髓母细胞瘤的动态增强MRI和DWI表现分析

李颜良，张勇，程敬亮，卜春晓



髓母细胞瘤的动态增强MRI和DWI表现分析

李颜良，张勇，程敬亮，卜春晓

【摘要】目的：探讨髓母细胞瘤3.0T磁共振动态增强和扩散加权成像（DWI）特征及鉴别诊断价值。方法：回顾性分析41例经病理证实的髓母细胞瘤MRI资料。测量病变区与对照区ADC值并进行比较，统计动态增强MRI中时间-信号强度曲线（TIC）的类型，计算并比较各型达峰时间（Tmax）、增强峰值（EP）、最大对比增强率（MCER），以P＜0.05为差异有统计学意义。结果：所有病灶在DWI上表现为相对高信号，ADC值减低（P=0.000）。其中33例（80.5%）TIC曲线类型为Ⅱ型，髓母细胞瘤TIC呈上升平台型的95%可信区间为69.8%～91.2%，三种曲线类型之间Tmax差异有统计学意义，其中Ⅱ型曲线Tmax为（74.53±1.67）s。结论：DWI联合动态增强MRI应用，对髓母细胞瘤的诊断有重要临床价值。

【关键词】髓母细胞瘤；扩散加权成像；磁共振成像；时间信号曲线

髓母细胞瘤是儿童后颅窝常见的原发性脑肿瘤之一，少见于成人，多数起源于四脑室顶后髓帆神经上皮细胞的残余。本病预后差，容易发生脑脊液播散［1］，因此早期定性诊断对其治疗及预后有重要意义。本研究通过分析髓母细胞瘤的动态增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）中时间-信号强度曲线及扩散加强成像（diffusion weighted imaging，DWI）特征，探讨DCE-MRI及DWI对该病的诊断及鉴别诊断价值。

材料与方法

1病例资料

搜集本院经手术病理证实的41例髓母细胞瘤患者的MRI资料。男29例，女12例，年龄2～40岁，平均（13.1±9.1）岁，≤10岁24例，11～18岁9例，≥19 岁8例。主要临床表现有头痛、恶心、呕吐、行走不稳等。

2.检查设备和方法

采用Siemens Verio 3.0T MR扫描仪，标准头颅线圈。患者取仰卧位，建立静脉通道。MR平扫序列及参数：梯度回波序列（GRE）T1WI（TR 260 ms，TE 2.46 ms）、TSE T2WI（TR 3800 ms，TE 93 ms），层厚5 mm，层距1 mm，矩阵256×256，视野240 mm× 240 mm。DWI：采用SE平面回波成像（SE-EPI）序列，TR 8000 ms，TE 102 ms，视野240 mm×240 mm，矩阵160×160，层厚5 mm，b值为0、1000 s/mm2。动态增强方法：采用横轴面扫描，层面与平扫一致，经肘静脉快速（＜10 s）团注Gd-DTPA（马根维显，拜耳先灵医药，469.01 mg/m L），剂量0.1 mmol/kg，随后快速推注20 m L生理盐水，采用二维扰相梯度回波序列行DCE-MRI，TR 123 ms，TE 1.83 ms，矩阵256×256，视野230 mm×230 mm，注药前平扫1次，注药后无间断重复扫描5次，每次持续约22 s，每次扫描获得20帧图像，共持续约110 s，然后行TSE序列的横轴面、矢状面、冠状面延迟扫描。

3.图像分析

在Syngo后处理工作站处理图像。表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）图中，参照MR平扫及动态增强扫描图像划取兴趣区（ROI），面积30～35 mm2，避开液化、钙化、出血及坏死囊变区，测量b值为1000 s/mm2的ADC值，测量3次取平均值；并测量相同平面未受累小脑白质ADC值作为自身对照区（病灶位于小脑中线时，测量未受累两侧小脑白质，取其平均值；病灶位于一侧小脑半球时，测量对侧小脑半球白质ADC值），并计算其相对ADC值（r ADC=ADC病变区/ADC对照区）。采用Mean-Curve软件获取MR动态增强TIC，对于均匀强化的肿瘤，将横轴面上肿瘤全部作为ROI；非均匀强化的肿瘤，选择肿瘤早期出现强化部分作为ROI。将TIC分为4型：Ⅰ型为流入型，病灶在扫描过程中信号持续上升；Ⅱ型为平台型，病灶在早期上升后，中后期信号强度持续形成平台（升高或降低在±10%之间）；Ⅲ型为流出型，注入对比剂后病灶信号强度上升，后期信号强度下降超过10%；Ⅳ型为无明显强化型。计算各型达峰时间（Tmax）、增强峰值（enhancement peak，EP）、最大对比增强率（maximum contrast enhancement ratio，MCER）。

