DW I在脑胶质瘤与脑转移瘤鉴别诊断中的应用

黄仁华 沈加林 路青 闫俊荣 谢华英 白永瑞▲

1.上海交通大学医学院附属仁济医院放疗科，上海 200127；2.上海交通大学医学院附属仁济医院放射科，上海 200127

DW I在脑胶质瘤与脑转移瘤鉴别诊断中的应用

黄仁华1沈加林2路青2闫俊荣2谢华英1白永瑞1▲

1.上海交通大学医学院附属仁济医院放疗科，上海 200127；2.上海交通大学医学院附属仁济医院放射科，上海 200127

目的评价弥散加权成像（DWI）在脑胶质瘤与脑转移瘤诊断和鉴别诊断中的应用价值。方法收集38例脑内占位病例，20例脑胶质瘤（WHO分级Ⅲ级10例，Ⅳ级10例，均经手术病理证实），18例脑转移瘤，所有患者均行MRI常规检查和DWI检查。测量瘤体、瘤旁水肿区及对侧正常区的ADC值，瘤体区的标准化ADC值（rADC-t）=瘤体ADC值/对侧正常区ADC值；瘤旁水肿区的标准化ADC值（rADC-p）=瘤旁水肿区ADC值/对侧正常区ADC值。结果脑胶质瘤与脑转移瘤的液化坏死区DWI上均呈低信号。20例胶质瘤瘤体及瘤旁水肿区的ADC值均高于对侧正常组织，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）。18例脑转移瘤瘤体及瘤旁水肿区的ADC值均高于对侧正常组织，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）。胶质瘤与脑转移瘤rADC-t值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。胶质瘤的rADC-p值明显低于脑转移瘤，且差异有统计学意义（P＜0.05）。结论DWI可以用来帮助鉴别脑胶质瘤与脑转移瘤，从而为临床提供最佳的治疗方案。

脑胶质瘤；弥散加权成像；脑转移瘤

脑胶质瘤与转移瘤是成人脑内常见的肿瘤类型，能准确无创鉴别诊断这两种类型的肿瘤对于临床治疗有很大的帮助。常规MRI显示脑胶质瘤、脑转移瘤瘤旁水肿区均为长T1、长T2信号影，而DWI是通过测量组织中水分子的运动（布朗运动）来鉴别不同的组织病变[1-2]。病理学的研究发现脑胶质瘤与脑转移瘤瘤旁水肿区不同（脑胶质瘤瘤旁水肿区有肿瘤细胞的浸润，而脑转移瘤瘤旁水肿区为血管源性水肿）[3-4]，因此，DWI能帮助鉴别这两种类型的肿瘤。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2010年7月～2012年4月在我院检查并经手术病理、临床证实的脑内占位性病灶38例，其中，男21例，女17例；年龄27～66岁，平均（52.45±10.53）岁。高级别脑胶质瘤20例（间变性星型细胞瘤WHOⅢ级8例，间变性少突胶质瘤WHOⅢ级2例，胶质母细胞瘤WHOⅣ级10例）和18例脑转移瘤（5例经手术病理证实，13例临床诊断为脑转移瘤）。

1.2 影像学资料

采用GE Signa 3.0T HDxT超导型磁共振扫描仪。38例患者均进行了MRI常规平扫，MRI常规检查包括Ax-MPRGE：TE 2.0 ms，TR 6.4 ms；T2FSE：TE 116.9 ms，TR 4 480.0 ms；T2Flair：TE 153.3ms，TR 9 002.0ms，行轴位扫描，层厚6mm，间距1.5mm，FOV 26 cm，矩阵512×512。Ax-MPRGE增强扫描使用马根维显，经前臂静脉注射。DWI采用单次激发SEEPI序列，其参数TR 6 000 ms，TE 74.80 ms，层厚和间距与常规扫描保持一致，在X、Y、Z三个方向上施加弥散梯度，取b=0 s/mm2及b=1 000 s/mm2。

图像后处理采用GE自带软件包Functool来获得感兴趣区的ADC值，瘤体区：有强化的区域；瘤旁水肿区（增强区以外2 cm以内的水肿区）：T1WI低信号，T2WI高信号，未见明显强化区（之所以选择增强区以外2 cm以内的水肿区，因为已有研究发现胶质瘤瘤旁水肿区2 cm以内有肿瘤细胞浸润，而转移瘤瘤旁水肿区2 cm为血管源性水肿[5]）；对侧正常组织：在所有序列上均未见异常信号。瘤体区的标准化ADC值（rADC-t）=瘤体ADC值/对侧正常区ADC值；瘤旁水肿区的标准化ADC值（rADC-p）=瘤旁水肿区ADC值/对侧正常区ADC值。

