guó)晉,馬莉,王丹,張文娟,周俊林
多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)是星形細(xì)胞瘤中惡性度與致死率最高的一類(lèi),屬WHO Ⅳ級(jí),約占膠質(zhì)瘤的54%,占顱內(nèi)腫瘤的10.2%左右[1]。本病可發(fā)生于任何年齡,以50歲以上常見(jiàn),男性多于女性。發(fā)生部位以額葉多見(jiàn),其次為顳、頂葉。腫瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng),常累及幾個(gè)腦葉,并侵犯深部結(jié)構(gòu),也可跨過(guò)胼胝體侵襲對(duì)側(cè)大腦半球[2]。腫瘤可原發(fā)于腦實(shí)質(zhì)內(nèi),也可呈繼發(fā)性,后者多由間變性膠質(zhì)瘤惡變而來(lái),少部分可由少突膠質(zhì)瘤、間變性室管膜瘤或混合性膠質(zhì)瘤惡變而來(lái)[3]。其影像學(xué)表現(xiàn)與腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤存在一定的交叉,不易鑒別。本研究通過(guò)對(duì)比分析多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤的MRI征象及擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI),探討其MRI征象及表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值在兩者中的鑒別價(jià)值。
搜集我院2014年1月1日至2017年2月1日間經(jīng)手術(shù)及病理證實(shí)的多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤患者的資料。25例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,男16例,女9例,年齡20~70歲,平均52.2歲;18例間變性室管膜瘤中,男11例,女7例,年齡6~65歲,平均33.2歲。臨床表現(xiàn)大部分患者有頭痛、癲癇、視盤(pán)水腫等顱高壓表現(xiàn),部分患者還伴有意識(shí)障礙與言語(yǔ)障礙。以上病例均行MRI平掃及增強(qiáng)檢查。
采用西門(mén)子Skyra 3.0 T超導(dǎo)磁共振機(jī)進(jìn)行頭顱平掃及增強(qiáng)掃描,層厚5~6 mm,層間距1 mm,視野(FOV) 230 mm×230 mm,矩陣256×256。自旋回波(spin echo,SE) T1WI TR 250 ms,TE 2.48 ms,快速自旋回波(fast spin echo,F(xiàn)SE) T2WI TR 4000 ms,TE 96 ms,回波時(shí)間10 ms,回波鏈長(zhǎng)度為8,激勵(lì)次數(shù)為2。DWI TR 4500 ms,TE 102 ms,b值分別為0、1000 s/mm2。增強(qiáng)掃描經(jīng)肘靜脈團(tuán)注Gd-DTPA對(duì)比劑,劑量為0.1 mmol/kg,行多平面掃描。
應(yīng)用Siemens后處理工作站,將感興趣區(qū)(region of interest,ROI)手動(dòng)放置于強(qiáng)化最明顯且在ADC圖上信號(hào)相對(duì)較低的腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域,b值為1000 s/mm2。ROI選擇16~20 mm2,以同樣大小ROI在相同區(qū)域測(cè)量3次并取平均值。腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤與多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC值行Mann-Whitney U秩和檢驗(yàn),P<0.01認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,并繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic,ROC)曲線。
25例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,額部7例,顳部10例,額顳部同時(shí)累及4例,頂枕部2例,額頂部2例;分葉狀或不規(guī)則形21例,4例呈類(lèi)圓形或橢圓形。T1WI上呈等低信號(hào)、混雜低信號(hào),T2WI上呈等高信號(hào)、混雜高信號(hào)。5例出現(xiàn)流空血管影,14例有瘤內(nèi)出血灶,病灶內(nèi)有囊變壞死者23例,瘤腦界限不清者23例,瘤周水腫輕度者6例,中重度水腫19例。19例增強(qiáng)掃描表現(xiàn)為不規(guī)則花環(huán)狀強(qiáng)化,均勻強(qiáng)化者6例(圖1)。
