ADC值在鑒別間變型與非間變型室管膜瘤中的應(yīng)用

鄭瑞平， 張勇， 程敬亮， 朱晨迪， 汪衛(wèi)建

ADC值在鑒別間變型與非間變型室管膜瘤中的應(yīng)用

鄭瑞平， 張勇， 程敬亮， 朱晨迪， 汪衛(wèi)建

目的探討擴散加權(quán)成像和表觀系數(shù)擴散(ADC)值在鑒別間變型管膜瘤與非間變型室管膜瘤中的價值。方法回顧性分析我院經(jīng)手術(shù)病理證實的52例室管膜瘤患者的病例資料，其中非間變型室管膜瘤27例，間變型室管膜瘤25例。測量腫瘤實質(zhì)部分的最小、平均及最大ADC值，并采用ROC曲線分析其診斷效能。結(jié)果間變型室管膜瘤的最小ADC值[(0.808±0.190)×10-3mm2/s]低于非間變型室管膜瘤[(1.093±0.365)×10-3mm2/s]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；鑒別兩種腫瘤的最佳最小ADC值為0.887×10-3mm2/s，診斷敏感度為78.5%、特異度為73.2%。兩種類型腫瘤的平均ADC值和最大ADC值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論最小ADC值有助于間變型室管膜瘤與非間變型室管膜瘤的鑒別診斷。

表觀擴散系數(shù)； 擴散加權(quán)成像； 非間變型室管膜瘤； 間變型室管膜瘤； 鑒別診斷

室管膜瘤起源于腦室或脊髓中央管室管膜細(xì)胞，由腫瘤性室管膜細(xì)胞構(gòu)成，約占顱內(nèi)腫瘤的5%～10%[1]，男性患者多于女性患者，男女比例約為1.5∶1。室管膜瘤發(fā)病率的年齡分布呈雙峰型：大高峰在5歲，小高峰在35歲。間變型室管膜瘤又稱惡性室管膜瘤或分化不良性室管膜瘤，占全部室管膜瘤的25%，2016年WHO中樞神經(jīng)腫瘤分級中將其歸為Ⅲ級[2]。間變型室管膜瘤的臨床癥狀和體征與非間變型室管膜瘤相似，但是其發(fā)展更早且易隨腦脊液播散、預(yù)后差。常規(guī)MRI可以評估腫瘤的位置、大小和對周圍組織的侵犯，但對腫瘤的性質(zhì)和分級的診斷價值較小[3]。表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)作為目前唯一可以在活體定量評估受檢組織擴散情況的參數(shù)，能反映腫瘤的組織學(xué)特性，已廣泛用于多種腦腫瘤的術(shù)前分級和鑒別診斷[4-5]，但目前國內(nèi)有關(guān)應(yīng)用ADC值鑒別間變型室管膜瘤與非間變型室管膜瘤的文獻報道較少。因此，本文通過回顧性分析本院經(jīng)手術(shù)病理證實的52例室管膜瘤的病例資料，旨在探討擴散加權(quán)成像和ADC值在鑒別間變型室管膜瘤與非間變型室管膜瘤中的價值，為提高腫瘤的術(shù)前定性診斷準(zhǔn)確性提供依據(jù)。

材料與方法

1.臨床資料

圖1 間變型與非間變型室管膜瘤的最小ADC值分布的散點圖。 圖2 間變型與非間變型室管膜瘤的最小ADC值分布的箱式圖。 圖3 ADC值鑒別間變型及非間變型室管膜瘤的ROC曲線。

回顧性分析我院2011年2月-2016年8月經(jīng)手術(shù)病理證實的52例室管膜瘤患者的病例資料，其中非間變型室管膜瘤27例，間變型室管膜瘤25例。兩組患者的基本資料見表1。兩組間性別和年齡的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。主要臨床表現(xiàn)為頭痛、頭暈、嘔吐、站立不穩(wěn)等。所有患者為初診患者，在MRI檢查前未行顱內(nèi)減壓、化療或者放射治療等。本研究通過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有研究對象均簽署知情同意書。

