表觀彌散系數(shù)對腦淋巴瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的鑒別診斷

張德輝，王麗君，魏 強(qiáng)，宋清偉，苗延巍*

腦內(nèi)淋巴瘤是少見的顱內(nèi)原發(fā)腫瘤，占4%～7%[1-3]，盡管其典型的MR表現(xiàn)具有一定的特征性，如多位于腦實質(zhì)深部；信號多均勻，多呈T2等信號；增強(qiáng)后顯著強(qiáng)化等，但是，仍有部分淋巴瘤因發(fā)生在較表淺部位、伴發(fā)囊變等而診斷相對困難，尤其需要與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme,GMB)進(jìn)行鑒別。淋巴瘤對放化療比較敏感，手術(shù)后的生存期與GMB不同，因此對其進(jìn)行準(zhǔn)確地術(shù)前診斷十分必要。近年來功能磁共振技術(shù)的發(fā)展，尤其是彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI) 的較廣泛應(yīng)用為該疾病的鑒別診斷提供了新的思路。本研究擬對病理確診的腦淋巴瘤及GMB的DWI表現(xiàn)和表觀彌散系數(shù)值(apparent diffusion coeffi cient,ADC) 進(jìn)行對照分析，以探討ADC值對兩者的鑒別診斷價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析經(jīng)病理證實的腦內(nèi)淋巴瘤12例，男8例，女4例，年齡35～72歲，平均59歲；GMB15例，男9例，女6例，年齡41～62歲，平均51歲。臨床癥狀包括頭痛(淋巴瘤8例，GMB 11例)、頭昏(淋巴瘤3例，GMB 7例)、記憶力下降(淋巴瘤3例，GMB 6例)、肢體運動或感覺障礙等(淋巴瘤3例，GMB 7例)等。

1.2 MR掃描

所有患者均行顱腦MR掃描，采用GE Signa MR/i 1.5 T超導(dǎo)型掃描儀和正交頭線圈。掃描序列包括：自旋回波序列(SE)的T1WI(矢狀位和軸位)，快速自旋回波序列(FSE)的T2WI(軸位)和軸位DWI掃描，最后行T1WI增強(qiáng)掃描。T1WI增強(qiáng)掃描的對比劑為釓賁替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，注射量0.1 mg/kg。T1WI：TR=300～400 ms，TE=9 ms，NEX 2；T2WI：TR=3000～4000 ms，TE=90～120 ms，NEX 2。層厚6 mm，層間距1.0 mm，F(xiàn)OV=22～24 cm，矩陣為(192～256)×(256～320)。T1WI增強(qiáng)的掃描參數(shù)與其平掃一致。DWI掃描采用單次激勵SE-EPI序列，彌散敏感系數(shù)(b值)為0 s/mm2和1000 s/mm2；層厚6 mm，層間距1.0 mm，F(xiàn)OV=23 cm，矩陣為128×128。

1.3 圖像分析

將DWI原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸DW4.3工作站，利用Functool 2.0軟件進(jìn)行圖像后處理，得到ADC圖。由2位經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)生在不知道病理結(jié)果的情況下對所有病例圖像進(jìn)行分析、測量。首先將T1低信號、T2等或高信號(與正常腦白質(zhì)相比)以及增強(qiáng)后顯著強(qiáng)化區(qū)域視為腫瘤的實質(zhì)部分。觀察并分析腫瘤的DWI信號，信號高低以對側(cè)正常白質(zhì)為參照。在腫瘤實質(zhì)部分中央放置圓形感興趣區(qū)(ROI)進(jìn)行ADC值測量，每個ROI直徑約為0.8～1.2 cm，并避免壞死區(qū)、周圍水腫區(qū)以及瘤內(nèi)血管的容積效應(yīng)。在每一腫瘤實質(zhì)部分分別放置3個ROI進(jìn)行測量，記錄均值及標(biāo)準(zhǔn)差，以3次測量的均值為最終測量結(jié)果；對于多發(fā)病灶，分別在每個腫瘤結(jié)節(jié)的實質(zhì)部分進(jìn)行測量(每個結(jié)節(jié)測3次)，取同一病例所有結(jié)節(jié)實質(zhì)部分的平均值為最終值。同時，分別將同樣大小的3個ROI移到同一層面的對側(cè)白質(zhì)區(qū)，測量其ADC值，也取3次均值為最終測量值；計算ADC比值，即rADC=ADC腫瘤實質(zhì)/ADC對側(cè)白質(zhì)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析：以配對t檢驗比較淋巴瘤或GMB腫瘤實質(zhì)部分與其對側(cè)白質(zhì)的ADC值；2組腫瘤間的腫瘤實質(zhì)ADC值以及rADC值的對比采用兩樣本t檢驗。利用接受者操作特性曲線(ROC)來確定2組間鑒別診斷的ADC和rADC界值。所有結(jié)果均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05為具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)MR及DWI信號特點