4.统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计分析，计量资料以平均值±标准差（±s）表示，病变区与对照区ADC值采用独立样本t检验，不同组别间Tmax的比较采用单因素方差分析，以P＜0.05为差异有统计意义。

结 果

1.髓母细胞瘤的MRI平扫表现

本组41例髓母细胞瘤中，32例病灶位于小脑蚓部并突入第四脑室内，9例位于小脑半球。肿瘤最大者51 mm×45 mm×62 mm（左右径×前后径×上下径），最小者22 mm×20 mm×18 mm。平扫T1WI呈等或低信号，T2WI呈稍高信号。其中4例病灶内出血，15例病灶内囊变和坏死，36例并发梗阻性脑积水，15例并发间质性脑水肿，20例合并小脑扁桃体下疝。

2.髓母细胞瘤DWI图像和ADC值

41例髓母细胞瘤在DWI（b=1000 s/mm2）呈相对高信号，ADC值相对降低，差异有统计学意义（两组ADC值方差不齐，统计量采用校正t值和相应的P值，P=0.000，表1），r ADC值为0.72±0.11（95%置信区间为0.69～0.76）。

3.髓母细胞瘤强化方式与TIC类型

注入Gd-DTPA后，20例髓母细胞瘤轻-中度强化（17例云絮状强化，3例均匀强化），15例明显强化，6例轻微强化。本组肿瘤中，1例随脑脊液播散至鞍上区，1例随脑脊液播散至后颅窝脑膜，均发生强化，强化方式与肿瘤部分一致。

所有病例中，6例（14.6%，6/41）为Ⅰ型（图1），33例（80.5%，33/41）为Ⅱ型（图2），2例（4.9%，2/41）为Ⅲ型（图3）。髓母细胞瘤TIC呈上升平台型的95%可信区间为69.8%～91.2%。41例髓母细胞瘤的Tmax、EP和MCER见表2。对所得数据进行正态性检验，Ⅰ、Ⅱ型Tmax、EP和MCER符合正态性分布。三种曲线类型之间Tmax差异有统计学意义，F= 739.458，P值均为0.000。

讨 论

1.髓母细胞瘤概述

髓母细胞瘤是WHO中枢神经系统Ⅳ级肿瘤［2］，75%～85%发生于儿童，发病高峰年龄为3～7岁，以男性多见［3］，本组资料显示10岁以下患者占58.5% （24/41），与文献基本一致。

髓母细胞瘤多起源于小脑蚓部或小脑半球外颗粒层多潜能神经组细胞，是一种未分化胚胎性神经上皮性肿瘤［4］，肿瘤生长迅速，并可沿脑脊液播散转移，本组病例中即有2例发生转移（分别随脑脊液播散至鞍上区和后颅窝脑膜）。本病恶性程度高，早期明确诊断对选择治疗方式及预后改善至关重要。髓母细胞瘤常规MRI表现在T1WI上多为低等信号，T2WI多为等高信号，增强时肿瘤实性部分不同程度强化，本组病例MRI均符合上述特征，但常规MRI对本病与第四脑室室管膜瘤、小脑星形细胞瘤常难以鉴别。

2.DWI与ADC值特征

DWI可在体评价组织内水分子扩散情况，DWI 及ADC值常被用来描述组织内扩散梯度的作用下其内水分子扩散大小的定量指标［5］。

本组41例髓母细胞瘤DWI（b=1000s/mm2）均表现为相对高信号，ADC值减低，平均为（0.55± 0.08）×10-3mm2/s，95%置信区间为（0.52～0.58）× 10-3mm2/s，可能是髓母细胞瘤细胞排列密集、核浆比增高，导致细胞内水分子扩散受限，肿瘤组织较周围正常脑组织呈相对信号增加，ADC值减低，与文献报道一致［6］。Yamashita等［7］研究显示髓母细胞瘤DWI呈高信号，ADC值低于0.70×10-3mm2/s［范围（0.36～0.55）×10-3mm2/s］，而室管膜瘤和星形细胞瘤ADC值均大于0.70×10-3mm2/s。Pierce等［8］研究显示，髓母细胞瘤平均ADC值、r ADC值分别为0.54×10-3mm2/s、0.70；当以ADC值0.66× 10-3mm2/s为标准时，诊断髓母细胞瘤的阳性预测值、阴性预测值以及符合率分别是86%、97%、93%。

3.动态增强特征

MRI动态增强扫描是一种经静脉高压快速注射对比剂、同时采用快速成像序列进行多次连续扫描的成像方法。在动态增强早期，对比剂多存在于血管内，肿瘤内信号改变主要依赖于组织毛细血管的数量以及血液灌注的情况；而动态增强后期，肿瘤内信号改变主要与对比剂在血管外间隙的积聚有关［9］。

