表觀彌散系數(shù)對松果體實質(zhì)腫瘤分級作用的初步研究

朱 莉 梁宗輝 湯偉軍 李 克 耿道穎

松果體區(qū)的腫瘤占所有顱內(nèi)腫瘤的1%以下,其中大約14%～27%是松果體實質(zhì)細胞起源的腫瘤,起源于松果體細胞或它們的前體細胞,分化程度從成熟細胞到原始、不成熟細胞,這種不同分化與臨床的生物學(xué)行為和臨床預(yù)后相關(guān)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織 (WHO)2007年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類[1],可以分為松果體細胞瘤 (pineocytoma)、中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤(pineal parenchymal tumor of intermediate differentiation)和松果體母細胞瘤 (pineoblastoma)三種類型。術(shù)前定性診斷及病理分級對總體治療方案的選擇和預(yù)后評估非常有幫助。研究發(fā)現(xiàn)磁共振彌散加權(quán)成像的表觀彌散系數(shù) (apparent diffusion coefficient,ADC)與膠質(zhì)瘤細胞密度及良惡性分級顯著相關(guān)[2]。本研究測量16例松果體實質(zhì)腫瘤的最小ADC值,并與病理進行對照,分析其在松果體實質(zhì)腫瘤分級中的應(yīng)用價值。

圖1 松果體細胞瘤。A.T1WI增強示松果體區(qū)明顯強化腫塊。B.DWI示腫塊信號均勻,彌散輕度受限。C.ADC圖示最小ADC值8.35×10-4mm 2/s。D.病理HE染色示細胞形態(tài)較一致,細胞呈片巢狀或疏松分布。

方 法

1.臨床資料

200 6年1月～2010年8月經(jīng)我院手術(shù)病理確診為松果體實質(zhì)腫瘤的患者共16例。其中松果體細胞瘤5例,男1例,女4例,年齡17～55歲,平均41.2歲;中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤5例,男4例,女1例,年齡 7～54歲,平均 28.2歲;松果體母細胞瘤6例,男 3例,女 3例,年齡 9～23歲,平均 14.7歲。臨床癥狀包括頭昏、頭痛、視物模糊、復(fù)視等。所有患者均被告知檢查方法,并自愿接受各序列MR掃描。

2.儀器及掃描方法

應(yīng)用GE Signa Excite 1.5T HD MR掃描儀,8通道頭顱線圈,掃描序列包括:自旋回波(SE)T1WI矢狀面、橫斷面掃描;快速自旋回波(FSE)T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR)、彌散加權(quán)(DWI)橫斷面掃描;經(jīng)肘靜脈快速推注對比劑Gd-DTPA 10m l,行矢狀面、橫斷面T1WI增強掃描。DWI掃描采用單次激發(fā)SE EPI序列,掃描參數(shù)為TR/TE 4800/79.5ms,FOV 240mm×240mm,矩陣128×130,層厚6mm,間隔2mm,2次采集,在X、Y、Z 3個方向上施加彌散梯度,b=0s/mm2及b=1000s/mm2,掃描層面包括整個頭顱,圖像層次與常規(guī)掃描保持一致,掃描時間為34s。所有患者均在檢查后l～3d內(nèi)進行腫瘤全部或大部分切除手術(shù)。

3.圖像分析和數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)上傳到ADW 4.3工作站,利用Functool軟件進行后處理得到ADC圖,由一位工作經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師進行測量。根據(jù)常規(guī)MRI避開囊變、壞死及出血區(qū),在重建后的ADC圖像上選擇相似大小的感興趣區(qū)(region of interest,RO I),面積約30～50mm2,測量通過病變的所有層面,選擇最小ADC值作為此腫瘤的最小ADC值(圖1～3)。

所有的病理標本均由兩位有經(jīng)驗的神經(jīng)病理科醫(yī)師進行分析,光鏡下觀察腫瘤的組織學(xué)類型、瘤細胞的豐富程度、核異型、核分裂象、腫瘤組織壞死等。按照2007年WHO標準,診斷為松果體細胞瘤、中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤和松果體母細胞瘤。

圖2 中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤。A.T1WI增強示松果體區(qū)不均勻強化腫塊。B.DWI示腫瘤信號不均勻,呈高低混雜信號。C.ADC圖示最小ADC值7.22×10-4mm 2/s。D.病理HE染色示腫瘤細胞核輕度異型,細胞分布較密集。

圖3 松果體母細胞瘤。A.T 1WI增強示松果體區(qū)輕度強化腫塊。B.DWI示腫瘤信號不均勻,呈高低混雜信號。C.ADC圖示最小ADC值 4.28×10-4mm 2/s。D.病理HE圖示腫瘤細胞核異型明顯,核分裂象多見,細胞排列緊密伴壞死。