12例淋巴瘤，病理學(xué)結(jié)果均為彌漫性B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)；單發(fā)9例，多發(fā)3例，總共16個結(jié)節(jié)灶；發(fā)生在顳葉8個，頂葉3個，額葉3個，枕葉2個。12個結(jié)節(jié)信號均勻(75%)，在T1WI、T2WI上信號與腦白質(zhì)相似，DWI上呈稍高或高信號(圖1～3)，ADC圖為稍低或低信號；4個結(jié)節(jié)信號不均(25%)，呈囊實混合信號，實質(zhì)部分為等T1、等T2信號及稍高DWI信號，囊變區(qū)呈T1低、T2高信號，DWI為腦脊液樣高信號。15例GMB，均為單發(fā)，發(fā)生在顳葉4個，頂葉6個，額葉5個；瘤體均呈囊實混合性(100%)，實性部分為T1低、T2高信號，DWI為等或稍低或稍高信號(圖4～6)，ADC圖呈稍高信號，囊性部分相對于淋巴瘤更加顯著，信號與腦脊液相近。

2.2 ADC值及rADC值

淋巴瘤組與GMB組的對側(cè)正常表現(xiàn)白質(zhì)的ADC值(×10-3mm2/s)無統(tǒng)計學(xué)差異(0.773±0.057,0.768±0.077,t=1.92,P=0.85)。由表1所示，淋巴瘤瘤體實質(zhì)的ADC值為0.593±0.176，顯著低于對側(cè)正常表現(xiàn)白質(zhì)(t=3.45,P=0.006)；而GMB瘤體實質(zhì)部分的ADC值(0.975±0.118)明顯高于其正常表現(xiàn)的白質(zhì)(t=3.83,P＜0.001)。淋巴瘤的rADC值為0.77±0.15，GMB為1.27±0.19，具有明顯差異(t=3.83，P＜0.001)。

圖1～3 男，59歲；右額葉淋巴瘤。T2WI上瘤體呈等-稍高混雜信號，周圍伴以明顯的高信號水腫帶(圖1)，T1增強(qiáng)后病灶實質(zhì)為明顯強(qiáng)化，中央有弱強(qiáng)化區(qū)(圖2)，DWI顯示瘤體呈高信號(圖3，ADC值=0.612×10-3 mm2/s)。圖4～6：男，55歲，右額葉GMB。T2WI顯示瘤體呈中央高(提示壞死囊變)、外周等信號(腫瘤實質(zhì))，瘤周水腫明顯(圖4)，增強(qiáng)后瘤體為顯著不均勻環(huán)狀強(qiáng)化(圖5)，DWI上瘤體中央為低信號，周圍圍以稍高信號(圖6，腫瘤實質(zhì)ADC值=0.884×10-3 mm2/s)Fig 1-3.A 59-year-old man with lymphoma in right frontal lobe.On T2-weighted image,the lesion is isointense and slight hyperintense relative to the normal-appearing white matter (NAWM) with obvious edema region (Fig 1).Contrast-enhanced T1-weighted image shows a ring-like enhanced lesion (Fig 2).On DWI,the lesion is hyperintense relative to the NAWM.(Fig 3),and ADC value was 0.612×10-3 mm2/s.Fig 4-6.A 55-year-old man with GMB in right frontal lobe.On T2WI,the mass is a round,iso- and hyperintense lesion with obvious edema region (Fig 4).After injection of Gd-DTPA,the lesion shows a heterogeneous ring-like enhancement (Fig 5).On DWI,the lesion is central hypointense with peripheral slight-hyperintense relative to the NAWM.(Fig 6).Its ADC value was 0.884×10-3 mm2/s.

表1 淋巴瘤與GMB實質(zhì)部分的ADC值、rADC值Table 1 ADC and rADC of lymphomas and GMB

圖7散點圖可以顯示，淋巴瘤瘤體實質(zhì)的ADC值顯著低于GMB的(P＜0.001)。通過ROC對所有病例進(jìn)行分析，設(shè)立以ADC=0.805×10-3mm2/s為鑒別淋巴瘤與GMB的界值，其診斷的靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性分別為100%、92%和96%(曲線下面積AUC=0.91)；而rADC的界值為1.08(靈敏度100%，特異性95%，準(zhǔn)確性100%，AUC=0.98)。

