MR常規(guī)掃描及功能成像在顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤診斷中的應(yīng)用研究

李欣 謝繼承 王冬女 吳玲 許韻宇 季文斌

腦轉(zhuǎn)移瘤是中老年人常見(jiàn)的顱內(nèi)腫瘤，約占所有顱內(nèi)惡性腫瘤病變的半數(shù)左右［1］。原發(fā)腫瘤種類(lèi)較多，尤其是非小細(xì)胞肺癌、黑素瘤、胃腸道惡性腫瘤、乳腺癌等［2］。大約30%的晚期非小細(xì)胞肺癌患者可發(fā)生顱腦轉(zhuǎn)移［3］。氫質(zhì)子磁共振波譜分析（magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）作為目前唯一非侵襲性活體生化定量檢測(cè)方法，其能探測(cè)到腫瘤與正常腦組織不同代謝物濃度的變化［4］。彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是水質(zhì)子在組織自由運(yùn)動(dòng)中的磁共振功能成像技術(shù)，是現(xiàn)如今在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散的唯一成像方法［5］。磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）依賴(lài)于血液的氧合水平及血液代謝產(chǎn)物同周?chē)M織在磁敏感性上的差異，利用相位信息進(jìn)一步增加不同細(xì)胞之間信號(hào)的差異，常用于腦血管疾病，亦可用于腫瘤血管再生及出血的評(píng)估［6］。本文旨在探討MR 常規(guī)掃描與功能成像在顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤診斷及鑒別診斷中的價(jià)值體現(xiàn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017 年1 月至2020 年1 月經(jīng)本院手術(shù)或活檢病理證實(shí)的單發(fā)顱腦轉(zhuǎn)移瘤20 例。其中男12 例，女8 例；年齡45～72 歲，平均59.3 歲；原發(fā)腫瘤為肺腺癌11 例，胃癌4 例，乳腺癌3 例，腎癌1 例，肝癌1 例。所有腫瘤術(shù)前均行常規(guī)MR 平掃及增強(qiáng)檢查，單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤中有15 例行MRS 檢查、17例行ADC 值測(cè)定、13 例行SWI 檢查。

1.2 檢查儀器和方法 MRI 檢查采用GE DISCOVERY HD750 3.0T 超導(dǎo)型機(jī)，8通道頭顱相控陣列線(xiàn)圈；常規(guī)MR T2WI、T1WI 橫斷位；T2WI TR/TE 5000ms/ 119.4ms，T1WI TR/TE 1750ms/24ms， 矩 陣384×224，F(xiàn)OV 22cm×22cm；靜脈注射釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）后分別行軸、矢、冠狀位T1WI 增強(qiáng)掃描；DWI 序列TR/TE 5000ms/75.1ms，層間距1.0mm，層厚6.0mm，矩陣320×224，F(xiàn)OV 22cm×22cm，b 值 為1000s/mm2；MRS使用多體素1H-MRS掃描，采用點(diǎn)分辨波譜分析（PRESS）序列。TE35ms，TR1000ms，層厚1.0cm，自動(dòng)預(yù)掃描完成水抑制及勻場(chǎng)；SWI 采用高分辨3D 快速小角度激發(fā)序列，TE 20.0ms，TR 28.0ms，翻轉(zhuǎn)角15°，F(xiàn)OV 方向78.1%，層厚1.3mm，F(xiàn)OV 230mm ×180mm。

1.3 各種數(shù)據(jù)測(cè)定、圖像處理及評(píng)價(jià) 原始數(shù)據(jù)采用GE ADW 4.5 工作站Functool 軟件處理，分別選取MRS、SWI、ADC 圖軟件。測(cè)量腫瘤實(shí)體部分、腫瘤周?chē)[的各代謝物濃度值（膽堿Cho、肌酸Cr、氮-乙酰天門(mén)冬氨酸NAA、脂質(zhì)Lip、乳酸Lac 等，并借助Cr 作為參照波峰，依次測(cè)算Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr 等值，重建得到化學(xué)位移偽彩圖像。）、腫瘤實(shí)性成分及瘤周水腫帶的ADC 值、腫瘤內(nèi)磁敏感信號(hào)參數(shù)（intertumoral susceptibility signal，ITSS 評(píng)分、腫瘤靜脈血管數(shù)、出血個(gè)數(shù)）等。ITSS 定義為在SWI 影像中腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)聚集或散在的點(diǎn)線(xiàn)狀或簇狀的低信號(hào)影，并按0～3 分進(jìn)行評(píng)分；腫瘤內(nèi)出血灶定義為SWI影像中點(diǎn)狀或簇狀的低信號(hào)影，形態(tài)不規(guī)則；腫瘤內(nèi)靜脈血管定義為細(xì)線(xiàn)樣、彎曲走行管狀或條帶狀低信號(hào)影。圖像后處理由2 位從事神經(jīng)影像診斷的副主任醫(yī)師單獨(dú)分析，有疑義時(shí)再由相關(guān)專(zhuān)業(yè)的主任醫(yī)師重新審核判定。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以%表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