1.3 统计学方法

所有数据采用SPSS 13.0软件包进行统计分析，计量资料数据以均数±标准差（±s）表示，比较采用t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

脑胶质瘤与脑转移瘤的液化坏死区在DWI上均呈低信号（图1、2）。20例胶质瘤瘤体及瘤旁水肿区的ADC值均高于对侧正常组织（瘤体、瘤旁水肿区、对侧正常区ADC值分别为：（1.25±0.14）、（1.41±0.35）、（0.83±0.05），瘤体及瘤旁水肿区分别与对侧正常组织比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；胶质瘤瘤体区的ADC值低于水肿区，但差异无统计学意义（P＞0.05）。18例脑转移瘤瘤体及瘤旁水肿区的ADC值均高于对侧正常组织（瘤体、瘤旁水肿区、对侧正常区ADC值分别为（1.18±0.52）、（1.87±0.11）、（0.84±0.06），两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。脑胶质瘤与脑转移瘤rADC-t值比较，差异无统计学意义（P＞0.05），胶质瘤的rADC-p值明显低于脑转移瘤，且差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表1 脑胶质瘤肿瘤强化区域及水肿区与正常组织ADC值比较（±s）

表1 脑胶质瘤肿瘤强化区域及水肿区与正常组织ADC值比较（±s）

注：①代表瘤体区与瘤周水肿区比较；②代表瘤周水肿区与正常脑组织比较；③代表瘤体区与对侧正常脑组织比较

类别例数瘤体区ADC P值①瘤周水肿区ADC P值②正常脑组织P值③脑胶质瘤脑转移瘤20 18 1.25±0.14 1.18±0.52 0.230 0.026 1.41±0.35 1.87±0.11 0.010 0.020 0.83±0.05 0.84±0.06 0.040 0.015

表2 脑胶质瘤及转移瘤相对ADC值比较（±s）

表2 脑胶质瘤及转移瘤相对ADC值比较（±s）

类别例数rADC-t rADC-p脑胶质瘤脑转移瘤P值20 18 1.46±0.51 1.52±0.21 0.629 1.54±0.35 2.27±0.18 0

3 讨论

常规MRI能从形态学上诊断脑内占位性病灶，但对于脑内占位性病灶的鉴别诊断仍有一定的局限性，其中最常见的是脑胶质瘤及单发脑转移瘤鉴别诊断，目前大量的新型技术已经试图解决这一问题。DWI也许能提供有用的信息帮助鉴别诊断脑内不同类型的病灶，从而制订最佳治疗方案。

已有研究发现脑胶质瘤和脑转移瘤瘤体、瘤旁水肿区ADC值要高于对侧正常脑组织[5-6]，本研究结果与之一致。本研究发现脑胶质瘤和脑转移瘤瘤体及瘤旁水肿区ADC值均高于对侧正常脑组织，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）。这可能是由于正常脑组织的神经纤维是平行走行的，垂直于神经纤维走行的水分子弥散明显受限，而肿瘤细胞排列紊乱，没有这样有序的神经纤维对水分子弥散的限制，因此，肿瘤中自由水分子的弥散要高于正常脑组织，所以肿瘤的ADC值要高于正常脑组织。Pavlisa等[5]研究发现高级别胶质瘤瘤体、瘤旁水肿区及对侧正常脑组织ADC值（×10-3）分别为（0.998±0.25）、（1.29±0.31）、（0.78±0.10），转移瘤瘤体、瘤旁水肿区及对侧正常脑组织ADC值（×10-3）分别为（1.002± 0.19）、（1.609±0.21）、（0.76±0.10），本研究结果与之相似。ADC值与细胞的密集程度呈负相关，大部分水分子的运动发生在细胞外间隙，因此细胞的肿胀及增多都限制了水的弥散，进而影响ADC值[2，7]。