表1 兩組患者人口統(tǒng)計學(xué)資料

2.磁共振成像方法

使用Siemens Verio 3.0T磁共振成像系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)頭顱線圈。常規(guī)掃描序列及參數(shù)如下。橫軸面FL 2D T1WI和矢狀面T1WI：TR 7500 ms，TE 114 ms，視野240 mm×240 mm，層厚6 mm，矩陣128×128；橫軸面T2WI ：TR 6000 ms，TE 125 ms，視野240 mm×240 mm，層厚6 mm，矩陣384×384；橫軸面T2-FLAIR: TR 6000 ms，TE 85 ms，視野240 mm×240 mm，層厚6 mm。平掃完畢后行動態(tài)對比增強掃描，對比劑為Gd-DTPA，劑量0.2 mmol/kg，注射流率1.5 mL/s。靜脈注射后行橫軸面、矢狀面和冠狀面掃描，掃描參數(shù)同平掃T1WI；DWI：采用SE-EPI序列，TR 8000 ms，TE 102 ms，取2個b值(b=0和1000 s/mm2)，視野240 mm×240 mm，層厚6 mm，間隔1 mm，矩陣128×128，成像時間48 s。

3.圖像資料和分析

由對診斷結(jié)果雙盲的觀察者測量腫瘤的ADC值。選取腫瘤顯示最大的連續(xù)三個層面的ADC圖像，在腫瘤實質(zhì)部分勾畫感興趣區(qū)(ROI)，面積為30～40 mm2，避開常規(guī)MRI和增強掃描顯示的腫瘤內(nèi)囊變、壞死和出血區(qū)域。獲得腫瘤的最小ADC、平均ADC和最大ADC值。利用受試者工作特征(ROC)曲線確定鑒別間變型與非間變型室管膜瘤的最佳ADC閾值。

4.統(tǒng)計分析

使用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。本研究中間變型和非間變型室管膜瘤組中的數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，使用t檢驗對兩組中的數(shù)據(jù)進行比較，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。繪制散點圖、箱式圖及ROC曲線(圖1～3)，計算曲線下面積(area under the curve，AUC)，以約登指數(shù)最大時的ADC值為鑒別兩種腫瘤的最佳ADC閾值。

結(jié) 果

間變型與非間變型室管膜瘤的最小ADC值分布散點圖及箱式圖見圖1、2。間變型室管膜瘤的最小ADC較低(圖4)，為(0.808±0.190)×10-3mm2/s；非間變型室管膜瘤的最小ADC值較高(圖5)，為(1.093±0.365)×10-3mm2/s。兩組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.490，P=0.001)。兩種腫瘤的平均ADC值和最大ADC值的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

根據(jù)患者的最小ADC值繪制ROC曲線(圖3)，ADC閾值為0.887×10-3mm2/s時約登指數(shù)最大，AUC為0.826，95%可信區(qū)間為0.589～0.863，鑒別兩種腫瘤的敏感度為78.5%、特異度為73.2%。

討 論

1.腫瘤的病理基礎(chǔ)與ADC值的相關(guān)性

影響腫瘤ADC值的因素很多，包括腫瘤細(xì)胞的密度、大小和排列、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的數(shù)目、細(xì)胞間隙、腫瘤基質(zhì)及纖維化、膠質(zhì)成分、細(xì)胞膜、核漿比及胞漿內(nèi)大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)的分布等[6]，近年來ADC值已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多種腦腫瘤的術(shù)前分級和鑒別診斷[4]。郭雙平等[7]認(rèn)為腫瘤細(xì)胞的密度是影響ADC值的主要因素，隨著腫瘤的惡性程度增加，腫瘤細(xì)胞的密度增大，且會導(dǎo)致細(xì)胞異形性和核漿比例的增加，進一步影響水分子的擴散。室管膜瘤是起源于室管膜細(xì)胞的腫瘤，顯微鏡下室管膜瘤細(xì)胞分化較高、胞漿豐富、核分裂少見，瘤細(xì)胞排列疏密不一，除間變型室管膜瘤外，無假柵欄狀壞死；特征性結(jié)構(gòu)為血管周圍假菊形團、室管膜裂隙和室管膜菊形團[7]。間變型室管膜瘤可由室管膜瘤惡變而來，也可直接由室管膜細(xì)胞演變而成。間變型室管膜瘤瘤內(nèi)出血較為常見，囊變區(qū)較小，壞死相對少見；鏡下示瘤細(xì)胞密集，異形明顯，核分裂活躍，圍繞血管排列緊密，伴血管增生及假柵欄狀壞死[8]。除此之外，間變型室管膜瘤生長速度快，造成瘤細(xì)胞缺血，這些特點造成細(xì)胞內(nèi)水分?jǐn)U散受限相對較明顯，其ADC值較低。

