最小表觀彌散系數(shù)值鑒別診斷兒童腹膜后外周神經(jīng)母細(xì)胞性腫瘤的價(jià)值

任翔，楊秀軍

作者單位：

上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院放射科，上海 200062

外周神經(jīng)母細(xì)胞性腫瘤(peripheral neuroblastic tumors，pNT)是一類起源于原始神經(jīng)脊外胚層移行細(xì)胞的胚胎性腫瘤，主要來源于交感神經(jīng)節(jié)及腎上腺髓質(zhì)，是兒童最常見的顱外實(shí)體腫瘤，腹膜后較多見[1-2]。pNT分為節(jié)細(xì)胞神經(jīng)瘤(ganglioneuroma，GN)、節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤(ganglioneuroblastoma，GNB)，和神經(jīng)母細(xì)胞瘤( neuroblastoma，NB)[3]，其中節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤(GNB)包括混合型節(jié)細(xì)胞神經(jīng)母細(xì)胞瘤(ganglioneuroblastoma intermixed，GNBi)和結(jié)節(jié)性節(jié)細(xì)胞神經(jīng)母細(xì)胞瘤(ganglioneuroblastoma nodular GNBn)。GN為良性腫瘤，NB為高度惡性腫瘤，GNB的惡性程度介于兩者之間[4]。腫瘤的預(yù)后取決于患兒診斷時(shí)的年齡、臨床分期、組織學(xué)類型，因此早期的定性診斷可以有效指導(dǎo)臨床治療方案的確定，改善患兒的預(yù)后效果。本研究通過對(duì)比分析兒童常見三種腹膜后pNT的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)征象、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)表現(xiàn)及最小表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值，探討最小ADC值對(duì)其鑒別診斷價(jià)值，提高其術(shù)前定性診斷的能力。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2012年3月至2019年6月我院經(jīng)手術(shù)及病理證實(shí)的22例腹膜后pNT患兒資料，其中節(jié)細(xì)胞神經(jīng)瘤5例，節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤7例，神經(jīng)母細(xì)胞瘤10例，男14例女8例，年齡5個(gè)月至13歲，中位年齡3歲；位于左側(cè)12例，右側(cè)10例；臨床表現(xiàn)為腹部膨隆8例，嘔吐5例，嘔吐伴發(fā)熱3例，雙下肢疼痛無力4例，無明顯陽性體征2例。所有患兒均為初診，檢查前均未接受放化療及活檢手術(shù)。

1.2 儀器與方法

掃描采用PhilipsIngenia 3.0 T MRI掃描儀，16通道體部線圈，運(yùn)用呼吸門控技術(shù)。檢查前禁食4～6 h，對(duì)不能配合檢查的患兒于檢查前20～30 min給予10%水合氯醛(50 mg/kg體質(zhì)量)口服，待其熟睡后行MRI。平掃：T1加權(quán)像(T1 weighted imaging，T1WI)快速梯度回波(turbo field echo，TFE)重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR) 10 ms，回波時(shí)間(echo time，TE) 2.3 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣200×121，激勵(lì)次數(shù)2；T2加權(quán)像(T2 weighted imaging，T2WI)快速掃描序列(turbo spin echo，TSE)高分辨掃描，TR 1200 ms，TE 80 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣232×129；T2WI反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(spectral presaturation with inversion recovery，SPIR)脂肪抑制技術(shù)，TR 1000 ms，TE 80 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣232×129；DWI采用平面回波成像(echo planar imaging，EPI)序列軸位掃描，掃描參數(shù)：單層層厚3 mm，層距0.3 mm，視野240 mm×240 mm，TR 5700 ms，TE 71 ms，矩陣128×100，同時(shí)運(yùn)用頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，掃描范圍內(nèi)上下各加一預(yù)飽和帶，擴(kuò)散系數(shù)b值為800 s/mm2。增強(qiáng)掃描對(duì)比劑采用釓噴酸葡胺(gadopentetate dimeglumine，Gd-DTPA)，劑量0.2 ml/kg體質(zhì)量，速率2 ml/s，經(jīng)肘靜脈快速推注。注射對(duì)比劑后行軸位、矢狀位和冠狀位T1WI掃描，參數(shù)同平掃。

1.3 圖像分析

采用Philips R2.6.3.1工作站進(jìn)行圖像后處理，重建ADC值圖，由2～4名放射科主治醫(yī)師以盲法獨(dú)立觀察圖像，如有分歧經(jīng)協(xié)商后達(dá)成一致。觀察并記錄腫瘤位置、數(shù)量、大小、形態(tài)、信號(hào)特點(diǎn)、強(qiáng)化方式及強(qiáng)化程度等。對(duì)照增強(qiáng)圖像，于重建ADC值圖上手動(dòng)繪制橢圓形感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，面積均為20～30 mm2，放置于腫瘤強(qiáng)化最明顯的實(shí)性部分，盡量避開病灶內(nèi)可見的出血、囊變壞死及鈣化區(qū)，測量其最小ADC值，測量5次取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS (Statistical Product and Service Solutions ) 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，計(jì)量資料以±s表示，經(jīng)正態(tài)分布檢驗(yàn)后，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較三者之間的最小ADC值差異，以病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)曲線，評(píng)價(jià)最小ADC值對(duì)三者的鑒別診斷效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 磁共振表現(xiàn)

