原发性脑淋巴瘤的MRI功能成像和延迟强化特点

张 禹张龙江葛 锐朱友志骆祥伟李大圣

原发性脑淋巴瘤是一种相对少见的颅内恶性肿瘤,然而,近年随着器官移植手术的广泛开展以及获得性免疫缺陷性疾病的增多,脑淋巴瘤的发病率有明显上升趋势,而且该病对放疗和化疗敏感,如果能够做到影像学确诊,或许可以减少外科手术干预的概率。但是,脑淋巴瘤的影像学表现复杂,临床表现无特异性,导致传统MRI检查误诊率较高,笔者回顾性分析23例原发性脑淋巴瘤的延迟强化、弥散加权成像、氢质子磁共振波谱及灌注加权成像的表现,以提高对本病的诊断和鉴别诊断能力。

方 法

1.临床资料

收集解放军第105医院及南京军区南京总医院23例颅内淋巴瘤,男 18例,女5例,年龄14～86岁,其中不小于40岁者21例。均经定向穿刺活检和开颅手术后病理确诊,其中经免疫组化确诊19例为B细胞性淋巴瘤,另外4例未明确细胞来源。就诊时主诉主要有头痛、头昏、癫发作、肢体活动感觉障碍、恶心、呕吐、精神异常、言语错乱等,均无艾滋病和器官移植后使用免疫抑制剂病史,均为治疗前检查。

2.检查方法

采用PH ILIPS Infinion 1.5T磁共振机(14例)、SIEMENS Essenza 1.5T磁共振机(9例)。23例均行平扫、增强扫描和DWI,其中9例行MR灌注成像、12例 16病灶行MRS。常规扫描序列包括轴位 T1WI(TR250～330ms,TE12～20ms),T2WI(TR3400～4000ms,TE120～150ms),经肘静脉注射对比剂Gd-DTPA,剂量为0.1mmol/kg,给药后立即行轴位、矢状位及冠状位三个体位T1WI序列的常规增强检查,增强扫描的首次序列与末次序列相隔时间至少6min,不足6min者达到6min后再加扫任一体位序列。DWI均采用自旋-回波平面成像 (SE-EPI),TR7000～10000m s,TE90～100ms,扩散梯度同时取前后、左右、上下3个方向,扩散敏感系数(b)值为1000s/mm2。常规扫描及DWI的层厚为5～6mm,层距0～1mm。MR灌注成像均在SIEMENS磁共振机上进行,采用轴位单次激发自旋-回波平面成像序列,进行快速动态扫描,以病灶为中心共扫描12～16层,一次采集时间为1.54s,每层采集50次,扫描参数分别为TR 1400ms,TE30ms,视野FOV 24cm ×24cm,层厚 5～ 6mm,层距 0.5～ 1.8mm,矩阵128×128,经随机软件自动生成rCBV彩图,红、黄、绿、蓝四种色阶代表由高到低的程度。PH ILIPS Infinion1.5T磁共振机行7例单体素1H-MRS(TR1500m s,TE35ms),SIEMENS Essenzal 1.5T磁共振机行5例多体素1H-MRS(TR1500m s,TE135ms),均采用点分辨自旋回波PRESS技术,感兴趣容积(VO I)均选择常规MRI检查实性强化区进行分析。

结 果

1.常规MRI表现

1.1 部位及分布情况:多发16例,单发 7例,共检出50个病灶,幕上43个,幕下 7个。将脑室旁、基底节区及胼胝体认定为深部脑组织;将皮髓交界区、脑皮质认定为浅部脑组织;长径5cm以上的大病灶以其中心区域界定所在位置,29个病灶位于深部脑组织(图1～3),21个病灶位于浅部脑组织(图3,4)。无一例出现脑膜异常增厚及强化等受累征象。

1.2 平扫信号:T1WI呈等信号或稍低信号,T2WI呈等或稍高信号(图1A)。

1.3 增强后首次扫描表现:共42个病灶强化。24个病灶均匀明显强化,呈“团块状”(图 1C)、“握拳状(图 2B)”、“结节状”(图 3A,图 5A)或“蝶翼状” 。18个病灶呈不均匀强化。12个病灶出现“脐凹征”(图1C)、“缺口征”或“尖角征”(图 1C,图4A)。

1.4 延迟强化表现 (与增强后首次扫描相比):24个首次扫描呈均匀强化的病灶中15个强化灶范围增大(图2B,图3B,图5B),9个无明显变化。另外 18个不均匀强化灶中9个趋于均匀(图2B,图3B),6个灶内低信号范围缩小,3个无明显变化。另又出现8个新增强化灶,均为均匀的结节状强化(图3B,图4B)。

