劉文慧 錢銀鋒 曾 艷 李小虎

高級別膠質(zhì)瘤及腦轉(zhuǎn)移瘤均為常見的腦惡性腫瘤，二者擁有相似的好發(fā)年齡、臨床表現(xiàn)及影像學(xué)表現(xiàn)，尤其是原發(fā)腫瘤不明確的單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤，通常是影像鑒別的難點，準(zhǔn)確地鑒別對后期治療有重要的指導(dǎo)意義[1]。傳統(tǒng)的表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值測量可重復(fù)性很差，受測量者主觀因素影響較大。本研究通過比較ADC全容積直方圖與傳統(tǒng)測量ADC值對高級別膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的診斷效能，探討ADC全容積直方圖在這2種腫瘤鑒別中的優(yōu)勢，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院2016年5月至2020年5月所有臨床診斷為腦腫瘤的患者，并行常規(guī)頭顱MR平掃、增強掃描及DWI掃描(b=0、1 000 s/mm2)。入組標(biāo)準(zhǔn)：①在進行磁共振檢>查之前均未接受手術(shù)和其他任何抗腫瘤治療；②病灶直徑>1 cm，圖像清晰，無顯著運動偽影；③均有手術(shù)病理或穿刺病理證實為高級別膠質(zhì)瘤或腦轉(zhuǎn)移瘤。入組患者共45例，其中高級別膠質(zhì)瘤20例(WHO Ⅲ級5例，WHO Ⅳ級15例)；腦轉(zhuǎn)移瘤25例，原發(fā)腫瘤分別為肺癌(15例)、乳腺癌(3例)、食道癌(2例)、卵巢癌(2例)、尿路上皮癌(1例)、胃癌(1例)及子宮內(nèi)膜癌(1例)。高級別膠質(zhì)瘤患者中，男性12例，女性8例，年齡40～78歲，平均(55.28±8.32)歲；腦轉(zhuǎn)移瘤患者中，男性13例，女性12例，年齡20～84歲，平均(65.73±12.03)歲。

1.2 MRI成像方法 采用美國GE公司MR 750W 3.0T磁共振掃描儀及8通道頭顱相控陣線圈；患者仰臥位，常規(guī)平掃序列依次行軸位T1WI、T2WI、T2 flair及DWI。掃描參數(shù)：T1WI(TR 2 004 ms，TE 22.4 ms，TI 694 ms,矩陣320×224)；T2WI(TR5 100 ms，TE 128.4 ms，矩陣384×224)；T2 flair(TR 9 000 ms，TE 119.7 ms，TI 2 471 ms,矩陣 256×224)； FOV 240 mm×192 mm，NEX=1，層厚5 mm，層間距1 mm。軸位增強掃描對比劑采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA), 劑量為0.1 mmol/kg，TR 8.5 ms，TE 3.3 ms，矩陣 256×256，F(xiàn)OV 240 mm×216 mm，層厚1 cm，無間距掃描，NEX=1，總掃描時間為222 s。DWI掃描采用單次激發(fā)SE-EPI序列，b=0、1 000 s/mm2，TR 4 500 ms，TE 100 ms，矩陣 128×128，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，NEX=1，層厚5 mm，層間距1 mm。

1.3 數(shù)據(jù)處理 ADC全容積直方圖、傳統(tǒng)ADC的測量均由2位5年以上經(jīng)驗的放射科醫(yī)師進行并對測量結(jié)果進行評估。將所有患者的DWI圖像在GE AW 4.6專用工作站上利用Functool軟件重建ADC圖。傳統(tǒng)ADC測量法即在腫瘤直徑最大的層面，避開囊變、壞死及出血等彌散未受限區(qū)域，選擇DWI呈明顯高信號的區(qū)域繪制感興趣區(qū)(region of interest,ROI)，連續(xù)測量3次，取平均值作為腫瘤的ADC值。ADC全容積直方圖的測量是將ADC圖以DICOM格式導(dǎo)入Osirix，并在ADC圖中逐層勾畫出腫瘤的邊界(參考T2WI圖像)，將腫瘤每一個體素的ADC值匯總生成ADC全容積直方圖及相關(guān)參數(shù)，包括：峰度、偏度、平均ADC、最大ADC、最小ADC、中位ADC、極差及第10百分位數(shù)(P10)、第90百分位數(shù)(P90)之間每間隔10個百分位點的ADC。

2 結(jié)果

2.1 傳統(tǒng)測量法ADC值比較 腦轉(zhuǎn)移瘤患者的平均ADC為(0.89±0.25)×10-3mm2/s，高級別膠質(zhì)瘤患者的平均ADC為(0.82±0.23)×10-3mm2/s，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.453,P=0.623)。

2.2 全容積ADC直方圖測量結(jié)果比較 高級別膠質(zhì)瘤多呈正偏態(tài)分布(偏度系數(shù)>0)，直方圖的峰型較陡；腦轉(zhuǎn)移瘤的偏度系數(shù)值一般小于高級別膠質(zhì)瘤，峰型多平緩，見圖1、2。腦轉(zhuǎn)移瘤患者的最大ADC、極差、偏度系數(shù)、峰度系數(shù)均低于高級別膠質(zhì)瘤患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 傳統(tǒng)ADC值測量及ADC全容積直方圖對2種腫瘤的測量結(jié)果比較