18例腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤,額顳部7例,額部5例,顳部4例,頂部2例;類(lèi)圓形或圓形12例,6例呈不規(guī)則形或分葉狀。15例呈部分囊性型,3例呈完全實(shí)質(zhì)性。實(shí)性病灶T1WI均呈等低信號(hào),T2WI呈等高信號(hào)。4例出現(xiàn)流空血管影,瘤內(nèi)出血3例,病灶內(nèi)有囊變壞死者14例,瘤腦界面模糊5例,5例無(wú)瘤周水腫,輕度者7例,中重度4例。增強(qiáng)掃描15例輕中度強(qiáng)化,3例明顯強(qiáng)化(圖2)。
25例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的實(shí)性部分在DWI高b值(b=1000 s/mm2)上,19例呈斑片狀高信號(hào),ADC圖呈稍低信號(hào)(圖1D、E),6例呈等低信號(hào),相應(yīng)ADC圖呈等低信號(hào),ADC值范圍為(0.63~1.24)×10-3mm2/s,均值為(0.87±0.06)×10-3mm2/s。
表1 多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與間變性室管膜瘤的MRI影像征象(例)Tab. 1 The imaging signs of MRI findings in GBM and anaplastic ependymoma (n)
圖1 男,45歲,右額葉多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,右額葉囊實(shí)性占位,大小約5.4 cm×5.3 cm×7.1 cm,邊界不清。A:T1WI軸位病灶呈稍低信號(hào)為的混雜信號(hào);B:T2WI軸位病灶呈稍高信號(hào)為主的混雜信號(hào),周?chē)?jiàn)指套樣水腫;C:增強(qiáng)示病灶不規(guī)則環(huán)形明顯強(qiáng)化;D:DWI序列病灶呈輕-中度不均勻擴(kuò)散受限;E:ADC圖病灶呈等低信號(hào);F:病理圖見(jiàn)瘤細(xì)胞彌漫分布,具有異型性,核大、深染,核分裂多見(jiàn),伴柵狀壞死(HE ×200) 圖2 男,56歲,左頂葉間變性室管膜瘤,左頂葉囊實(shí)性占位,大小約5.1 cm×6.3 cm×6.7 cm,邊界尚清。A:T1WI軸位病灶呈等低混雜信號(hào);B:T2WI軸位病灶呈等高混雜信號(hào);C:增強(qiáng)示病灶不均勻中度強(qiáng)化;D:DWI序列病灶呈輕度不均勻擴(kuò)散受限,囊性部分呈低信號(hào);E:ADC圖病灶呈等低信號(hào);F:病理圖見(jiàn)瘤細(xì)胞呈梭形,分布疏密不均,排列于血管周?chē)?,形成假菊形團(tuán)狀結(jié)構(gòu)(HE ×200)Fig.1 Male, 45 years old, right frontal GBM solid cystic lesion of right frontal lobe, size is about 5.4 cm×5.3 cm×7.1 cm, not well-defined. A: T1WI cross-sectional shows slightly lower signal for mixed signal. B: T2WI cross-sectional shows mixed signal mainly high, found around the finger like edema.C: T1WI planum sagittal shows irregular circular reinforcement. D: DWI shows inhomogeneous restricted diffusion. E: ADC figure lesions in low signal.F: Pathology shows tumor cell diffuse distribution, atypia, nuclear, deep staining, fission, with grating necrosis (HE ×200). Fig. 2 Male, 56 years old, left parietal anaplastic ependymoma left parietal cystic solid lesions, size is about 5.1 cm ×6.3 cm×6.7 cm, well-defined. A: T1WI cross-sectional shows lowmixed signals. B: T2WI cross-sectional shows high-mixed signals. C: T1WI planum sagittal shows inhomogeneous medium reinforcement. D: DWI shows in mild inhomogeneous restricted diffusion, cystic part is low. E: ADC figure lesions in low signal. F: Pathology shows tumor cells in fusiform, uneven distribution of density, are arranged around the blood vessels, forming a fake chrysanthemum group structure (HE ×200).