1.5 水肿程度:43个病灶周围见轻-中等度水肿(图1A,图2B,图3),7个病灶周围无明显水肿(图3B)。

2.DWI表现

42个最先强化的病灶实质区均呈高或稍高信号(图1B)。新增的8个强化灶均为稍高信号。

3.MRS表现

图4 B细胞性淋巴瘤。轴位增强示左侧顶枕叶浅部不规则肿块,其前缘似呈尖角征且后缘达脑表面,周围中-重度水肿环绕,右侧侧脑室旁可见斑片无明显强化的稍低信号(A)。6min后冠状位示右侧侧脑室旁的稍低信号内出现小结节状强化灶(B)。MRS(TE 35m s)左侧顶枕叶肿块NAA峰及Cr峰下降,NAA/Cr为1.0,Cho峰明显升高,Cho/Cr为 3.5,近1.5ppm处可见高大Lip峰,其边缘可见融合的Lac峰切迹,0.9ppm处尚可见另一矮小的Lip峰(C)。右侧侧脑室旁结节灶NAA峰轻微下降,NAA/Cr为1.6,Cho峰稍升高,Cho/Cr为1.1,1.3ppm处可见矮小的 Lip峰,未见Lac峰(D)。

16个病灶中的12个首先强化的病灶实质区Cho峰升高、Cho/Cr大于1.5,NAA 峰下降、NAA/C r均小于1.5,均出现高耸 Lip峰(图1D,图4B),5个出现 Lac峰(图1D,图5C)。另外4个是新增的延迟强化灶,NAA峰轻微下降、NAA/Cr1.5～1.6,Cho峰稍抬高、Cho/Cr1～1.1,Lip峰矮小,未见明显Lac峰(图4D)。

4.PWI表现

9例行PWI后自动模拟rCBV彩图,病灶呈蓝绿混杂色3个,呈蓝色6个(图1E)。

图5 B细胞性淋巴瘤。轴位增强扫描示右侧小脑深部第四脑室旁明显强化的浅分叶肿块,其外侧旁皮质下隐约可见短条状强化灶,肿块周围轻度水肿(A)。7min后肿块持续强化且轮廓趋于规则,其外侧旁的强化灶范围明显增大而形成结节状(B)。MRS(TE 35m s)示NAA峰明显下降,NAA/Cr为 1.3,Cho峰升高,Cho/Cr为3.0,1.3ppm以及0.9ppm处均可见高耸的Lip峰,且1.3ppm处的Lip峰边缘可见融合的Lac峰切迹(C)。

讨 论

关于原发性脑淋巴瘤的文献报道并不少见,分析的侧重点各有差异,影像学主要集中于传统MRI表现的报道,而DWI、MRS及PWI的报道相对较少,尤其关于延迟强化MRI特点的报道更为稀少。

1.脑淋巴瘤的临床与病理

脑淋巴瘤分为原发性和继发性两类,两者在影像学、病理学及免疫组织化学上无法区别[1]。原发性脑淋巴瘤发病率仅占脑原发肿瘤的2%～6%,好发年龄大多分布于40～60岁,男女性别比约 1.5～2:1[2-4]。而本组男女比例(3.6:1)高于文献。脑淋巴瘤的手术疗效存在争议,Bataille等[3]及陈字等[4]认为手术的主要价值仍然是取得病理,对生存期无太大贡献。而另些学者[5]则认为在临床及影像学进行分型评估后一些病例可以首选手术治疗。脑淋巴瘤对激素治疗和单纯放疗都非常敏感,但容易复发、远期疗效差,目前主张以化疗+放疗为主的综合治疗,可以提高生存率以及降低单纯放疗的神经毒性,一般化疗先于放疗,因为放疗后血脑屏障的恢复会降低化疗的敏感性,尽管如此,总体预后仍然较差,5年生存率仅约20%～30%,对影像学怀疑淋巴瘤者在未确诊之前应尽量避免使用激素,以免无法捕捉病灶进行活检而造成确诊困难[2-6]。

原发性脑淋巴瘤发病机制和组织起源尚未清楚,近些年倾向于起源自血管周围的未分化多潜能间叶细胞[7]。原发者95%以上是B细胞性淋巴瘤;3.6%～5%是T细胞性淋巴瘤;而霍奇金淋巴瘤极其罕见[3,6,8]。脑淋巴瘤一般病理形态如下:肿瘤边界不清,缺乏新生血管,间质少,网状纤维丰富,偶见出血及点状坏死,一般无钙化,肿瘤细胞沿血管周围聚集,形成袖套样排列,浸润破坏血管壁和柔脑膜,细胞紧密一致,胞质少,核大,常染色质多,细胞器缺乏,核糖体丰富,边缘区的脑实质内可见单个或成片肿瘤细胞沿血管周围间隙浸润[6-9]。

