李欣 謝繼承 王冬女 吳玲 許韻宇 季文斌
腦轉(zhuǎn)移瘤是中老年人常見的顱內(nèi)腫瘤,約占所有顱內(nèi)惡性腫瘤病變的半數(shù)左右[1]。原發(fā)腫瘤種類較多,尤其是非小細(xì)胞肺癌、黑素瘤、胃腸道惡性腫瘤、乳腺癌等[2]。大約30%的晚期非小細(xì)胞肺癌患者可發(fā)生顱腦轉(zhuǎn)移[3]。氫質(zhì)子磁共振波譜分析(magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)作為目前唯一非侵襲性活體生化定量檢測方法,其能探測到腫瘤與正常腦組織不同代謝物濃度的變化[4]。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是水質(zhì)子在組織自由運(yùn)動中的磁共振功能成像技術(shù),是現(xiàn)如今在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散的唯一成像方法[5]。磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)依賴于血液的氧合水平及血液代謝產(chǎn)物同周圍組織在磁敏感性上的差異,利用相位信息進(jìn)一步增加不同細(xì)胞之間信號的差異,常用于腦血管疾病,亦可用于腫瘤血管再生及出血的評估[6]。本文旨在探討MR 常規(guī)掃描與功能成像在顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤診斷及鑒別診斷中的價值體現(xiàn)。
1.1 一般資料 收集2017 年1 月至2020 年1 月經(jīng)本院手術(shù)或活檢病理證實(shí)的單發(fā)顱腦轉(zhuǎn)移瘤20 例。其中男12 例,女8 例;年齡45~72 歲,平均59.3 歲;原發(fā)腫瘤為肺腺癌11 例,胃癌4 例,乳腺癌3 例,腎癌1 例,肝癌1 例。所有腫瘤術(shù)前均行常規(guī)MR 平掃及增強(qiáng)檢查,單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤中有15 例行MRS 檢查、17例行ADC 值測定、13 例行SWI 檢查。
1.2 檢查儀器和方法 MRI 檢查采用GE DISCOVERY HD750 3.0T 超導(dǎo)型機(jī),8通道頭顱相控陣列線圈;常規(guī)MR T2WI、T1WI 橫斷位;T2WI TR/TE 5000ms/ 119.4ms,T1WI TR/TE 1750ms/24ms, 矩 陣384×224,F(xiàn)OV 22cm×22cm;靜脈注射釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)后分別行軸、矢、冠狀位T1WI 增強(qiáng)掃描;DWI 序列TR/TE 5000ms/75.1ms,層間距1.0mm,層厚6.0mm,矩陣320×224,F(xiàn)OV 22cm×22cm,b 值 為1000s/mm2;MRS使用多體素1H-MRS掃描,采用點(diǎn)分辨波譜分析(PRESS)序列。TE35ms,TR1000ms,層厚1.0cm,自動預(yù)掃描完成水抑制及勻場;SWI 采用高分辨3D 快速小角度激發(fā)序列,TE 20.0ms,TR 28.0ms,翻轉(zhuǎn)角15°,F(xiàn)OV 方向78.1%,層厚1.3mm,F(xiàn)OV 230mm ×180mm。
1.3 各種數(shù)據(jù)測定、圖像處理及評價 原始數(shù)據(jù)采用GE ADW 4.5 工作站Functool 軟件處理,分別選取MRS、SWI、ADC 圖軟件。測量腫瘤實(shí)體部分、腫瘤周圍水腫的各代謝物濃度值(膽堿Cho、肌酸Cr、氮-乙酰天門冬氨酸NAA、脂質(zhì)Lip、乳酸Lac 等,并借助Cr 作為參照波峰,依次測算Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr 等值,重建得到化學(xué)位移偽彩圖像。)、腫瘤實(shí)性成分及瘤周水腫帶的ADC 值、腫瘤內(nèi)磁敏感信號參數(shù)(intertumoral susceptibility signal,ITSS 評分、腫瘤靜脈血管數(shù)、出血個數(shù))等。ITSS 定義為在SWI 影像中腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)聚集或散在的點(diǎn)線狀或簇狀的低信號影,并按0~3 分進(jìn)行評分;腫瘤內(nèi)出血灶定義為SWI影像中點(diǎn)狀或簇狀的低信號影,形態(tài)不規(guī)則;腫瘤內(nèi)靜脈血管定義為細(xì)線樣、彎曲走行管狀或條帶狀低信號影。圖像后處理由2 位從事神經(jīng)影像診斷的副主任醫(yī)師單獨(dú)分析,有疑義時再由相關(guān)專業(yè)的主任醫(yī)師重新審核判定。