擴散加權(quán)成像在小兒腦腫瘤診斷中的價值

張海兵 李玉華 李 君 曾凡勇 王永杰

小兒顱內(nèi)腫瘤種類較多,常規(guī)磁共振序列對于某些影像學(xué)表現(xiàn)特征較強的腫瘤,如腦膜瘤、顱咽管瘤等的診斷相對容易,而對于大多數(shù)其他顱內(nèi)腫瘤其定位及判斷腫瘤范圍方面優(yōu)勢明顯,但定性仍存在困難。明確的術(shù)前診斷,對于優(yōu)化臨床治療和判斷預(yù)后具有重要的意義。已往大多數(shù)文獻報道認(rèn)為彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)有助于顱內(nèi)腫瘤的診斷及鑒別診斷,但結(jié)果不完全一致。目前,對較大樣本的小兒顱內(nèi)腫瘤進行彌散加權(quán)成像研究較少,筆者收集我院自2008年1月至2009年10月間資料完整的較為常見的兒童顱內(nèi)膠質(zhì)瘤、髓母細(xì)胞瘤和室管膜瘤病例,回顧性分析其DWI圖像及ADC值并與術(shù)后病理作對照分析,探討其在腫瘤診斷與鑒別診斷中的價值。

方 法

1.臨床資料

經(jīng)病理證實的60例小兒腦腫瘤,其中男性37例,女性23例,男女之比為 1.6∶1;年齡3.3±2.2歲;神經(jīng)膠質(zhì)瘤36例,室管膜瘤 11例,髓母細(xì)胞瘤13例。臨床癥狀為頭痛、嘔吐及視力下降等。

2.儀器設(shè)備及掃描方法

采用GE雙梯度1.5T MRI掃描儀和頭顱8通道相控陣線圈。不能配合的患兒當(dāng)日早晨6點后剝奪睡眠,檢查前口服水合氯醛溶液,劑量為0.5mg/kg,熟睡后行磁共振掃描。常規(guī)橫斷面、冠狀面、矢狀面平掃加增強。快速自旋回波 (FSE)T2WI:T R=3500ms、TE=104ms;TlFLAIR:T R=2064ms、 TE=11ms、T I=750ms;T2FLAIR:TR=8902ms、T E=101ms、T I=2200ms。層厚 6mm,間隔lmm,FOV:24cm×18cm,矩陣256×192。DWI序列,X、Y、Z軸同時施加擴散敏感梯度場,掃描采用SE-EPI序列,T R=10000ms,TE=90ms,NEX=1,b=1000s/mm2、0s/mm2兩次橫斷位掃描。

3.圖像處理及數(shù)據(jù)分析

原始圖像上傳到SUN公司ADW4.1工作站,經(jīng)Functool后處理得到ADC圖。選取腫瘤三個層面(若腫瘤不足三層面,則選取腫瘤實質(zhì)部分的三個不同興趣區(qū)),ROI面積為20～40mm2,分別測量腫瘤顯著強化區(qū)的ADC值,同時測量同層對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)ADC值作為參照,ADC值取三個數(shù)據(jù)的平均值。所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件包處理。所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,運用非配對t檢驗和單因素方差分析比較組間ADC值,定義P＜0.05為有顯著性差異。

結(jié) 果

60例小兒腦內(nèi)腫瘤實質(zhì)及正常腦白質(zhì)的ADC及rADC值見表 1、表2。

表1 小兒腦內(nèi)腫瘤實質(zhì)、正常白質(zhì)ADC值(×10-3mm2/s)及與腫瘤實質(zhì)/白質(zhì)(rADC)值

三組病例正常腦白質(zhì)ADC值無顯著性差異(P=0.34),均值為0.76±0.06。三組腫瘤實質(zhì)區(qū)ADC及rADC值均有顯著性差異(P＜0.05);兩兩比較:膠質(zhì)瘤與髓母細(xì)胞瘤差異極顯著(P＜0.01),膠質(zhì)瘤與室管膜瘤、室管膜瘤與髓母細(xì)胞瘤間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。Ⅰ～Ⅱ級和Ⅲ～Ⅳ級膠質(zhì)瘤之間有顯著性差異(P＜0.01)。

表2 36例小兒膠質(zhì)瘤腫瘤實質(zhì)ADC值(×10-3mm2/s)及與實質(zhì)/白質(zhì)(rADC)值對比

本組病例,腫瘤實質(zhì)與腦白質(zhì)的對比DWI圖不及T2WI、增強序列。DWI上髓母細(xì)胞瘤呈顯著高信號,ADC圖呈很低信號;室管膜瘤于DWI上呈等或稍高信號,ADC圖上呈等或稍低信號;膠質(zhì)瘤呈等、稍高或高信號,ADC圖上呈等或高信號。2例室管膜瘤和7例膠質(zhì)瘤DWI呈明顯高信號,但ADC圖顯示等或稍高信號。

