不同類型腦轉(zhuǎn)移瘤的磁共振灌注特點分析

周欣 劉尼軍 張華文 周琳 周浩亮

(陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院影像科，陜西 咸陽 712000)

腦轉(zhuǎn)移瘤大約占顱腦腫瘤的20%～40%[1]，是最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤，盡管腦轉(zhuǎn)移瘤常能夠根據(jù)患者的原發(fā)腫瘤的病史及影像學表現(xiàn)而明確診斷，但少數(shù)患者以腦轉(zhuǎn)移瘤為首發(fā)癥狀而就診的，如果灌注特征與其病理類型有一定關(guān)系，就可以結(jié)合灌注特點判斷原發(fā)腫瘤的來源或病理分型，指導(dǎo)臨床盡快找到原發(fā)灶。尤其是對于難以發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤的患者，可根據(jù)影像學資料制定相應(yīng)的治療方案，達到治療性診斷的目的。

對象與方法

一、臨床資料

搜集我院2014年1月至2017年4月的經(jīng)臨床證實的腦轉(zhuǎn)移瘤患者51例，其中男31例，女20例，年齡29～84歲，平均年齡(61.0±3.5)歲。其中原發(fā)的肺腺癌15例，肺神經(jīng)內(nèi)分泌癌4例，肺鱗癌8例，肺小細胞癌6例，乳腺癌10例，腎透明細胞癌4例，胃腸道腺癌2例，黑色素瘤2例。所有患者均行磁共振平掃、增強及動脈自旋標記法(arterial spin labeling, ASL)灌注成像中的檢查。本組有12例患者以惡心、嘔吐、頭痛頭暈等癥狀為首發(fā)癥狀。

二、掃描方法

使用美國通用電氣公司的3.0 T 750超導(dǎo)型磁共振掃描儀，頭顱線圈，顱腦常規(guī)采用快速自旋回波序列，先行顱腦橫斷位T1加權(quán)成像(T1weighted-imaging, T1WI)、T2加權(quán)成像(T2weighted-imaging, T2WI)、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)序列、矢狀位T1WI及ASL序列；后行橫斷、矢狀和冠狀位T1WI增強掃描。層厚5 mm，層間隔0.5 mm，視野230 cm×230 cm，矩陣256×256，激發(fā)次數(shù)3次。造影劑采用順磁性對比劑馬根維顯，劑量為0.1 mL/kg，注射速率為4 mL/s，注射結(jié)束后5～10 min內(nèi)完成掃描，最后注射等量的生理鹽水沖洗。

三、圖像后處理

由3名高年資以上醫(yī)師分別觀察掃描圖像，觀察指標包括：轉(zhuǎn)移灶數(shù)目、形態(tài)、信號，瘤周水腫程度，病灶增強形式及ASL灌注強度等。轉(zhuǎn)移灶水腫程度分為四個等級[2]，無水腫：轉(zhuǎn)移灶周圍無明顯水腫帶；輕度：水腫范圍小于轉(zhuǎn)移灶最大徑的1/2；中度：水腫范圍在轉(zhuǎn)移灶最大徑的1/2與最大徑之間；重度：水腫范圍大于轉(zhuǎn)移灶最大徑。增強形式分為三種：環(huán)狀型、囊實型和結(jié)節(jié)型。應(yīng)用后處理工作站測量患側(cè)及對側(cè)鏡像的腦血流量(cerebral blood flow, CBF)值，所選病灶均為同一病例中體積最大的病灶，CBF值的測量均選取病灶灌注程度最高的位置，感興趣區(qū)取50 mm2。灌注程度的高低與對側(cè)相同位置的正常白質(zhì)灌注程度比較。

四、統(tǒng)計方法

結(jié) 果

鱗癌和小細胞肺癌的腦轉(zhuǎn)移瘤灌注CBF值與對側(cè)正常腦白質(zhì)相比呈等灌注或略低灌注，t值分別為0.466和0.047，兩組P>0.05，無明顯的統(tǒng)計學差異，余6組腦轉(zhuǎn)移瘤的灌注CBF值均明顯高于對側(cè)正常腦白質(zhì)，P<0.05，有顯著的統(tǒng)計學差異。8組腦轉(zhuǎn)移瘤的CBF值行多組定量資料的方差分析，F(xiàn)=20.46，P<0.01。神經(jīng)內(nèi)分泌癌的腦轉(zhuǎn)移瘤與肺腺癌、肺鱗癌、肺小細胞癌、乳腺癌、透明細胞癌、胃腸道腺癌及黑色素瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤組間差異均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；肺鱗癌與肺小細胞癌的腦轉(zhuǎn)移瘤組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，以上2組分別與神經(jīng)內(nèi)分泌癌、肺腺癌、乳腺癌、透明細胞癌、胃腸道腺癌、黑色素瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤組間差異均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；肺腺癌、乳腺癌、透明細胞癌、胃腸道腺癌、黑色素瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤5組組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，以上5組分別與神經(jīng)內(nèi)分泌癌、肺鱗癌、肺小細胞癌的腦轉(zhuǎn)移瘤組間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表1)。