3 討論

原發(fā)性腦淋巴瘤是一種少見顱內(nèi)腫瘤，可以發(fā)生在免疫缺陷人群，也可發(fā)生于免疫功能正常人群。目前，隨著AIDS病的出現(xiàn)及器官移植的廣泛開展，免疫抑制劑和化療藥物應(yīng)用的逐漸增多，腦淋巴瘤發(fā)病率也相應(yīng)增加[1-3]。腦淋巴瘤血供豐富，可以浸潤生長，可能發(fā)生小的囊變，很少有出血。GMB是常見的星形細(xì)胞瘤高級別亞型(WHO IV級)，腫瘤侵襲性強(qiáng)，血供較豐富，容易發(fā)生壞死、囊變、出血[4]。雖然這兩種腫瘤均具有明顯的惡性腫瘤特征，但是，兩者治療方法以及預(yù)后不一樣，術(shù)前對其準(zhǔn)確診斷是非常必要的。

這兩種腫瘤的常規(guī)MR特征不盡相同：與GMB相比，腦淋巴瘤的T2WI圖像信號上與腦灰質(zhì)相近，而且比較均勻；增強(qiáng)掃描時病灶呈較均勻的顯著強(qiáng)化[1,2,5]。這些常規(guī)MR征象為兩者的鑒別提供了有意義的信息。但是，在臨床工作中，由于這兩種腫瘤可能存在高細(xì)胞密度、高血供以及伴發(fā)的囊變壞死等相似的特質(zhì)，常規(guī)MR鑒別診斷仍存在難度。本研究中，16個淋巴瘤結(jié)節(jié)灶中，4個(25%)出現(xiàn)囊變壞死區(qū)，給確切診斷造成了一定困難。

DWI是不同于常規(guī)MRI 技術(shù)的序列，可提供組織微觀水分子運動的信息，補(bǔ)充了傳統(tǒng)成像方法的不足[6]。本組病例中，淋巴瘤均表現(xiàn)為相對于正常白質(zhì)的稍高或高信號，而GMB的DWI信號變化相對繁多。Akter等[7]研究發(fā)現(xiàn)，淋巴瘤的DWI信號多為高或部分高信號(81%)，少數(shù)為等信號(19%)，而DWI信號高低明顯受腫瘤的表觀彌散系數(shù)(ADC)和T2信號影響。以往研究發(fā)現(xiàn)，DWI圖像信號除了受上述因素影響外，還受組織的彌散敏感梯度(b)以及各向異性等影響。ADC值受的影響相對較少，能夠比較準(zhǔn)確的反映病變的彌散狀況[8]。本研究即采用ADC值來量化分析淋巴瘤和GMB腫瘤實質(zhì)部分狀況；同時，為了進(jìn)一步消除測量時存在的系統(tǒng)誤差，本研究以對側(cè)正常白質(zhì)的ADC值為對照，計算腫瘤實質(zhì)的相對ADC值(rADC)，以力求提高測量分析的準(zhǔn)確性。

圖7 由散點圖可見，淋巴瘤腫瘤實質(zhì)ADC值分布明顯低于GMBFig 7 ADC values were lower in the solid areas of lymphomas than in those of GMB according to scatterplot disturbance.

本組病例測量的對象為腫瘤實質(zhì)，盡量避免可能的干擾因素，如大的壞死囊變區(qū)、出血灶以及腫瘤內(nèi)血管結(jié)構(gòu)等。文獻(xiàn)報道，影響腫瘤實質(zhì)ADC值的因素主要包括細(xì)胞數(shù)目、大小和排列、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的數(shù)目和大小、細(xì)胞間隙以及微囊變、微出血等[9]。相對于正常腦組織，淋巴瘤ADC值顯著降低，分析原因可能為淋巴瘤細(xì)胞密集，細(xì)胞密度大，細(xì)胞外間隙?。煌瑫r細(xì)胞核大，核漿比高，染色質(zhì)呈顆粒狀，細(xì)胞器缺乏；再者，瘤內(nèi)乏有微囊變，均導(dǎo)致水分子彌散受限[4,10]。GMB雖然也有高細(xì)胞密度，但瘤內(nèi)較易發(fā)生微囊變及微出血，影響ADC值，導(dǎo)致ADC值相對較高[11-13]。從本研究可以看到，通過測量腫瘤實質(zhì)部分的ADC值，對于淋巴瘤與GMB的鑒別具有較高的效能，這與Toh[14]等的研究結(jié)果相近。本研究組以往的工作也發(fā)現(xiàn)，腫瘤實質(zhì)和周圍水腫區(qū)ADC值的測量，也為腫瘤良惡性的評估提供了新的方法[15,16]。

本研究中，測量中雖然盡可能避免腫瘤實質(zhì)內(nèi)出血、壞死、血管等結(jié)構(gòu)的影響，但是由于部分容積效應(yīng)的存在，實質(zhì)內(nèi)的這些結(jié)構(gòu)或多或少會降低測量的精確性；同時，病例數(shù)尚少，需要進(jìn)一步補(bǔ)充。

總之，定量測量腫瘤實質(zhì)ADC值，并結(jié)合常規(guī)MRI圖像特點有助于對腦內(nèi)淋巴瘤及GMB做出明確診斷。

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