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用t 檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以%表示,采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本組20 例病例有7 例腫瘤平掃可見少量出血,增強(qiáng)掃描有14 例呈較為規(guī)則完整的環(huán)形強(qiáng)化(見圖1A、圖2A),4 例為囊實(shí)性強(qiáng)化,2 例以實(shí)性強(qiáng)化為主;有16 例瘤周見大面積水腫帶,4 例少許水腫帶或水腫帶不明顯;1H-MRS 特點(diǎn):單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域Cho 峰較對側(cè)正常組織不同程度升高,而Cr 峰及NAA峰較對側(cè)正常組織不同程度降低、9 例病灶未見明顯NAA 峰,部分腫瘤還可見高聳的雙LL 峰。腫瘤瘤周近側(cè)水腫區(qū)域波譜大致正常,3 例腫瘤Cho 峰輕度增高,NAA 峰、Cr 峰輕度降低,遠(yuǎn)側(cè)均表現(xiàn)為正常(見圖1E、1F;圖2E、2F)。顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)部分在DWI 多為等或略低信號,部分為稍高信號,其ADC 均值約為(0.83±0.34)×10-3mm2/s;轉(zhuǎn)移瘤瘤周水腫帶范圍一般較大,DWI 多為等、稍低信號,轉(zhuǎn)移瘤周圍水腫區(qū)ADC 均值約為(1.61±0.15)×10-3mm2/s(見圖1C、1D;圖2C、2D)。SWI 成像顯示腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)可見散在少許簇狀、點(diǎn)狀、線條樣低信號影,瘤周水腫區(qū)未見明顯異常信號影(見圖1B、圖2B)。顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù),見表1。
表1 顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù)(±s)
表1 顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù)(±s)
單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤 腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū) 瘤周水腫區(qū)Cho/NAA 2.31±1.27 0.82±0.47 Cho/Cr 3.91±1.78 1.21±0.26 NAA/Cr 1.95±0.91 1.54±0.47 ADC 值(mm2/s) (0.83±0.34)×10-3 (1.61±0.15)×10-3靜脈血管數(shù) 4.65±0.94 0
圖1 橋腦偏左側(cè)肺腺癌腦轉(zhuǎn)移
圖2 右側(cè)額葉皮層下肺腺癌腦轉(zhuǎn)移
本組MR 增強(qiáng)掃描顯示囊性轉(zhuǎn)移瘤其環(huán)壁大多完整、規(guī)則,腫瘤內(nèi)部信號大致較為均勻,部分病例可見少量出血信號,而高級別膠質(zhì)瘤的環(huán)壁多呈不規(guī)則或存在壁結(jié)節(jié),腫瘤內(nèi)部還可見柵欄樣、蜂窩狀強(qiáng)化;增強(qiáng)掃描除強(qiáng)化的腫瘤環(huán)外,轉(zhuǎn)移瘤瘤周無強(qiáng)化的“衛(wèi)星灶”,即其瘤周水腫區(qū)無腫瘤成分,而高級別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)存在腫瘤細(xì)胞的浸潤。轉(zhuǎn)移瘤瘤周多表現(xiàn)為大面積水腫帶,而高級別膠質(zhì)瘤水腫帶范圍相對較小。
本研究MRS 證實(shí),轉(zhuǎn)移瘤實(shí)體區(qū)存在升高的Cho峰,而NAA 及Cr 不同程度降低,部分腫瘤未見明顯NAA 峰。由于NAA 是神經(jīng)元特定的代謝產(chǎn)物,起源于腦外的腫瘤理論上均不存在NAA 峰,之所以轉(zhuǎn)移瘤中出現(xiàn)NAA 峰是由于部分容積效應(yīng)或者腫瘤對于周圍正常腦組織的浸潤;在轉(zhuǎn)移瘤水腫區(qū)由于無腫瘤細(xì)胞的侵犯而大多表現(xiàn)為正常波譜,僅3 例在近側(cè)水腫區(qū)可見輕度升高的Cho 峰以及稍降低的NAA 峰、Cr 峰,提示轉(zhuǎn)移瘤瘤周水腫僅存在單一的血管源性水腫,而高級別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)不但有血管源性水腫,還有大量腫瘤細(xì)胞沿腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束及血管周圍呈浸潤性生長,并伴隨有新生血管形成。