續(xù)表1

圖1 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的邊界繪制及ADC全容積直方圖

2.3 ROC曲線分析結(jié)果 以病理學(xué)檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),對兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義的參數(shù)進行ROC曲線分析，其中極差的曲線下面積(area under curve,AUC)最大，為0.76,以1.70×10-3mm2/s為診斷閾值其診斷效能最好，其敏感度最高，為84.62%；偏度系數(shù)的特異度最高，為90.00%。見表2。

表2 全容積ADC直方圖相關(guān)參數(shù)鑒別高級別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的ROC曲線分析結(jié)果

3 討論

DWI作為一種功能MRI成像技術(shù)，因其可反映水分子的擴散情況而廣泛應(yīng)用于疾病診斷中，ADC值是對組織水分子擴散程度的定量評估指標(biāo)。傳統(tǒng)ADC值測量通常是于病灶DWI高信號區(qū)域選取ROI，避開了出血、囊變及壞死區(qū)域，得到所選取的ROI內(nèi)所有像素點的平均ADC值[2]，這種測量方法容易出現(xiàn)抽樣誤差，主觀性很強，可重復(fù)性不強，結(jié)果更側(cè)重于彌散明顯受限的區(qū)域，無法體現(xiàn)出病灶內(nèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性及組織密度、代謝方面的信息，導(dǎo)致相關(guān)研究結(jié)果不一。Chiang等[3]研究認(rèn)為，高級別膠質(zhì)瘤實性組織內(nèi)ADC值低于腦轉(zhuǎn)移瘤，可作為鑒別二者的方式。張勁松等[4]認(rèn)為高級別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的實質(zhì)部分的ADC值沒有明顯區(qū)別。近年來，ADC全容積直方圖的研究已成為熱點，并在各系統(tǒng)的腫瘤鑒別、腫瘤分級、腫瘤分期及放化療效果評估方面均有不錯的研究成果[5-9]。

在直方圖相關(guān)參數(shù)中，峰度系數(shù)反映的是直方圖的形態(tài)，峰度系數(shù)值越大，直方圖峰形越陡峭，提示腫瘤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越致密。偏度系數(shù)反映的是直方圖數(shù)值的分布情況，偏度系數(shù)值越高，提示腫塊內(nèi)擴散受限程度越高，壞死囊變少，細(xì)胞結(jié)構(gòu)致密。國內(nèi)研究[10-11]認(rèn)為，腦轉(zhuǎn)移瘤生長速度快，呈膨脹性生長，瘤內(nèi)細(xì)胞較為松散，而高級別膠質(zhì)瘤呈浸潤性生長，瘤內(nèi)細(xì)胞較為致密，且高級別膠質(zhì)瘤的的血管增生、血管密度、血管畸變的程度均高于腦轉(zhuǎn)移瘤，故腦轉(zhuǎn)移瘤更易出現(xiàn)壞死囊變。本研究中，高級別膠質(zhì)瘤的峰度系數(shù)值為(4.40±2.08)×10-3mm2/s，偏度系數(shù)值為(0.87±0.72)×10-3mm2/s，均大于腦轉(zhuǎn)移瘤的相應(yīng)參數(shù)值，符合其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及病理特點。另外，高級別膠質(zhì)瘤的極差為(2.14±0.52)×10-3mm2/s，最大ADC為(2.63±0.44)×10-3mm2/s，均高于腦轉(zhuǎn)移瘤的相應(yīng)參數(shù)值，可能是由于腦轉(zhuǎn)移瘤內(nèi)的細(xì)胞均來源于原發(fā)腫瘤灶，較為單一，而高級別膠質(zhì)瘤內(nèi)的細(xì)胞成分較為復(fù)雜，包括增生異常的膠質(zhì)瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、新生血管內(nèi)皮細(xì)胞等，甚至可包含多個級別的膠質(zhì)瘤細(xì)胞成分，故異質(zhì)性較高。本研究的直方圖相關(guān)參數(shù)中，極差的AUC值及敏感度最大，分別為0.76、84.62%,偏度系數(shù)的特異度最高，為90.00%。王翅鵬等[12]研究認(rèn)為小百分位數(shù)ADC值在鑒別高級別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤中效能最高，與本研究結(jié)果有差異，筆者認(rèn)為可能由于其研究病例數(shù)較少，且只取了單一層面的瘤體作為ROI，并未囊括整個瘤體，同時其轉(zhuǎn)移瘤原發(fā)灶種類與本研究不完全相同，可能對結(jié)果也有一定影響。

本研究中，高級別膠質(zhì)瘤傳統(tǒng)測量法的ADC值為(0.82±0.23)×10-3mm2/s，低于腦轉(zhuǎn)移瘤患者，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與張勁松等[4]研究結(jié)果相符。

綜上所述，與傳統(tǒng)ADC值測量相比，全容積ADC直方圖及其相關(guān)參數(shù)在高級別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別中具有優(yōu)越性，極差為鑒別二者最理想的參數(shù)，結(jié)合直方圖圖形，可為影像診斷提供更多參考。