Metastatic tumors of different types CBF (mL/100g·min)Lesion locationContralateraltP Adenocarcinoma of lung86.72±16.36a36.72±17.1210.3960.028a Neuroendocrine carcinoma212.35±25.47a40.33±13.494.0130.007a Squamous cell carcinoma42.64±17.81b39.93±16.750.4660.357b Small cell lung cancer39.85±23.56b44.24±21.250.0470.058b Breast cancer92.68±34.70a38.34±17.6312.2010.009a Renal carcinoma80.42±14.75a41.81±19.2119.9650.012a Adenocarcinoma of digestive tract78.65±20.33a37.27±16.629.9520.025a Melanoma84.42±10.23a38.33±18.1023.6920.002a ANOVAF=20.46cP<0.01

aP<0.05,vsContralateral;bP>0.05,vsContralateral;F=20.46,cP<0.01,vsSquamous cell carcinoma and small cell lung cancer.

討 論

一、腦轉(zhuǎn)移瘤的臨床特征

腦轉(zhuǎn)移瘤是顱內(nèi)最常見的惡性腫瘤，其原發(fā)腫瘤常為肺癌、乳腺癌、胃腸道癌、透明細胞癌、黑色素瘤等[4]，其中以肺癌多見，本組肺癌占64.7%。本組共51例腦轉(zhuǎn)移瘤，平掃發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶共83個，增強掃描發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶共149個，單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤31例，多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤20例。平掃瘤體信號各異，短T1短T2信號(8例)、長T1短T2信號(13例)、等長T1等長T2信號(10例)、長T1等T2信號(13例)、長T1長T2信號(7例)。

二、腦轉(zhuǎn)移瘤磁共振增強特點

對于腦轉(zhuǎn)移瘤的診斷，MRI增強薄層掃描能發(fā)現(xiàn)平掃不能發(fā)現(xiàn)的微小轉(zhuǎn)移瘤[4-6]。腦轉(zhuǎn)移瘤按病灶性質(zhì)分為三種類型：囊性病灶，呈薄壁環(huán)形強化；囊實性病灶，增強掃描呈中等至顯著強化；實性病灶，增強掃描呈結(jié)節(jié)樣強化。

根據(jù)原發(fā)腫瘤病理特點來分，肺腺癌的腦轉(zhuǎn)移瘤15例，多發(fā)囊性或囊實性病灶，體積較小，中等至顯著強化，重度水腫多見；這種表現(xiàn)與肺腺癌惡性程度較高，傾向于腔外生長，早期即可侵犯血管、淋巴管，進而產(chǎn)生諸多癌灶[7-8]的病理特征有關(guān)。肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤4例，多靠近腦表，鐮旁或顱骨內(nèi)板下，單發(fā)、實性或囊實性病灶，增強呈顯著強化，周圍輕至中度水腫(圖1A)。肺鱗癌腦轉(zhuǎn)移瘤8例，6例為囊實性結(jié)節(jié)，體積較大，病灶多伴壞死，增強呈中等程度囊實性強化，瘤周輕至中度水腫(圖2A)，這與肺鱗癌的惡性程度較低，傾向于腔內(nèi)生長且生長較集中，故病灶常單發(fā)；而病灶較大，瘤體血管易破壞而發(fā)生壞死[9]；2例為單發(fā)、實性小結(jié)節(jié)灶，中等程度強化，瘤周輕度水腫。小細胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤6例，由于腫瘤微血管發(fā)育不良，導(dǎo)致通透性異常增加，增強顯著強化(圖3A)。乳腺癌腦轉(zhuǎn)移瘤10例，多為實性或囊實性病灶，呈典型的“小結(jié)節(jié)大水腫”征象。腎透明細胞癌的腦轉(zhuǎn)移瘤4例，多為實性結(jié)節(jié)，顯著強化，瘤周中度水腫。胃腸道腺癌腦轉(zhuǎn)移瘤2例，實性結(jié)節(jié)樣強化，瘤周重度水腫。黑色素瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤2例，實性結(jié)節(jié)灶，輕度強化，瘤周輕度或無水腫(圖4A)。

圖1 一49歲男性肺神經(jīng)內(nèi)分泌癌腦轉(zhuǎn)移瘤

Fig 1 A 49-year old male patient with brain metastasis from pulmonary neuroendocrine carcinoma

A: An obvious inhomogeneous enhancement tumor of the right parietal lobe near falx cerebir with severe edema; B: The tumor showed very high perfusion.