DWI对于脑胶质瘤与脑转移瘤的诊断与鉴别诊断仍存在争议。Server等[8]研究发现脑转移瘤与高级别脑胶质瘤瘤旁区ADC值及ADC比值差异无统计学意义（P＞0.05），因此瘤旁区ADC值不能用于鉴别脑转移瘤与高级别脑胶质瘤。本研究结果与之相反，可能是由于他们的研究中有相当一部分患者使用了地塞米松治疗，已有研究发现使用地塞米松治疗能导致任何肿瘤瘤旁水肿区ADC值的减低[9]，因此可能影响他们的研究结果。本研究发现脑转移瘤rADC-p要高于脑胶质瘤，且差异有统计学意义（P＜0.05），这与之前的一些研究结果相一致[10-11]。Pavlisa等[5]研究发现转移瘤瘤旁ADC值高于间变性星形细胞瘤与胶质母细胞瘤，且差异有统计学意义（P＜0.05），而间变性星形细胞瘤与胶质母细胞瘤瘤旁ADC值比较，差异无统计学意义（P＞0.05），还发现胶质瘤瘤旁1 cm内的ADC比2 cm内的ADC更低，说明越靠近肿瘤中央区细胞越密集，而转移瘤瘤旁区的ADC值则与距离无关，说明转移瘤瘤旁完全为血管源性水肿。之前也有研究报道了胶质瘤瘤旁水肿区不仅有水肿且有肿瘤细胞的浸润，而转移瘤瘤旁则为血管源性水肿[12]，胶质瘤瘤旁水肿区细胞增多，水分子弥散受限，则ADC值减低，而脑转移瘤瘤旁水肿区无肿瘤细胞浸润，因此水分子弥散受限要低于胶质瘤瘤旁水肿区，ADC值要高于脑胶质瘤。

本研究发现胶质瘤瘤体rADC值与转移瘤瘤体rADC值差异无统计学意义。这与之前的一些研究结果相一致[13]，然而Sever等[8]研究发现瘤体最小ADC值是鉴别高级别胶质瘤与脑转移瘤最好的参数，转移瘤瘤体ADC值与ADC值的比值低于高级别胶质瘤，且差异有统计学意义（P＜0.05）。本研究结果与之相反，可能是由于本研究病例数不足。

总之，基于病理学发现及DWI能测量活体组织中水分子弥散程度，DWI对于脑胶质瘤与脑转移瘤瘤旁水肿区的鉴别是有一定价值的。

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App lication of DW I in the differential diagnosis of brain glioma and brain metastases

HUANG Renhua1 SHEN Jialin2 LU Qing2 YAN Junrong2 XIE Huaying1 BAIYongrui1▲
1.Department of Chemotherapy,Renji Hospital Affiliated to Medical College of Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200127,China;2.Department of Radiology,Renji Hospital Affiliated to Medical College of Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200127,China

ObjectiveTo evaluate the values of diffusion weighted imaging(DWI)in the differential diagnosis of brain glioma and brainmetastatic.Methods38 cases of brain space occupying,20 cases of brain glioma(WHO,gradeⅢ10 cases,gradeⅣ20 cases,all caseswere confirmed histologically)and 18 cases of brainmetastaseswere collected.All the patientswere given normal MRIexamination and DWIexamination.Value of ADC of tumor area,the surrounding area of tumor and normal control area were measured.Value of normalized ADC of tumor area(rADC-t)=value of ADC of tumor area/value of ADC of normal control area;value of normalized ADC of the surrounding area of tumor(rADC-p)=value of ADC of the surrounding area of tumor/value of ADC of normal control area.ResultsDWI test shown low signal levels in liquefy and necrosis areas of brain gliomas and brain metastases.In 20 cases of brain glioma,ADC values of tumor area and the surrounding area of tumor were higher than that of normal control area,and all groups had statistically significant (all P＜0.05);in 18 cases of brain metastases,ADC values of tumor area and the surrounding area of tumor were higher than the value of c normal control area,and all groups hadstatistically significant(all P＜0.05).There were no statistical differences in rADC-t between brain gliomas and brain metastases(P＞0.05);rADC-p value of brain gliomaswas significantly less than the value of brainmetastases,and two groups of value had a significant difference(P＜0.05).ConclusionDWIcan be used to identify brain glioma and brainmetastases,and provide the best clinical treatment.

Brain gliomas;Diffusion-weighted imaging;Brainmetastases

R445.2;R739.41

A

1673-7210（2012）11（c）-0093-03

黄仁华（1981.5-），女，江西樟树人，主要从事头颈部肿瘤放射诊断治疗。

▲通讯作者

2012-07-24 本文编辑：谷俊英）