5例GN均為單發(fā)病灶，T1WI顯示4處病灶呈較均勻低信號(hào)，1處病灶呈低信號(hào)伴邊緣稍高信號(hào)；T2WI顯示1處病灶呈稍高-高信號(hào)，另4處病灶呈稍高-高信號(hào)伴有內(nèi)部少許低信號(hào)；4例增強(qiáng)掃描病例顯示4處病灶均可見不均勻強(qiáng)化，其中2處中重度強(qiáng)化，2處輕度強(qiáng)化。7例GNB均為單發(fā)病灶，T1WI顯示2處病灶呈稍低-低信號(hào)，5處病灶呈稍低-低信號(hào)伴有內(nèi)部少許稍高信號(hào)；T2WI顯示2處病灶呈稍高-高信號(hào)，5處病灶呈稍高-高信號(hào)伴有內(nèi)部少許低信號(hào)；4例增強(qiáng)掃描病例顯示4處病灶均可見中重度不均勻強(qiáng)化。10例NB均為單發(fā)病灶，T1WI顯示7處病灶呈等、稍低-低信號(hào)，3處病灶呈等-稍低信號(hào)伴散在稍高信號(hào)；T2WI顯示2處病灶呈稍高-高信號(hào)，8處病灶呈稍高-高信號(hào)伴散在低信號(hào)；8例增強(qiáng)掃描病例顯示8處病灶中均可見不均勻強(qiáng)化，其中3例輕度強(qiáng)化，其余5例中重度強(qiáng)化。22處病灶DWI均顯示高低不一混雜信號(hào)(圖1～3)。

2.2 3種腫瘤的最小ADC值比較

三組中神經(jīng)母細(xì)胞瘤的最小ADC值最低，為(0.586±0.146)×10-3mm2/s，節(jié)細(xì)胞神經(jīng)瘤的最小ADC值最高，為(1.160±0.310)×10-3mm2/s，節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的最小ADC值位于兩者之間，為(0.794±0.156)×10-3mm2/s。三組采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，得到F=15.386，P=0.000077＜0.05。后進(jìn)一步對(duì)任意兩組間比較，任意兩組之間最小ADC值差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，(P=0.003、0.040和0.000017)。

2.3 ROC曲線比較分析

根據(jù)三組的最小ADC值繪制ROC曲線，以最小ADC值=0.706×10-3mm2/s為臨界值時(shí)鑒別診斷節(jié)細(xì)胞神經(jīng)瘤和節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤約登指數(shù)最大，曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.917，鑒別診斷的敏感度為100%，特異度為50%。以最小ADC值=0.665×10-3mm2/s為臨界值時(shí)鑒別診斷節(jié)神經(jīng)母細(xì)胞瘤和神經(jīng)母細(xì)胞瘤約登指數(shù)最大，AUC為0.850，鑒別診斷的敏感度為87.5%，特異度80%，

3 討論

3.1 常規(guī)MRI表現(xiàn)的局限性

臨床常規(guī)MRI掃描序列可明確腹膜后腫瘤的位置、大小、累及范圍及基本信號(hào)變化，是兒童腹部腫瘤首選的檢查方法。但兒童腹膜后外周神經(jīng)母細(xì)胞性腫瘤發(fā)病年齡無明顯特異性，T1WI、T2WI及DWI序列影像學(xué)表現(xiàn)存在一定交叉，尤其是對(duì)該腫瘤提供準(zhǔn)確定性和分級(jí)的診斷信息有限，缺乏量化指標(biāo)，鑒別診斷困難。

