磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在鑒別腦膿腫與多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的應(yīng)用

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在鑒別腦膿腫與多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的應(yīng)用

mri對(duì)腦損傷的診斷和識(shí)別具有重要的臨床意義，明顯改善。既往的T1WI、T2WI及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描從病灶形態(tài)學(xué)﹑血供上反映病變組織的特點(diǎn)。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusionweightedimaging,DWI)是一種新型的磁共振功能成像技術(shù),主要通過(guò)水分子的微觀運(yùn)動(dòng)反映機(jī)體組織結(jié)構(gòu)的生理、病理狀態(tài),其最先應(yīng)用于腦部的急性梗塞。Brunberg等報(bào)道,DWI可根據(jù)表觀彌散系數(shù)(apparentdiffusioncoefficient,ADC)值和彌散各向異性的變化來(lái)鑒別腫瘤中的壞死、囊變、瘤周水腫和腫瘤的實(shí)性強(qiáng)化,國(guó)內(nèi)學(xué)者也做了大量研究。ADC值是定量指標(biāo),可對(duì)不同病變的定性診斷提供量化標(biāo)準(zhǔn)。本研究通過(guò)對(duì)腦部擴(kuò)散加權(quán)成像及ADC值測(cè)量的研究,以提高M(jìn)R對(duì)腦膿腫和多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的診斷正確率。1對(duì)象和方法1.1腦水腫,多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤回顧性分析我院2005-12-13-2010-05-06收集的腦膿腫和多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤31例,其中腦膿腫23例,多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤8例。男20例,女11例。年齡25～75歲,中位年齡43歲。其中25例經(jīng)手術(shù)后病理確診,其余6例經(jīng)CT、數(shù)字減影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)等綜合影像分析和隨訪確診。1.2tt1液體衰減偏轉(zhuǎn)恢復(fù)序列及條件使用美國(guó)GESignaHD1.5T超導(dǎo)型磁共振成像儀,所有病例均作常規(guī)MR、DWI以及增強(qiáng)掃描。常規(guī)增強(qiáng)劑Gd-DTPA,劑量為0.1mmol/kg,速率2mL/s。掃描位置包括軸位、矢狀位和冠狀位?？焖僮孕夭?FSE)T1WI:TR1500ms、TE12ms;T2WI:TR3500ms、TE104ms;T1液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR):TR2064ms、TE11.2ms、TI750ms;FLAIR:TR8902ms、TE101ms、TI2200ms。采用頭顱八通道線圈,層厚6mm,層間隔2mm,視野(fieldofview,FOV)24cm×18cm,矩陣256×192。DWI采用單次激發(fā)自旋回波-回波平面成像(spinechoechoplanarimaging,SE-EPI)序列,TR8000ms,TE102ms,在X、Y、Z3個(gè)方向上施加擴(kuò)散梯度,擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)為0及1000s/mm2,層厚及間隔與常規(guī)掃描一致,FOV24cm×24cm,矩陣128×128。1.3腦實(shí)質(zhì)測(cè)量及評(píng)價(jià)ADC值的計(jì)算:應(yīng)用GE1.5TMR機(jī)固有Funtool功能軟件對(duì)ADC圖像進(jìn)行值的測(cè)量。由2位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師對(duì)DWI的磁敏感性偽影、化學(xué)位移偽影及相位編碼方向上的鬼影等進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)測(cè)量患者的正常側(cè)對(duì)應(yīng)部位腦實(shí)質(zhì)的信號(hào)強(qiáng)度作為對(duì)照。所有病變區(qū)的ROI>5mm2,且對(duì)每個(gè)病變區(qū)包括病變中心的壞死區(qū)、周圍水腫、壁及對(duì)側(cè)正常腦實(shí)質(zhì)進(jìn)行至少3次信號(hào)測(cè)量。并根據(jù)以下公式計(jì)算出病變的ADC值,S1、S2分別為施加梯度脈沖前后的同一部位的組織信號(hào)強(qiáng)度,b2=1000s/mm2,b1=0s/mm2。對(duì)每例患者的病灶中心、壁、周圍水腫、對(duì)側(cè)正常腦實(shí)質(zhì)均計(jì)算ADC值,并以xˉ±sxˉ±s表示。ADC=lnS1/S2b2?b1ADC=lnS1/S2b2-b11.4統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包,兩組或多組獨(dú)立樣本等級(jí)資料的χ2檢驗(yàn)及相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。2結(jié)果2.1手術(shù)病理和術(shù)后護(hù)理共手術(shù)25例(膠質(zhì)母細(xì)胞瘤7例,腦膿腫18例),治療隨訪6例(腦膿腫5例,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤1例)。2.2dwi及dwi特征8例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤均以T1WI低信號(hào)、T2WI高信號(hào)為主,其中囊變區(qū)T1WI信號(hào)更低、T2WI信號(hào)更高,增強(qiáng)掃描病灶全部呈環(huán)狀強(qiáng)化,壁不規(guī)則,周邊水腫明顯,中線結(jié)構(gòu)移位(7/8),其中顯示強(qiáng)化壁結(jié)節(jié)(5/8),見圖1A,DWI表現(xiàn)大部分混雜高信號(hào)(圖1B),ADC圖像上呈高信號(hào)(圖1C)。