本文采用60s、90s为标准，根据Tmax大小确定曲线类型。41例髓母细胞瘤中33例TIC曲线为上升平台型，EP出现在60～90s，随后维持平衡；2例TIC曲线表现为下降型，EP出现在50～70s。有研究表明，Tmax与血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）相关，VEGF表达能反映血脑屏障破坏，可反映肿瘤组织的生物学特性，即Tmax出现越早，肿瘤恶性程度越高［10］。

总之，DWI结果提示髓母细胞瘤与后颅窝其他肿瘤水分子扩散存在显著差异，间接反映肿瘤细胞密集程度，有利于本病的诊断与鉴别诊断。髓母细胞瘤TIC曲线呈上升平台型，动态增强相关参数也具有一定特征，有助于进一步明确诊断。

参考文献：

［1］庞浩鹏，吴光耀，刘国兵，等.髓母细胞瘤3.0T磁共振1H-MRS和DWI特征性分析［J］.中华神经外科杂志，2013，29（4）：383-386.

［2］Louis DN，Ohgaki H，Wiestler OD，et al.The 2007 WHO classification of tumours of the central nervous system［J］.Acta Neuropathol，2007，114（2）：97-109.

［3］Eran A，Ozturk A，Ayqun N，et al.Medulloblastoma：atypical CT and MRI findings in children［J］.Pediatr Radiol，2010，40（7）：1254-1262.

［4］Rusert JM，Wu X，Eberhart CG，et al.Snap shot：medulloblastoma ［J］.Cancer Cell，2014，26（6）：940-940.

［5］Porto L，Jurcoane A，Schwabe D，et al.Differentiation between high and low grade tumours in paediatric patients by using apparent diffusion coefficients［J］.Eur J Paediatr Neurol，2013，17（3）：302-307.

［6］Fruehwald-Pallamar J，Puchner SB，Rossi A，et al.Magnetic resonance imaging spectrum of medulloblastoma［J］.Neurodadiology，2011，53（6）：387-396.

［7］Yamashita Y，Kumabe T，Higano S，et al.Minimum apparent diffusion coefficient is significantly correlated with cellularity in medulloblastomas［J］.Neurol Res，2009，31（9）：940-946.

［8］Pierce TT，Provenzale JM.Evaluation of apparent diffusion coefficient thresholds for diagnosis of medulloblastoma using diffusionweighted imaging［J］.Neuroradiol J，2014，27（1）：63-74.

［9］Lee FK，King AD，Ma BB，et al.Dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging（DCE-MRI）for differential diagnosis in head and neck cancers［J］.Eur J Radiol，2012，81（4）：784-788.

［10］Hoff BA，Bhojani MS，Rudge J，et al.DCE and DW-MRI monitoring of vascular disruption following VEGF-Trap treatment of a rat gloma model［J］.NMR Biomed，2012，25（7）：935-942.

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·中枢神经影像学·

Analysis of dynamic contrast-enhanced MRI and DWI findings in medulloblastoma

LI Yan-liang，ZHANG Yong，CHENG Jing-liang，et al.Department of Magnetic Resonance，the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450052，China

【Abstract】Objective：To study the characteristics of dynamic contrast-enhanced MRI and DWI in medulloblastomas with a 3.0T MR equipment，and to assess the value in differential diagnosis.Methods：MRI materials of 41 patients with pathology proven medulloblastoma were retrospectively analyzed.ADC values of the lesion and the control area were measured and compared.The types of time-signal intensity curve（TIC），time to peak（Tmax），enhanced peak（EP）and maximum contrast enhanced rate（MCER）were calculated and compared.Results：Of all the medulloblastomas，high signal intensity were revealed on DWI and ADC value decreased（P=0.000）.TIC typeⅡwas assessed in 33 cases（80.5%），and the TIC of medulloblastoma showed as ascended platform type with 95%confidence interval was 69.8%～91.2%.The difference of Tmax among three kinds of TICs was statistically significant.Tmax of typeⅡTIC was（74.53±1.67）s.Conclusion：The combination of DWI with dynamic contrast-enhanced MRI showed significant application value for the diagnosis of medulloblastoma.

【Key words】Medulloblastoma；Diffusion weighted imaging；Magnetic resonance imaging；Time-signal intensity curve

收稿日期：（2015-08-06）

通讯作者：张勇，E-mail：zhy6290＠163.com

作者简介：李颜良（1991-），女，河南焦作人，硕士研究生，主要从事中枢神经系统影像学诊断工作。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.005

【中图分类号】R445.2；R739.4

【文献标识码】A

【文章编号】1000-0313（2016）03-0214-05

作者单位：450052 郑州，郑州大学第一附属医院磁共振科