2.脑淋巴瘤的MRI常规表现特点

脑淋巴瘤可单发可多发,平扫时T1WI呈等或稍低信号,T2WI呈等或稍高信号,轻-中等度水肿甚至无明显水肿,与肿块体积相比占位效应并不严重,少有出血,增强后明显强化,呈“团块状”、“握拳状”、“结节状”,累及胼胝体呈“蝶翼状”,有的病灶出现“脐凹征”、“缺口征”、“尖角征”,这些传统MRI特点与文献报道基本一致[1-3,7,10-12]。国外学者[2,13]将脑淋巴瘤强化方式分为三种类型:均匀型、不均匀型及环型。环型常见于免疫缺陷患者,仅4%～13%出现于免疫正常者,本组未出现环型强化,符合一般规律。本组病例多发者居多(16/23),分布于脑深部和浅部病灶数量的倾向性并不明显(29:21),这与一些文献结果恰好相反[3,6,7,10,12],但是本组所有病灶都累及脑白质,包括皮质下浅部脑白质。最近,Senocak等[1]的研究也发现原发脑淋巴瘤可以如同继发者一样多发,位于皮髓交界区,两者之间并无明显的统计学差异。Haldorsen等[2]收集75例有影像学资料的脑淋巴瘤,初诊时单发者34例(45%);多发者26例 (35%)和弥漫性5例 (7%);另有10例(13%)影像学未显现病灶,103个病灶中仅一半左右(56%)位置较深而邻近侧脑室旁,只累及脑白质者占63%。这些或许说明病灶是单发还是多发以及发病部位是深还是浅可能对原发性脑淋巴瘤的定性诊断价值有限,而更容易侵犯脑白质可能是脑淋巴瘤的一个特点。但病灶多数位于幕上 (43/50),脑膜受累少见(0/50),这与文献报道相符[3,8,13]。

3.脑淋巴瘤延迟强化的特点及意义

本组76%(38/50)的病灶呈现不同特点的延迟强化。或出现新的强化灶导致病灶数量增多,或向周边延伸导致强化灶范围增大,或强化灶中央低信号区缩小,或不均匀强化者渐趋均匀。对照脑淋巴瘤的病理学特征,推测其延迟强化的发生机制可能与血脑屏障破坏的程度和范围不均匀、血管通透性变化不一致、对比剂在较紧密的细胞间隙内和网状纤维间缓慢渗透聚集、淋巴瘤乏血管导致对比剂进入和廓清均相对缓慢有关。有学者[12,14]认为脑淋巴瘤的强化灶周围的长T 2信号区存在肿瘤细胞沿血管周围间隙浸润扩散的成分;Bessell等[15]甚至认为淋巴瘤是弥漫性脑疾病,Haldorsen等[2]发现10例初诊时无肿瘤,其中5例进行MRI或CT的增强扫描,12～57周后复查的8例中6例出现了强化灶并得到病理证实,1例MRI增强仍未出现强化灶以及另1例CT平扫也未提供更多信息,后来得到尸检证实。Haldorsen等[2]的发现可能说明了淋巴瘤在一段时期内对脑组织结构破坏轻微,从而血脑屏障得以保存,本组中4个新增延迟强化灶的MRS提示这些区域的肿瘤浸润较为柔和,这一现象也许可以为这一解释提供了一些客观依据。齐志刚等[16]则发现瘤周Cho/Cr比值升高,并认为脑内淋巴瘤对瘤周存在浸润。这些观点或许可以进一步佐证本文对淋巴瘤延迟强化机制的推测,因此,理论上延迟强化更能准确地反映脑内病变的范围、数量。作者认为当初诊怀疑淋巴瘤时最好进行长时间的延迟增强扫描以观察是否出现新病灶或者仔细对照增强扫描的不同时相以观察强化方式的变化,这不仅能够增加脑淋巴瘤的诊断依据,避免诊断延误,而且可以充分显示病灶,从而有利于进一步指导治疗方案的制定以及更客观地评价治疗前后疗效。