有學(xué)者建議將1.3×10-3mm2/s作為瘤周水腫區(qū)最低ADC的分界值,以區(qū)分高級別膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤,結(jié)果顯示敏感度可以達(dá)到83%,特異性達(dá)到79%,但這一結(jié)果尚未達(dá)成高度共識,仍存在爭議[7]。本組統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)ADC均值約為(0.83±0.34)×1 0-3m m2/s,轉(zhuǎn)移瘤周圍水腫區(qū)A D C 均值約為(1.61±0.15)×10-3mm2/s。本組1例肺腺癌橋腦偏左側(cè)轉(zhuǎn)移瘤周水腫帶ADC值偏低,考慮周圍腦溝部分容積效應(yīng)所致。這與于柯等[8]報(bào)道的結(jié)果相符,認(rèn)為腫瘤實(shí)質(zhì)部分ADC值對高級別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤鑒別意義不大。
SWI 成像顯示轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)可見散在少許點(diǎn)狀、簇狀、線條樣低信號影,其靜脈血管數(shù)目較高級別膠質(zhì)瘤明顯偏少,瘤周水腫區(qū)未見明顯異常信號影。大致原因?yàn)樵l(fā)灶多為肺腺癌、胃腸道等惡性腫瘤血供相對較少,而轉(zhuǎn)移瘤的病理特性與原發(fā)灶保持一致,從而造成兩者在微血管生成數(shù)量上的差異。
此外還需要同以下疾病進(jìn)行鑒別:(1)淋巴瘤。WHO Ⅲ~Ⅳ級,多為等或稍低T1 信號、等或稍高T2信號、邊界清楚的實(shí)性腫瘤,一般位于深部腦白質(zhì)區(qū),也可靠近腦表面,增強(qiáng)掃描多呈較為均勻強(qiáng)化,也呈不均勻強(qiáng)化,還可見“缺口征”、“握拳征”等特征性表現(xiàn)。(2)腦膿腫。病灶較規(guī)整,增強(qiáng)多呈薄壁、光整、均勻環(huán)形強(qiáng)化,周圍可見暈環(huán)征,DWI 呈明顯高信號,結(jié)合臨床病史病及實(shí)驗(yàn)室檢查可進(jìn)行鑒別。(3)幕上室管膜瘤。WHO Ⅰ~Ⅲ級,多位于兩側(cè)側(cè)腦室內(nèi),多呈大囊大結(jié)節(jié)表現(xiàn),實(shí)性為主腫塊常伴出血及多發(fā)囊變,位于皮層下時則與轉(zhuǎn)移瘤鑒別困難。(4)節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤。WHO Ⅰ級,影像表現(xiàn)為囊實(shí)性或囊性,呈T1 低、T2 高信號,無瘤周水腫或僅有輕度水腫,可見鈣化及結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化,多發(fā)生于顳葉皮層區(qū),兒童或青少年患者多見。(5)多形性黃色星形細(xì)胞瘤。WHOⅡ~Ⅲ級,好發(fā)于青少年,表現(xiàn)為與軟腦膜鄰近的腦內(nèi)囊實(shí)性腫塊,增強(qiáng)后實(shí)性部分可見明顯結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化,部分可見“腦膜尾征”。
本研究不足之處:(1)樣本量較小,結(jié)果可能存在少許偏差,需要增加病例數(shù)量,制定出診斷顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤規(guī)范的診斷標(biāo)準(zhǔn)。(2)部分病例腫瘤實(shí)性成分及瘤周水腫帶偏小,選取感興趣區(qū)(ROI)時易發(fā)生部分容積效應(yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)致所測得數(shù)據(jù)會有些偏差。(3)由于部分容積效應(yīng)等因素影響在瘤周水腫帶近端與遠(yuǎn)端所測得的數(shù)據(jù)會有一定的偏差,本研究未進(jìn)一步細(xì)化分析。(4)磁共振灌注成像(MRP)、彌散張量成像(DTI)、磁共振紋理分析及影像組學(xué)對顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的診斷及鑒別診斷也有較大的價值,本研究尚未進(jìn)一步探討。
綜上所述,顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤依然是目前臨床診斷中的難點(diǎn)。CT、MRI 常規(guī)平掃及增強(qiáng)掃描是顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的首選方法,提供的診斷價值相對有限,MR功能成像能提供更多組織細(xì)胞功能與代謝方面的信息,對腫瘤診斷與鑒別診斷具有重要的價值。磁共振常規(guī)掃描結(jié)合各種功能成像的使用可以明顯提高診斷的準(zhǔn)確率,對臨床下一步的診療具有重要指導(dǎo)性的意義。