討 論

彌散加權(quán)成像通過檢測人體組織中水分子擴散運動受限制的方向和程度等信息,反映組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織間水分子交換的功能狀況[1]。它是目前在活體上對水分子擴散運動進行測量與成像的唯一無創(chuàng)性方法。

DWI在小兒顱內(nèi)腫瘤的診斷和鑒別診斷中的價值,目前眾說紛紜。Rumboldt等[2]2006年報道了17例毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤、8例髓母細(xì)胞瘤和5例室管膜瘤,其ADC值分別為(1.65±0.27)×10-3mm2/s、(0.66±0.15)×10-3mm2/s、(1.10±0.11)×10-3mm2/s,經(jīng)方差分析三者之間有明顯統(tǒng)計學(xué)差異 (P＜0.001)。ADC圖上毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤呈很高信號,室管膜瘤呈等或稍高信號,而髓母細(xì)胞瘤呈明顯低信號,用ADC值＞1.4×10-3mm2/s為標(biāo)準(zhǔn)診斷毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤和 ＜0.9×10-3mm2/s為標(biāo)準(zhǔn)診斷髓母細(xì)胞瘤,特異性均達100%。該作者所研究對象僅涉及膠質(zhì)瘤中的毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤,樣本量也偏小,本研究樣本較大,所涉及腫瘤范圍更寬,同樣顯示髓母細(xì)胞瘤ADC值最低,但膠質(zhì)瘤與室管膜瘤的ADC值有一些重疊,需要更多病例研究支持。

大量的研究認(rèn)為組織細(xì)胞密度增大導(dǎo)致了DWI上信號增高,相應(yīng)ADC圖上信號減低[3-6]。本組病例中,82%(30/36)WHO III-IV級腦腫瘤DWI呈高或稍高信號,而IV級腫瘤94%(16/17)呈顯著高信號;92%(22/24)I-II級腫瘤呈稍高或等信號。DWI圖像存在T2透過效應(yīng)的影響,長T2組織DWI信號也很高,對于T2WI信號較高的腫瘤,需進行ADC值測量以去除T2透過效應(yīng)的影響,因此,ADC圖能更準(zhǔn)確地評價腫瘤組織的彌散程度。

有文獻報道,ADC值與細(xì)胞密度和腫瘤良惡性有很高的相關(guān)性[3]。惡性腫瘤的細(xì)胞密度較大,ADC值偏低,而良性腫瘤ADC值則相對偏高。本組病例與此論點基本相符,髓母細(xì)胞瘤ADC值明顯低于膠質(zhì)瘤和室管膜瘤(P＜0.01)。組織學(xué)上其細(xì)胞小,排列致密,核漿比大,間質(zhì)成分少,支持上述假設(shè)。也有研究表明,細(xì)胞密度是決定腦腫瘤ADC值的主要因素,但可能不是唯一因素[7]。Stadnik等[8]研究發(fā)現(xiàn),實性腫瘤ADC值的降低主要與細(xì)胞外間隙的體積減小相關(guān)。由于水分子的布朗運動主要發(fā)生在細(xì)胞外間隙,因此腫瘤組織的最低ADC值提示了腫瘤組織最高的細(xì)胞構(gòu)成區(qū)域,在選擇活檢區(qū)時有很大幫助[9]。

較多文獻報道ADC值對膠質(zhì)瘤分級有鑒別診斷意義。任大衛(wèi)等[10]報道21例膠質(zhì)瘤,其中低級、間變型及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的ADC值分別為 (1.70±0.22)×10-3mm2/s、(1.38±0.28)×10-3mm2/s、(1.19±0.15)×10-3mm2/s。高、低級膠質(zhì)瘤間ADC值存在統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.01);間變型膠質(zhì)瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤間ADC值無統(tǒng)計學(xué)差異。本組病例中I-II級與IIIIV級膠質(zhì)瘤ADC值分別為(1.24±0.34)×10-3mm2/s、(0.87±0.28)×10-3mm2/s,存在顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.01),與上述結(jié)論一致。

根據(jù)DWI信號的高低粗略地判斷腫瘤的良惡性程度,方便直觀,惡性腫瘤信號較高,而良性腫瘤信號較低。然而,ADC圖的鑒別診斷價值更大,對于上述三類腫瘤,ADC值越低,惡性程度越高,如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤或髓母細(xì)胞瘤;ADC值較高,則低級別膠質(zhì)瘤或非間變性室管膜瘤的可能性較大。根據(jù)常規(guī)MRI影像資料結(jié)合DWI信號強度及ADC值,能提高對上述腫瘤定性診斷的準(zhǔn)確性。

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