腦膿腫以T1WI低信號(hào)、T2WI高信號(hào)為主,增強(qiáng)掃描病灶全部呈環(huán)狀強(qiáng)化,周邊水腫明顯(22/23),見圖2A,DWI表現(xiàn)高信號(hào)(22/23),見圖2B,1例高且混雜信號(hào)(1/23),ADC圖像上低信號(hào)(圖2C)。1例腦膿腫早期炎癥期膿腔尚未完全形成,膿腔很小。2.3腦水腫正常對(duì)比皮質(zhì)數(shù)字皮質(zhì)中adc值8例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中心壞死區(qū)、壁和周圍水腫的平均ADC值分別為(2.07±0.031)×10-3、(1.64±0.254)×10-3和(1.39±0.164)×10-3mm2/s。23例腦膿腫中心壞死區(qū)、壁和周圍水腫的平均ADC值分別為(0.33±0.15)×10-3、(1.14±0.06)×10-3和(1.74±0.21)×10-3mm2/s。腦膿腫正常對(duì)比皮質(zhì)平均ADC值為(0.78±0.18)×10-3mm2/s,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤正常對(duì)比皮質(zhì)平均ADC值為(0.79±0.15)×10-3mm2/s。通過(guò)χ2檢驗(yàn)及相關(guān)分析結(jié)果顯示腦質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦膿腫中心壞死區(qū)、壁和周圍水腫的平均ADC值均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.05,正常對(duì)比皮質(zhì)各組間的ADC值無(wú)明顯差異。3dwi的差異腦膿腫和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤早期鑒別診斷對(duì)制定治療方案很重要。但有很多不典型病例因常規(guī)CT﹑MR在形態(tài)上非常相似,鑒別有很大的難度,兩者均可表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化以及不同程度的周邊水腫,其影像診斷往往直接影響臨床治療手段的選擇。本研究就1例28歲男性患者腦膿腫誤診膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像是唯一能反映活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù),它可以通過(guò)測(cè)定病灶中心及瘤壁和周邊水腫的ADC值來(lái)反映在正常腦組織中水分子的微觀運(yùn)動(dòng)情況,水分子向三維空間各個(gè)方向擴(kuò)散的量不同,存在各向異性擴(kuò)散,水分子在平行于神經(jīng)纖維的方向較垂直其方向上更易擴(kuò)散。因此取3個(gè)不同方向的DWI上所測(cè)的ADC平均值,便可消除各向異性的干擾。在人體,自由水的ADC值大約為2.5×10-3mm2/s,正常腦組織的ADC值為(0.7～0.9)×10-3mm2/s,腦組織亞急性或慢性病變的ADC值多為升高,ADC異常變化的上下限為(0.4～2.5)×10-3mm2/s,通過(guò)分析病灶的組織結(jié)構(gòu)ADC值,幫助疾病的診斷。Ebisu等首先報(bào)道了腦膿腫于DWI上呈高信號(hào)。本研究發(fā)現(xiàn)23例腦膿腫膿腔在DWI上均呈明顯高信號(hào),ADC值較低。而膠質(zhì)母細(xì)胞瘤內(nèi)囊變、壞死呈明顯低信號(hào)、ADC值較高。腦膿腫和壞死、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤理化特性不同,所以在DWI上也有顯著性差異。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為腦膿腫膿腔內(nèi)含有大量的炎性細(xì)胞、細(xì)菌、壞死組織及蛋白分泌物的黏稠液體,高黏稠度使膿液內(nèi)水分子的擴(kuò)散受限,所以在DWI上表現(xiàn)為高信號(hào),ADC值較低。而腦腫瘤壞死、囊變區(qū)主要是壞死物,其黏稠度較低,故在DWI上表現(xiàn)為低信號(hào),ADC值較高。但腦膿腫在DWI上并不都呈高信號(hào),ADC值也可能比腦實(shí)質(zhì)的ADC值還高,本病了1例腦膿腫ADC值為1.88×10-3mm2/s,可能與部分容積效應(yīng)有關(guān)。有1例腦膿腫ADC值為0.81×10-3mm2/s,與對(duì)側(cè)腦實(shí)質(zhì)ADC值十分接近。腦腫瘤囊變、壞死在DWI上也可能呈高信號(hào)。Chang等有過(guò)類似的報(bào)道。形成的原因還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。本研究也有1例腦膠質(zhì)瘤DWI呈稍高信號(hào),ADC值較低。DWI在鑒別腦膿腫和壞死、囊變腦腫瘤方面比常規(guī)MR有更高的敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值。DWI提供了常規(guī)MR所不能提供的腦組織水分子微觀物理運(yùn)動(dòng)的信息,成為常規(guī)MR鑒別診斷腦膿腫和壞死、囊變腦腫瘤必要的補(bǔ)充。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,各向異性廣泛存在于腦組織中。在活體生物組織中,由于受到呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟及脈搏搏動(dòng)、微循環(huán)及胃腸蠕動(dòng)等的影響,很難直接測(cè)到各組織的真正擴(kuò)散系數(shù)D值,而用表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)來(lái)表示。不同性質(zhì)病變的ADC值各不相同,因而通過(guò)ADC值的測(cè)定可以對(duì)病變進(jìn)行量化分析。DWI靜止的組織由于無(wú)散相位,其信號(hào)強(qiáng)度不受影響?，F(xiàn)在研究的初步結(jié)論認(rèn)為,DWI序列ADC值能提供某