圖4 間變型室管膜瘤(WHO Ⅲ級)。a) T1WI示右側(cè)頂枕葉可見囊實性占位性病變(箭)，呈不均勻低信號； b) T2WI示病灶呈不均勻高信號(箭)，灶周可見片狀水腫區(qū)； c) DWI示腫瘤實性部分?jǐn)U散受限呈高信號(箭)； d) ADC圖，測得病灶的最小ADC值為0.658×10-3mm2/s； e) 增強掃描示病灶呈明顯不均勻強化； f) 病理片鏡下示瘤細(xì)胞核圓形, 細(xì)胞呈菊形團樣或圍繞血管排列呈假菊形團樣結(jié)構(gòu), 細(xì)胞異形性明顯，可見瘤巨細(xì)胞，細(xì)胞核分裂象多見，證實為間變型室管膜瘤 (×200，HE)。圖5 室管膜下瘤(WHO Ⅰ級)。a) T1WI示右側(cè)側(cè)腦室旁可見囊實性占位性病變(箭)，呈不均勻低信號； b) T2WI顯示為病灶呈不均勻高信號(箭)； c) DWI示腫瘤實性部分?jǐn)U散受限呈稍高信號； d) ADC圖，測得病灶的最小ADC值為1.604×10-3mm2/s； e) 增強掃描示腫瘤未見明顯強化； f) 病理片鏡下示瘤細(xì)胞呈卵圓形，稀疏呈簇狀分布于纖維基質(zhì)中，證實為室管膜下瘤 (×200，HE)。

2.ADC值的鑒別診斷價值

本研究中，間變型和非間變型室管膜瘤的最小ADC值分別為(0.808±0.190)×10-3和(1.093±0.365)×10-3mm2/s，亦進一步證實了病灶的ADC值與其組織學(xué)改變(包括細(xì)胞的致密程度、蛋白含量、細(xì)胞核質(zhì)比)有很強的相關(guān)性[9]。但是兩組腫瘤的最小ADC值有部分重疊，有學(xué)者分析其原因，可能是組織的水分子擴散還受介質(zhì)的粘度、分子的擁擠程度、毛細(xì)血管的流動和主動轉(zhuǎn)運等因素的影響[10-11]。根據(jù)2016版WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級標(biāo)準(zhǔn)：①室管膜下瘤(WHO Ⅰ級)；②黏液乳頭狀瘤(WHO Ⅰ級)；③室管膜瘤(WHO Ⅱ級)；④室管膜瘤，RELA融合-陽性(WHO Ⅱ或Ⅲ級)；⑤間變型室管膜瘤(WHO Ⅲ級)[12]。筆者認(rèn)為，間變型和非間變型室管膜瘤的最小ADC值有部分重疊的原因可能是室管膜瘤相同級別之間存在不同分子亞型。近年來對腫瘤的分類和分級打破了既往以顯微鏡下診斷為金標(biāo)準(zhǔn)的百年診斷原則，將分子學(xué)改變加入CNS腫瘤分類中，開啟了形態(tài)學(xué)+分子病理學(xué)的診斷模式以及整合診斷的新概念，即組織學(xué)分類、分級+分子遺傳學(xué)改變的診斷模式。

綜上所述，本研究中通過總結(jié)52例室管膜瘤患者的MRI資料，我們得出鑒別間變型和非間變型室管膜瘤的最佳ADC閾值為0.887×10-3mm2/s，診斷敏感度為78.5%，特異度為73.2%，提示最小ADC值是鑒別診斷中簡單而又實用的工具。

[1] 陳靈朝，姚瑜，汪洋，等.93例室管膜瘤的臨床特點及預(yù)后分析[J].中華神經(jīng)外科雜志，2013，29(11):1087-1089.