4.脑淋巴瘤DWI、MRS、PWI的特点及意义

弥散加权(DWI)能够反映组织中水分子无序扩散运动的快慢,能够在细胞水平推测组织的微空间结构及其微动态变化。本组100%的脑内肿块或结节DWI呈高或稍高信号,这一特点与淋巴瘤细胞紧密连接、肿瘤含水量较少、胞外纤维组织和胞内蛋白物质丰富共同限制了水分子弥散运动有关。Zacharia等[13]发现不管免疫力缺陷的坏死型淋巴瘤还是免疫力正常的实性淋巴瘤,90%瘤体实质区的弥散都不同程度受限,而且治疗后瘤灶ADC值明显升高,他们认为与肿瘤缩小或消散后局部正常脑组织增加相关。MRS可以无创检测活体组织的能量代谢、生化特征以及对某些化合物的定量分析。本组100%(16/16)脑内淋巴瘤灶的天门冬氨酸(NAA)含量不同程度减少而胆碱(Cho)含量不同程度升高,与文献报道一致[12,13]。NAA是正常神经元的内标志物,其含量减少反映了淋巴瘤破坏正常脑组织导致神经元数量的减少及缺失以及神经元功能减退。Cho是细胞膜磷脂代谢成分之一,其含量增高代表淋巴瘤细胞膜转换代谢旺盛、细胞增生明显,印证了脑内淋巴瘤是富细胞肿瘤。Lac是糖酵解的产物,它的出现与肿瘤组织无氧代谢、局部低灌注以及微循环障碍有关,本组Lac峰出现率仅31.2%(5/16),这可能说明脑淋巴瘤对高血流灌注的依赖程度不高或对缺血缺氧不敏感,从而间接反映了它可能是低灌注乏血管性肿瘤。Lip峰一般只出现在肿瘤的囊变/坏死区,而脑淋巴瘤的实质区常常出现脂质 (Lip)峰,本组75%(12/16)出现宽大高耸的脂质(Lip)峰,25%(4/16)出现矮小的脂质峰,因此,肿瘤实质区Lip峰尤其是高耸Lip峰的出现或许是淋巴瘤的特征,这可能与肿瘤内点状微观坏死、大量巨噬细胞吞噬脂质[12,17]、淋巴细胞和巨噬细胞细胞膜成分更新加快[18]有关。Bizzi等[17]监测到在放疗后淋巴瘤的Lip含量可以下降,Raizer等[19]则认为脑淋巴瘤Lip含量丰富提示预后不佳,易复发。因受到样本量少和随访不充分的限制,本组研究没有评估Lip含量与脑淋巴瘤的治疗和预后之间的相关性。PWI通过计算对比剂首过T 2＊信号强度-时间曲线下面积,得出rCBV值并模拟成彩图,PWI不同于常规MRI增强,常规增强反映的是血脑屏障破坏和血管通透性的改变,而PWI可反映组织血容量及肿瘤内微血管生成情况,本组9例PWI获得的rCBV图显示脑内淋巴瘤呈低灌注趋势,这证明了它实际上是一种无显著血管增生的乏血管肿瘤,另外淋巴瘤致密的组织结构对血管造成的压迫也可减少首过期内单位时间进入肿瘤组织内的对比剂量[20]。研究表明[9,21-23]脑淋巴瘤这种低灌注特点可以和大多数颅内明显强化的肿瘤做出鉴别;如高级别胶质瘤、原始神经外胚叶瘤、脑膜瘤、转移瘤等,因为这些肿瘤的血管增生程度均较高,所以相应的 rCBV也都高于脑淋巴瘤。反映血流速率的MTT(平均通过时间)值对颅内肿瘤的定性和分级价值有限,因为血管灌注压、血管管径、侧枝循环以及血管的形态、走形等因素都可影响MTT值。

5.脑淋巴瘤的主要鉴别诊断

淋巴瘤位于脑浅表位置时或脑膜时,需与脑膜瘤鉴别,两者传统MRI及DWI表现有时类似。但脑膜瘤大多位于脑外,邻近颅骨大多呈反应性增生改变,MRS显示的高Lip峰主要出现在坏死区而不是实质区,PWI示脑膜瘤呈高灌注[22]。淋巴瘤仅形成脑膜肿块较少,侵犯颅骨呈穿透性生长方式、颅骨受侵轻微但其内外软组织肿块较大。恶性胶质瘤更易出现坏死和出血,T2信号较淋巴瘤高,强化明显且不均匀,MRS可有Lip峰但不如淋巴瘤明显,而且Lac峰更易出现且更明显、NAA峰降低更显著,PWI示其实质呈高灌注[9]。转移瘤典型者呈小结节大水肿,环形强化多见,多位于皮髓交界区,常有原发灶,瘤周MRS无明显异常,PWI呈现不均匀的高灌注或较均匀的等灌注[23]。另外,握拳状及蝶翼状强化;脐凹征、缺口征及尖角征的出现;与肿块体积相比水肿及占位效应较轻;具有特别的延迟强化等都是淋巴瘤与其他颅内肿瘤很好的鉴别点。

总之,原发性脑淋巴瘤的临床表现没有特异性,综合分析MRI常规表现及其延迟强化方式、DWI、MRS及PWI特点,有望作出脑淋巴瘤的定性诊断。尤其是延迟强化,它或许能够更充分显示病灶的数量、范围,可以为临床治疗方案的制定和疗效评价提供一些更可靠和客观的信息。

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