由于總體樣本例數(shù)較少,而且進一步分級為松果體細胞瘤、中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤和松果體母細胞瘤后,樣本例數(shù)為5∶5∶6,為了避免產(chǎn)生統(tǒng)計誤差,僅做均數(shù)統(tǒng)計圖以初步觀察變量的分布規(guī)律。

結(jié) 果

松果體細胞瘤平均最小ADC值(8.99±0.59)×10-4mm2/s;中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤平均最小ADC值(6.94±0.36)×10-4mm2/s;松果體母細胞瘤平均最小ADC值(4.64±0.38)×10-4mm2/s。從統(tǒng)計圖(圖4)上可以觀察到從低級別到高級別,松果體實質(zhì)腫瘤的平均最小ADC值呈依次降低的趨勢。

討 論

松果體區(qū)實質(zhì)腫瘤發(fā)病率低,病理分型也遵循一般原則,即核異型性、有絲分裂、微血管增殖、壞死等。松果體細胞瘤組織學(xué)相當于WHOⅠ級,文獻報道占松果體實質(zhì)腫瘤的14%～60%不等,腫瘤由分化好的成熟松果體細胞構(gòu)成,瘤細胞小,大小一致,排列成片狀,偶爾可見大的松果體瘤菊形團;中間分化型松果體實質(zhì)腫瘤組織學(xué)相當于WHOⅡ或Ⅲ級,占大約20%,瘤細胞形態(tài)單一,分布較密集,核輕度不典型,核分裂象偶見,無大的松果體細胞瘤菊形團;松果體母細胞瘤組織學(xué)相當于WHO Ⅳ級,占大約40%,多見壞死,腫瘤細胞密集,密度高,不定形片狀排列,瘤細胞小,核圓或不規(guī)則,胞質(zhì)少,致密[1]。

磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)通過檢測人體組織中水分子無序擴散快慢的微觀運動,反映組織空間構(gòu)成及病理生理狀態(tài)下水分子交換的功能狀態(tài)。DWI對腫瘤密度的研究提供了定量的方法,即ADC圖。其原理主要基于:腦腫瘤惡性程度越高,細胞數(shù)目越多,細胞間隙越小,即細胞外空間小,使水分子彌散受限;而且細胞異型性增高,核質(zhì)比加大,導(dǎo)致水分子彌散更加受限,從而導(dǎo)致DWI呈高信號,ADC圖呈明顯低信號,ADC值降低。而惡性程度低的腫瘤,腫瘤實質(zhì)部分細胞密度相對較小,細胞間隙相對較大,水分子彌散受限較輕,導(dǎo)致DWI上呈低信號,ADC圖呈高信號,ADC值較高。DWI圖像存在T2透過效應(yīng)的影響,長T 2組織DWI信號也很高,這就需進行ADC值測量以去除T 2透過效應(yīng)的影響,因此,ADC圖能更準確地評價腫瘤組織的彌散程度。

國內(nèi)外已有大量應(yīng)用ADC值測定對膠質(zhì)瘤術(shù)前分級、顱內(nèi)不同類型腫瘤鑒別診斷、腫瘤治療療效評估等多方面進行的研究[3-11]。由于各個研究者ADC值測量方法的不同,如測量腫瘤中心部位ADC值、最小ADC值或者隨機部位測量等,往往會出現(xiàn)不同的,甚至是矛盾的結(jié)果。因為就算是同一例腫瘤標本,由于其腫瘤內(nèi)部成分不均質(zhì)性,ADC圖分布也是不同的,尤其是高級別膠質(zhì)瘤。也有作者[4,6]應(yīng)用ADC比值(如腫瘤的ADC值/正常未受侵犯白質(zhì)ROI的ADC值)來進行分析,考慮到隨著年齡不同,正常腦組織的ADC值是不同的,尤其本組年齡跨度7～55歲,所以未采用ADC比值來分析。一些研究提出最小ADC值反映了不均質(zhì)腫瘤內(nèi)最高的細胞密度,而且這些部位在鑒別高級別膠質(zhì)瘤成分方面具有診斷價值[7-10]。本文也采用最小ADC值來對腫瘤分級進行評估。從統(tǒng)計圖上可以觀察到松果體實質(zhì)腫瘤從低級別到高級別的最小ADC值呈逐漸降低的趨勢。而且,在顯微鏡下觀察病理標本也可以看出腫瘤細胞密度由疏到密的分布。

由于松果體實質(zhì)腫瘤發(fā)病率低,本組研究包含的病例數(shù)少,沒有辦法做進一步的統(tǒng)計分析,而且缺乏最小ADC值與病理標本點對點的對應(yīng)分析。這都有待于以后大樣本的研究以改進。

總之,初步研究發(fā)現(xiàn)最小ADC值與松果體實質(zhì)腫瘤細胞密度有一定相關(guān)性,可以為其病理分級分型提供更多的信息,是常規(guī)磁共振檢查序列的有益補充。

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