18例腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤的實(shí)性部分在DWI高b值(b=1000 s/mm2)上,14例呈斑片狀稍高信號(hào),ADC圖呈低信號(hào)(圖2D、E),4例呈等低信號(hào),相應(yīng)ADC圖呈等低信號(hào),ADC值范圍為(0.94~1.53)×10-3mm2/s,均值為(1.15±0.12)×10-3mm2/s,高于前者,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.43,P<0.001)。以ADC值0.96×10-3mm2/s作為腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤與多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的診斷閾值時(shí),ROC曲線下的面積為0.92±0.04,95%可信區(qū)間為0.84~1.00,靈敏度90%,特異度95%,準(zhǔn)確率90% (圖3)。
多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤:大體上,切面呈灰紅色,無(wú)包膜,邊界不清。腫瘤中心常伴有囊變、壞死、出血,部分腫瘤壞死液化后形成大囊腔。瘤周水腫明顯。光學(xué)顯微鏡下核異型性顯著,細(xì)胞呈多形性,有絲分裂活躍;血栓形成,內(nèi)皮細(xì)胞增生,可見(jiàn)大量不成熟血管及壞死血管。
圖3 ADC值鑒別診斷腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤與多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ROC曲線。曲線下面積為0.92±0.04Fig. 3 ROC value in differential diagnosis of ADC curves of brain anaplastic ependymoma and GBM. The area under the curve was 0.92±0.04.
間變性室管膜瘤:大體上,切面呈灰紅色,邊界清晰。腫瘤內(nèi)成分混雜,囊變多見(jiàn),可有鈣化、出血。光學(xué)顯微鏡下瘤細(xì)胞核大并深染,核分裂象少見(jiàn),可見(jiàn)腫瘤細(xì)胞緊密?chē)@小血管壁形成特征性的“假玫瑰結(jié)”。電鏡下瘤細(xì)胞呈典型的纖毛狀或微絨毛樣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
GBM和間變性室管膜瘤同屬于神經(jīng)上皮組織來(lái)源的腫瘤。根據(jù)2016版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[4],將GBM分為:(1)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,IDH-野生型(約占90%),包括三個(gè)亞型:巨細(xì)胞型膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、上皮樣膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和膠質(zhì)肉瘤;(2)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,IDH-突變型(約占10%);(3)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,NOS型,是指缺乏相關(guān)基因改變檢測(cè)的腫瘤。在2007版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(lèi)中[5],室管膜瘤包括四個(gè)亞型:(1)細(xì)胞型;(2)乳頭狀型;(3)透明細(xì)胞型;(4)伸長(zhǎng)細(xì)胞型;還包括間變性室管膜瘤;新版(2016版)分類(lèi)中根據(jù)基因特征對(duì)室管膜腫瘤新增一個(gè)亞型,即“室管膜瘤,RELA融合-陽(yáng)性”(Ⅱ或Ⅲ級(jí))。另外,細(xì)胞型室管膜瘤與典型室管膜瘤很大程度上存在重疊,新版分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)已將其刪除[4,6]。
多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和間變性室管膜瘤的經(jīng)典治療方案均為手術(shù)切除,前者術(shù)后做放療、化療[7]。因此術(shù)前正確診斷對(duì)于手術(shù)方案的選擇具有重要意義。
本組25例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤均位于幕上,形態(tài)不規(guī)則,邊界不清。MRI平掃,T1WI呈不均勻低信號(hào),中心信號(hào)更低;T2WI呈不均勻高信號(hào),中心可見(jiàn)更高信號(hào),提示壞死、囊變(圖1A、B)。腫瘤周?chē)?jiàn)明顯的指套樣水腫。一般認(rèn)為水腫的產(chǎn)生是由于血-腦屏障破壞后血管源性與細(xì)胞毒性共同作用的結(jié)果[7-8]。增強(qiáng)掃描,實(shí)性部分可見(jiàn)明顯強(qiáng)化,膨脹性生長(zhǎng)者表現(xiàn)為囊壁及壁結(jié)節(jié)不規(guī)則環(huán)形明顯強(qiáng)化,壁厚薄不均,靠髓質(zhì)側(cè)較厚,且環(huán)內(nèi)外側(cè)壁不規(guī)則,多有切跡及結(jié)節(jié)(圖1C)。其內(nèi)常伴有出血,有時(shí)可形成液平面。瘤內(nèi)出血是由于瘤細(xì)胞高度間變和不成熟性,造成新生血管結(jié)構(gòu)不良,脆性較大,毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合疏松,易導(dǎo)致血栓形成,引起腫瘤中心血供中斷而發(fā)生囊變壞死或血管破裂出血。
腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤是室管膜細(xì)胞或室管膜殘余組織起源的腫瘤,多見(jiàn)于幕上,發(fā)生于幕上者以囊性多見(jiàn)。MRI信號(hào)不均勻是其特點(diǎn)之一。本組18例以囊性為主,輪廓規(guī)則,邊界清晰。MRI平掃,多表現(xiàn)為T(mén)1等-低混雜信號(hào),T2等-高混雜信號(hào)(圖2A、B)。增強(qiáng)掃描,腫瘤實(shí)質(zhì)部分可輕-中度不均勻強(qiáng)化(圖2C)。兩組腫瘤均可見(jiàn)血管流空信號(hào),這可能是由于腫瘤供血豐富,新生血管壁較薄,血管阻力較小,致血流速度相對(duì)較快導(dǎo)致。
間變性室管膜瘤大多位于腦室內(nèi),發(fā)生于腦實(shí)質(zhì)者以囊性多見(jiàn),在常規(guī)MRI上多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和間變性室管膜瘤很多病例非常相似,鑒別診斷有一定的困難,而DWI在鑒別兩者方面較常規(guī)MR具有更高的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率。DWI可從分子影像學(xué)的角度提供水分子微觀運(yùn)動(dòng)的信息,成為常規(guī)MR鑒別二者的必要補(bǔ)充。DWI序列的ADC值能提供病理生理的信息,可區(qū)分腦腫瘤的不同成分。DWI在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的應(yīng)用已成為常規(guī),通過(guò)測(cè)量膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC值有助于確定瘤-腦界面、瘤周水腫程度,以及預(yù)測(cè)腫瘤的惡性程度,對(duì)決定手術(shù)區(qū)域、放療范圍以及定位活檢有一定的臨床指導(dǎo)意義。文獻(xiàn)報(bào)道[9],多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC平均值為(0.82±0.13)×10-3mm2/s,而Ⅱ、Ⅲ級(jí)星形細(xì)胞瘤則為(1.14±0.18)×10-3mm2/s。本組25例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的平均ADC值為(0.87±0.06)×10-3mm2/s,18例間變性室管膜瘤的平均ADC值為(1.15±0.12)×10-3mm2/s,高于多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,與文獻(xiàn)報(bào)道相一致。
本組病例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的瘤體實(shí)質(zhì)ADC值低于間變性室管膜瘤的因素主要有[10-14]:(1)腫瘤的細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞大?。憾嘈涡阅z質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤細(xì)胞異型性高,細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器數(shù)目較多,體積較大,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到限制;(2)多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的細(xì)胞構(gòu)成增加,細(xì)胞外間隙減小,致水分子運(yùn)動(dòng)受限,擴(kuò)散系數(shù)降低,ADC值也隨之降低;(3)多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤內(nèi)部合并囊變、壞死及出血較常見(jiàn),這些因素均會(huì)引起水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變。
總之,多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤的影像表現(xiàn)相比,具有一定的特征性,但也存在一定的交叉。本研究結(jié)果顯示,兩組腫瘤的ADC值有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,當(dāng)兩者影像學(xué)相似時(shí),可通過(guò)測(cè)定ADC值對(duì)多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與腦實(shí)質(zhì)間變性室管膜瘤進(jìn)行鑒別診斷,使其更好地指導(dǎo)臨床并為患者預(yù)后評(píng)估提供依據(jù)。
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