3.2 ADC值與pNT病理基礎(chǔ)的相關(guān)性

DWI的原理是通過水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向和程度來反映組織結(jié)構(gòu)的變化[5]。目前，DWI是唯一能觀察活體水分子布朗運(yùn)動(dòng)的影像學(xué)檢查方法，由于其具有無創(chuàng)、快速及敏感等優(yōu)勢[6]，多應(yīng)用于兒童腫瘤的診斷。同時(shí)它能檢測出與組織含水量有關(guān)的早期生理變化指標(biāo)，因此在臨床中對(duì)于腫瘤良惡性程度的判斷起到重要的作用。但DWI顯示信號(hào)強(qiáng)度受腫瘤組織的T2信號(hào)、擴(kuò)散敏感梯度(b)等因素影響，而ADC值的大小可以定量反映組織水分子的擴(kuò)散能力，不同組織測量出的ADC值有所不同[7-8]。因此在實(shí)際工作中，一般采用ADC值來定量描述彌散擴(kuò)張系數(shù)對(duì)腫瘤內(nèi)水分子的擴(kuò)散能力。相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為腫瘤ADC值主要與腫瘤細(xì)胞密度、細(xì)胞膜完整性等因素相關(guān)[9]。ADC值與腫瘤細(xì)胞水分子擴(kuò)散能力呈正相關(guān)關(guān)系，與DWI信號(hào)強(qiáng)度呈負(fù)指數(shù)關(guān)系[10]。Koral等[11]就ADC值與腫瘤細(xì)胞密度的相關(guān)性進(jìn)行研究，認(rèn)為隨著腫瘤惡性程度的增加，腫瘤細(xì)胞密度會(huì)隨之增大，從而腫瘤細(xì)胞內(nèi)水分子的彌散受限程度進(jìn)一步提高，相應(yīng)ADC值降低。從病理上我們發(fā)現(xiàn)GN是由大量施萬間質(zhì)和散在分布的神經(jīng)元成分構(gòu)成[12]，鏡下顯示腫瘤細(xì)胞體積大，胞質(zhì)豐富，腫瘤間質(zhì)內(nèi)有較多的黏液基質(zhì)和膠原纖維束，血管少，因此腫瘤細(xì)胞內(nèi)水分子彌散程度無明顯受限，ADC值顯示高； NB富于細(xì)胞性神經(jīng)母細(xì)胞腫瘤，缺乏明顯施萬間質(zhì)[12]，鏡下顯示瘤細(xì)胞呈小圓形，胞漿極少，形成中央為神經(jīng)原纖維的菊形團(tuán)(Homer- Wright)結(jié)構(gòu)，病理特征體現(xiàn)出腫瘤細(xì)胞內(nèi)水分子彌散受限程度明顯，ADC值顯示低；而GNB顯示施萬基質(zhì)中混有神經(jīng)母細(xì)胞巢[12]，鏡下顯示彌漫片狀的瘤細(xì)胞浸潤，胞體較小，胞核深染，胞漿較少，病理形態(tài)介于神經(jīng)母細(xì)胞瘤和節(jié)神經(jīng)瘤之間，因此腫瘤細(xì)胞內(nèi)水分子彌散受限程度及ADC值均介于GN和NB二者之間，與文獻(xiàn)描述一致。

3.3 ADC值方法的選擇

目前一般有三種測量腫瘤ADC值的方法，分別是瘤體平均ADC值、最小ADC值及相對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)(relative apparent diffusion coefficient，rADC)(即腫瘤實(shí)性成分與周圍正常實(shí)性組織的ADC比值)。有文獻(xiàn)[13]顯示無選擇性的測量腫瘤整體病灶平均ADC值時(shí)，ROI選擇時(shí)將無法回避病灶內(nèi)存在的鈣化、囊變及壞死區(qū)，容易使ADC值產(chǎn)生偏差，對(duì)腫瘤的病理特性表達(dá)存在一定的局限。本研究中的22例中有21例進(jìn)行了CT掃描，顯示12例病灶內(nèi)伴有不同程度的鈣化，更易體現(xiàn)出平均ADC值測量的局限性。Pierce等[14]對(duì)最小ADC值和rADC值在腫瘤的鑒別診斷能力上進(jìn)行了比較，認(rèn)為二者的鑒別價(jià)值差別不大，但rADC值測量方法在臨床日常工作中的使用步驟比較繁瑣，因此測量最小ADC值方法會(huì)更加簡單、更易臨床推廣運(yùn)用，同時(shí)有文獻(xiàn)顯示由于腫瘤的異質(zhì)性，腫瘤實(shí)性區(qū)域的最小ADC值可以更好地反映異型性腫瘤細(xì)胞的最密集區(qū)域[15]，可以作為評(píng)價(jià)腫瘤良惡性程度及病理分級(jí)的指標(biāo)，更為準(zhǔn)確地反映腫瘤不同的病理級(jí)別差異性[16-17]。本研究采用的最小ADC值診斷閾值鑒別三種腫瘤具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.4 本研究的局限性

新版世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)參照國際神經(jīng)母細(xì)胞性腫瘤病理分類(International Neuroblastoma Pathology Classification，INPC)，將外周神經(jīng)母細(xì)胞性腫瘤分為七個(gè)亞型[1]，不同亞型之間腫瘤的病理特征有所區(qū)別，從而導(dǎo)致腫瘤的最小ADC值有所差異，因此有可能會(huì)出現(xiàn)部分腫瘤最小 ADC值數(shù)據(jù)的相互重疊。本研究局限于所收集的病理結(jié)果并未對(duì)腫瘤亞型進(jìn)行具體分類，因此未將腫瘤亞型之間的最小ADC值差異考慮進(jìn)此次研究中。另外，考慮到手術(shù)中腫瘤的病理標(biāo)本選取與影像學(xué)中最小ADC值的選取區(qū)域存在誤差的可能性，從而可能導(dǎo)致最小ADC值的測量與組織病理學(xué)的相關(guān)性仍會(huì)存在差異。

綜上所述，最小ADC值在兒童常見腹膜后pNT的鑒別診斷中具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，可在結(jié)合常規(guī)MRI平掃和增強(qiáng)的圖像后，為臨床的進(jìn)一步治療及其預(yù)后提供更多指導(dǎo)和幫助。

利益沖突：無。