本組20 例病例有7 例腫瘤平掃可見(jiàn)少量出血，增強(qiáng)掃描有14 例呈較為規(guī)則完整的環(huán)形強(qiáng)化（見(jiàn)圖1A、圖2A），4 例為囊實(shí)性強(qiáng)化，2 例以實(shí)性強(qiáng)化為主；有16 例瘤周見(jiàn)大面積水腫帶，4 例少許水腫帶或水腫帶不明顯；1H-MRS 特點(diǎn)：?jiǎn)伟l(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域Cho 峰較對(duì)側(cè)正常組織不同程度升高，而Cr 峰及NAA峰較對(duì)側(cè)正常組織不同程度降低、9 例病灶未見(jiàn)明顯NAA 峰，部分腫瘤還可見(jiàn)高聳的雙LL 峰。腫瘤瘤周近側(cè)水腫區(qū)域波譜大致正常，3 例腫瘤Cho 峰輕度增高，NAA 峰、Cr 峰輕度降低，遠(yuǎn)側(cè)均表現(xiàn)為正常（見(jiàn)圖1E、1F；圖2E、2F）。顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)部分在DWI 多為等或略低信號(hào)，部分為稍高信號(hào)，其ADC 均值約為（0.83±0.34）×10-3mm2/s；轉(zhuǎn)移瘤瘤周水腫帶范圍一般較大，DWI 多為等、稍低信號(hào)，轉(zhuǎn)移瘤周?chē)[區(qū)ADC 均值約為（1.61±0.15）×10-3mm2/s（見(jiàn)圖1C、1D；圖2C、2D）。SWI 成像顯示腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)散在少許簇狀、點(diǎn)狀、線(xiàn)條樣低信號(hào)影，瘤周水腫區(qū)未見(jiàn)明顯異常信號(hào)影（見(jiàn)圖1B、圖2B）。顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù)（±s）

表1 顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)與瘤周水腫區(qū)各項(xiàng)參數(shù)（±s）

單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤 腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū) 瘤周水腫區(qū)Cho/NAA 2.31±1.27 0.82±0.47 Cho/Cr 3.91±1.78 1.21±0.26 NAA/Cr 1.95±0.91 1.54±0.47 ADC 值（mm2/s） （0.83±0.34）×10-3 （1.61±0.15）×10-3靜脈血管數(shù) 4.65±0.94 0

圖1 橋腦偏左側(cè)肺腺癌腦轉(zhuǎn)移

圖2 右側(cè)額葉皮層下肺腺癌腦轉(zhuǎn)移

3 討論

本組MR 增強(qiáng)掃描顯示囊性轉(zhuǎn)移瘤其環(huán)壁大多完整、規(guī)則，腫瘤內(nèi)部信號(hào)大致較為均勻，部分病例可見(jiàn)少量出血信號(hào)，而高級(jí)別膠質(zhì)瘤的環(huán)壁多呈不規(guī)則或存在壁結(jié)節(jié)，腫瘤內(nèi)部還可見(jiàn)柵欄樣、蜂窩狀強(qiáng)化；增強(qiáng)掃描除強(qiáng)化的腫瘤環(huán)外，轉(zhuǎn)移瘤瘤周無(wú)強(qiáng)化的“衛(wèi)星灶”，即其瘤周水腫區(qū)無(wú)腫瘤成分，而高級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)存在腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)。轉(zhuǎn)移瘤瘤周多表現(xiàn)為大面積水腫帶，而高級(jí)別膠質(zhì)瘤水腫帶范圍相對(duì)較小。

本研究MRS 證實(shí)，轉(zhuǎn)移瘤實(shí)體區(qū)存在升高的Cho峰，而NAA 及Cr 不同程度降低，部分腫瘤未見(jiàn)明顯NAA 峰。由于NAA 是神經(jīng)元特定的代謝產(chǎn)物，起源于腦外的腫瘤理論上均不存在NAA 峰，之所以轉(zhuǎn)移瘤中出現(xiàn)NAA 峰是由于部分容積效應(yīng)或者腫瘤對(duì)于周?chē)ＤX組織的浸潤(rùn)；在轉(zhuǎn)移瘤水腫區(qū)由于無(wú)腫瘤細(xì)胞的侵犯而大多表現(xiàn)為正常波譜，僅3 例在近側(cè)水腫區(qū)可見(jiàn)輕度升高的Cho 峰以及稍降低的NAA 峰、Cr 峰，提示轉(zhuǎn)移瘤瘤周水腫僅存在單一的血管源性水腫，而高級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)不但有血管源性水腫，還有大量腫瘤細(xì)胞沿腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束及血管周?chē)式?rùn)性生長(zhǎng)，并伴隨有新生血管形成。