[2] 蘇昌亮，李麗，陳小偉，等.2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類總結(jié)[J].放射學(xué)實踐雜志，2016，31(7):570-579.

[3] Poretti A，Meoded A，Huisman TA.Neuroimaging of pediatric posterior fossa tumors including review of the literature[J].J Magn Reson Imaging，2012，35(1):32-47.

[4] Porto L，Jurcoane A，Schwabe D，et al.Differentiation between high and low grade tumours in paediatric patients by using appa-rent diffusion coefficients[J].Eur J Paediatr Neurol，2013，17(3):302-307.

[5] 柏根基，王書中，張輝，等.腦膠質(zhì)瘤ADC值及1H磁共振波譜分析與病理分級的相關(guān)性研究[J].實用放射學(xué)雜志，2010，26(10):1393-1397.

[6] 黃莉，黃穗喬，袁小平，等.膠質(zhì)瘤瘤體及瘤周1H-MRS、ADC值與Ki-67的相關(guān)性研究[J].實用放射學(xué)雜志，2013，29(6):875-879.

[7] 郭雙平，李青，馬福成，等.成人室管膜瘤的臨床及病理學(xué)特點[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2006，5(11):1138-1141.

[8] 陳利軍，陳士新，李維華.腦實質(zhì)室管膜瘤MRI表現(xiàn)與病理的相關(guān)性研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2012，20(2):105-108.

[9] Padhani AR，Koh DM，Collins DJ.Whole-body diffusion-weighted MR imaging in cancer:current status and research directions[J].Radiology，2011，261(3):700-718.

[10] Guo AC，Cummings TJ，Dash RC，et al.Lymphomas and high-grade astrocytomas:comparison of water diffusibility and histolo-gic characteristics[J].Radiology，2002，224(1):177-183.

[11] 卜春曉，張勇，程敬亮，等.ADC值在兒童常見小腦腫瘤鑒別診斷中的應(yīng)用[J].實用放射學(xué)雜志，2015，31(6):988-100.

[12] Louis DN，Perry A，Reifenberger G，et al.The 2016 World Health Organization classification of tumors of the central ner-vous system:a summary[J].Acta Neuropathol，2016，131(6):820-830.

Theutilityofapparentdiffusioncoefficientindifferentialdiagnosisofanaplasticandnonanaplasticependymomas

ZHENG Rui-ping，ZHANG Yong，CHENG Jing-liang，et al.

Department of MRI，the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450052，China

Objective:To investigate the value of magnetic resonance diffusion-weighted imaging (DWI) and apparent diffusion coefficient (ADC) in the differential diagnosis of anaplastic ependymomas and nonanaplastic ependymomas.Methods52 patients with ependymomas were recruited,including 27 cases with nonanaplastic ependymomas and 25 cases with anaplastic ependymomas.The ADCmin,ADCmean and ADCmax of parenchyma of different tumors were measured and their receiver operating characteristic (ROC) curves were delineated.The optimum ADC value for differential diagnosis of anaplastic ependymomas and nonanaplastic ependymomas was analyzed and determined.ResultsThere was no statistically significant difference between the ADCmean and ADCmax values of the two types of ependymomas,while the ADCmin was statistically significant.The mean ADCmin of anaplastic ependymomas and nonanaplastic ependymomas was (0.808±0.190)×10-3and (1.093±0.365)×10-3mm2/s,respectively.The optimum ADCmin to distinguish anaplastic ependymomas from nonanaplastic ependymomas was 0.887×10-3mm2/s with sensitivity of 78.5% and specificity of 73.2%.ConclusionADCmin is very helpful for differential diagnosis of anaplastic ependymomas and nonanaplastic ependymomas

Apparent diffusion coefficient； Diffusion weitghted imaging； Nonanaplastic ependymomas； Anaplastic ependymomas； Differential diagnosis

450052 鄭州，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振室

鄭瑞平(1990-)，女，河南三門峽人，碩士研究生，主要從事中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像學(xué)診斷和研究工作。

張勇，E-mail：zzuzhangyong2013@163.com

河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計劃項目(201602030)

R445.5； R739.41

A

1000-0313(2017)12-1252-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.12.010

2017-05-15

2017-08-07)