圖2 一75歲男性肺鱗癌腦轉(zhuǎn)移瘤

Fig 2 A 75-year-old male patient with brain metastasis from squamous cell carcinoma of the pulmonary

A: An annular enhancement tumor in the right frontal with mild edema; B: The tumor showed hypoperfusion.

圖3 一69歲女性小細胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤

Fig 3 A 69-years-old female patient with brain metastasis from small cell lung cancer

A: An annular enhancement tumor at left parietal lobe with moderate edema; B: The tumor showed low perfusion.

圖4 一62歲女性皮膚黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移瘤

Fig 4 A 62-year-old female patient with brain metastasis from cutaneous melanoma

A: A mild enhancement tumor at left temporal lobe with mild edema; B: The tumor showed high perfusion.

三、腦轉(zhuǎn)移瘤ASL灌注成像表現(xiàn)

ASL是反應(yīng)腦腫瘤微血管灌注情況的有效方法，腫瘤細胞浸潤生長需要新生血管提供營養(yǎng)，當腫瘤細胞生長至腫瘤血管發(fā)生變化浸潤正常腦組織時，腫瘤細胞會誘導(dǎo)形成豐富且發(fā)育不成熟的腫瘤微血管導(dǎo)致局部微循環(huán)增加[10]，因此不同病理類型腦轉(zhuǎn)移瘤會因為腫瘤本身的生長方式及侵襲性，進而腫瘤周圍微血管增加程度不同，表現(xiàn)出不同的灌注特點。

神經(jīng)內(nèi)分泌癌的腦轉(zhuǎn)移瘤，惡性程度高，多靠近腦表，有豐富的異常增殖腫瘤微血管，灌注呈明顯高灌注(圖1B)；鱗癌的腦轉(zhuǎn)移瘤，體積多較大，腫瘤較少侵犯周圍血管，不成熟的腫瘤微血管較少，灌注呈等或低灌注(圖2B)；小細胞肺癌的腦轉(zhuǎn)移瘤，腫瘤周圍缺乏異常增殖腫瘤微血管，呈等或低灌注(圖3B)；肺腺癌、乳腺癌、胃腸道腺癌、腎透明細胞癌、黑色素瘤的轉(zhuǎn)移瘤惡性程度較高，傾向于腔外生長，早期即可侵犯血管、淋巴管，病灶周圍異常增殖腫瘤微血管網(wǎng)豐富，多呈高或明顯高灌注(圖4B)。

本組數(shù)據(jù)可見不同來源的腦轉(zhuǎn)移瘤其灌注程度有差異；神經(jīng)內(nèi)分泌癌的CBF值最高，其次肺腺癌、乳腺癌、透明細胞癌、胃腸道腺癌、黑色素瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤，而肺鱗癌與肺小細胞癌的腦轉(zhuǎn)移瘤CBF值最低，呈等灌注或低灌注(表1)。

不同病理類型腦轉(zhuǎn)移瘤增強后強化方式各異，且ASL灌注成像表現(xiàn)不一。大部分腦轉(zhuǎn)移瘤入顱后生長方式和侵襲性與原發(fā)腫瘤有一定的相似性；小部分腦轉(zhuǎn)移瘤因血腦屏障及機體免疫系統(tǒng)的破壞，而生長方式和侵襲特點會與原發(fā)腫瘤存在一定的差異性。因此磁共振增強及ASL灌注可提示原發(fā)腫瘤的一些特點[11-12]，為臨床以轉(zhuǎn)移瘤為首發(fā)癥狀的患者尋找原發(fā)灶提供一定的幫助。本組4例神經(jīng)內(nèi)分泌癌的腦轉(zhuǎn)移瘤患者始發(fā)癥狀為頭痛、惡心、嘔吐，之前均未有原發(fā)腫瘤病史，經(jīng)MR檢查發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)占位征象，病灶多靠近腦表，灌注呈明顯高灌注，與腦膜瘤不易鑒別，但其強化程度比腦膜瘤低而灌注較常規(guī)腦膜瘤高，且腫瘤本身有囊變及周圍中度水腫與腦膜瘤表現(xiàn)不同；4例手術(shù)后病理均為轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌癌(肺來源)。因此，ASL灌注成像是一種評價腫瘤血供特點的檢查方法，它具有無創(chuàng)性、操作及后處理簡單等優(yōu)點，結(jié)合磁共振增強掃描有助于提高腫瘤診斷的準確性，可以作為腦腫瘤的常規(guī)檢查的一種輔助手段。