有學(xué)者建議將1.3×10-3mm2/s作為瘤周水腫區(qū)最低ADC的分界值，以區(qū)分高級(jí)別膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤，結(jié)果顯示敏感度可以達(dá)到83%，特異性達(dá)到79%，但這一結(jié)果尚未達(dá)成高度共識(shí)，仍存在爭(zhēng)議［7］。本組統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)ADC均值約為（0.83±0.34）×1 0-3m m2/s，轉(zhuǎn)移瘤周?chē)[區(qū)A D C 均值約為（1.61±0.15）×10-3mm2/s。本組1例肺腺癌橋腦偏左側(cè)轉(zhuǎn)移瘤周水腫帶ADC值偏低，考慮周?chē)X溝部分容積效應(yīng)所致。這與于柯等［8］報(bào)道的結(jié)果相符，認(rèn)為腫瘤實(shí)質(zhì)部分ADC值對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤鑒別意義不大。

SWI 成像顯示轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)散在少許點(diǎn)狀、簇狀、線(xiàn)條樣低信號(hào)影，其靜脈血管數(shù)目較高級(jí)別膠質(zhì)瘤明顯偏少，瘤周水腫區(qū)未見(jiàn)明顯異常信號(hào)影。大致原因?yàn)樵l(fā)灶多為肺腺癌、胃腸道等惡性腫瘤血供相對(duì)較少，而轉(zhuǎn)移瘤的病理特性與原發(fā)灶保持一致，從而造成兩者在微血管生成數(shù)量上的差異。

此外還需要同以下疾病進(jìn)行鑒別：（1）淋巴瘤。WHO Ⅲ～Ⅳ級(jí)，多為等或稍低T1 信號(hào)、等或稍高T2信號(hào)、邊界清楚的實(shí)性腫瘤，一般位于深部腦白質(zhì)區(qū)，也可靠近腦表面，增強(qiáng)掃描多呈較為均勻強(qiáng)化，也呈不均勻強(qiáng)化，還可見(jiàn)“缺口征”、“握拳征”等特征性表現(xiàn)。（2）腦膿腫。病灶較規(guī)整，增強(qiáng)多呈薄壁、光整、均勻環(huán)形強(qiáng)化，周?chē)梢?jiàn)暈環(huán)征，DWI 呈明顯高信號(hào)，結(jié)合臨床病史病及實(shí)驗(yàn)室檢查可進(jìn)行鑒別。（3）幕上室管膜瘤。WHO Ⅰ～Ⅲ級(jí)，多位于兩側(cè)側(cè)腦室內(nèi)，多呈大囊大結(jié)節(jié)表現(xiàn)，實(shí)性為主腫塊常伴出血及多發(fā)囊變，位于皮層下時(shí)則與轉(zhuǎn)移瘤鑒別困難。（4）節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤。WHO Ⅰ級(jí)，影像表現(xiàn)為囊實(shí)性或囊性，呈T1 低、T2 高信號(hào)，無(wú)瘤周水腫或僅有輕度水腫，可見(jiàn)鈣化及結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化，多發(fā)生于顳葉皮層區(qū)，兒童或青少年患者多見(jiàn)。（5）多形性黃色星形細(xì)胞瘤。WHOⅡ～Ⅲ級(jí)，好發(fā)于青少年，表現(xiàn)為與軟腦膜鄰近的腦內(nèi)囊實(shí)性腫塊，增強(qiáng)后實(shí)性部分可見(jiàn)明顯結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化，部分可見(jiàn)“腦膜尾征”。

本研究不足之處：（1）樣本量較小，結(jié)果可能存在少許偏差，需要增加病例數(shù)量，制定出診斷顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤規(guī)范的診斷標(biāo)準(zhǔn)。（2）部分病例腫瘤實(shí)性成分及瘤周水腫帶偏小，選取感興趣區(qū)（ROI）時(shí)易發(fā)生部分容積效應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致所測(cè)得數(shù)據(jù)會(huì)有些偏差。（3）由于部分容積效應(yīng)等因素影響在瘤周水腫帶近端與遠(yuǎn)端所測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)有一定的偏差，本研究未進(jìn)一步細(xì)化分析。（4）磁共振灌注成像（MRP）、彌散張量成像（DTI）、磁共振紋理分析及影像組學(xué)對(duì)顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的診斷及鑒別診斷也有較大的價(jià)值，本研究尚未進(jìn)一步探討。

綜上所述，顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤依然是目前臨床診斷中的難點(diǎn)。CT、MRI 常規(guī)平掃及增強(qiáng)掃描是顱腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的首選方法，提供的診斷價(jià)值相對(duì)有限，MR功能成像能提供更多組織細(xì)胞功能與代謝方面的信息，對(duì)腫瘤診斷與鑒別診斷具有重要的價(jià)值。磁共振常規(guī)掃描結(jié)合各種功能成像的使用可以明顯提高診斷的準(zhǔn)確率，對(duì)臨床下一步的診療具有重要指導(dǎo)性的意義。