3.0T磁共振全身扩散加权成像对急性白血病骨髓浸润监测价值的研究*

中山大学附属东华医院放射科(广东 东莞 523110)

李志娟 邹玉林 刘 晓漆 强 吴东升

急性白血病(acute leukemia，AL)是造血干细胞的恶性克隆性疾病，肿瘤细胞在骨髓内弥漫性生长，骨髓穿刺细胞学分析是诊断和疗效监测的金标准[1]，治疗随访过程中反复多次的骨髓穿刺活检，给患者身心带来较大的痛苦。WB-DWI可以在自由呼吸状态下完成全身大范围扫描，经三维后处理得到高信噪比图像，可立体、直观的显示骨髓病变的部位、范围，并能定量测定病灶区域表观扩散系数(ADC)值[2]，但目前国内将WB-DWI应用于AL临床疗效监测的报道仍非常少见。本研究收集30例初诊AL患者的临床及影像资料，旨在探讨WB-DWI在AL患者治疗随访过程中疗效监测的价值，以减少患者治疗过程中骨髓穿刺的次数，减轻患者痛苦。

1 材料与方法

1.1 一般资料收集2016年7月至2017年10月在中山大学附属东华医院初次诊断和治疗的30例AL患者的临床及影像资料，男11例，女19例，年龄20～60岁，平均38.8岁，所有患者均根据临床表现与骨髓穿刺细胞学检查确诊；其中急性髓细胞白血病20例，急性淋巴细胞白血病10例。所有病例均无任何MRI检查禁忌症，无幽闭恐惧症。30例患者均在治疗前行WB-DWI检查，每位患者均在化疗过程中复查一次WB-DWI，化疗结束再复查一次WBDWI，复查当日进行骨髓穿刺活检一次。分别根据WB-DWI检查和骨髓穿刺细胞学分析评估患者的疗效。

1.2 研究方法

1.2.1 检查设备与方法：采用西门子MAGNETOM Verio 3.0T磁共振扫描仪，信号采集采用4个相控阵表面线圈(头-颈联合线圈和2个腹部表面线圈)，相邻线圈之间重叠5～10cm。扫描参数：TR 8100ms，TE 83ms，FOV 40cm×40cm，层厚5.0mm，无间距扫描，矩阵192×192，采集次数5次；采用STIR-EPI、b值=800s/mm2。全身共分5段完成，每段40层，范围为240mm，扫描范围从头顶至膝关节下缘水平，每段扫描时间为4min30s，全身扫描共计22min30s。扫描结束后采用图像后处理工作站对各段的原始图像进行自动拼接，对拼接后的WBDWI图像进行三维最大信号投影(MIP)重建，并且利用黑白反转技术，形成“类PET”图像。

1.2.2 图像分析：对经过后处理得到的WB-DWI图像进行对比分析，同一病例、不同时期采集的WB-DWI图像采用统一的窗宽、窗位显示。分析同一病例治疗前、治疗过程中、治疗结束后全身骨髓灰度改变，并分别与同期骨髓穿刺细胞学改变进行对照。

1.2.3 图像测量：因颈椎椎体体积较小、骶尾椎形态较不规则，且颈部伪影较多，影像测量的准确性，故仅对胸、腰椎体及双侧髂骨进行ADC值的定量测量。每次测量分别由两位主治以上医师独立进行，取二者平均值，测量范围为胸1～12椎体及腰1～5椎体、双侧髂前上棘，共计19个感兴趣区(ROI)，统一采用圆形ROI，直径0.5～1.5cm，ROI不超出椎体及髂骨骨髓范围。19个ROI所测得的ADC值平均值作为最终测量值。

1.2.4 疗效评估：治疗后疗效评估采用AL的疗效标准，分为完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、未缓解(NR)。

1.3 统计学分析采用SPSS 19.0统计分析软件。计数资料的比较采用χ2检验，计量资料的比较采用t检验，P＜0.05为差异有显著性意义。

2 结 果

2.1 30 例AL患者经过多个疗程诱导治疗后，CR者19例(AML 13例，ALL 6例)，PR者6例(AML 4例，ALL 2例)，NR者5例(AML 3例，ALL 2例)。治疗后疗效为CR者(19例)WB-DWI图像显示治疗后骨髓信号明显高于治疗前，PR者(6例)大部分区域骨髓治疗后信号高于治疗前，而NR者(5例)治疗前、中、后骨髓信号变化不明显，见图1-6。

2.2 30 例AL患者共对570个ROI进行ADC值测量(表1、表2)。治疗前CR、PR、NR患者间ADC值差异无统计学意义(P＞0.05)；CR、PR患者治疗前、治疗中、治疗后三组间ADC值两两对比差异均具有统计学意义(P＜0.05)；NR患者治疗前、治疗中、治疗后三组间ADC值两两对比差异无统计学意义(P＞0.05)；CR与PR患者治疗中、治疗后ADC值差异的比较均无统计学意义。

3 讨 论

DWI可以检测人体内水分子的运动，从而反映组织的结构特点及生物学行为，在常规MRI检查出现异常表现之前，为疾病的诊断和治疗提供及时、有效的信息。不同组织结构中，水分子的运动能力和运动方向不同，而ADC值可以定量反映水分子的运动能力，为疾病的治疗随访、疗效监测及预后评估提供了定量信息。已有较多研究表明DWI在实体肿瘤的治疗后效果与预后的评估中具有重要意义[3]。随着磁共振软、硬件技术的发展，大大缩短了DWI扫描时间，磁共振全身扩散加权成像(WB-DWI)已逐步成熟、稳定，其高信噪比、三维立体的图像特点已可以与PET相媲美，在恶性肿瘤全身转移见检出与疗效监测中发挥重大作用[4]。由于血液病全身骨髓浸润的特点，而常规MRI序列缺乏特异性和定量分析能力，WBDWI因其较高的敏感性，逐渐被应用于血液病的疗效监测[5]。

表1 30例急性白血病患者不同疗效例数及ROI数量分布

表2 不同疗效的急性白血病患者治疗前、中、后ADC值变化情况

图1-6 急性白血病患者治疗前、治疗后WB-DWI图像对比。图1-3：患者，男性，33岁，急性髓细胞白血病，治疗前WB-DWI图像显示患者胸椎、腰椎、骶椎、骨盆及双侧股骨信号弥漫性减低。图4-6：同一患者经治疗后，骨髓穿刺细胞学提示完全缓解（CR），WB-DWI图像显示患者部分胸椎、腰椎、骶椎、骨盆及双侧股骨信号明显增高。

AL患者的正常骨髓被异常增殖的肿瘤细胞所取代，骨髓中细胞密度增大，水分子的运动受限、扩散能力减低，ADC值变小[6]。尽管如此，因急性白血病为全身骨髓弥漫性病变，WB-DWI表现为全身骨髓的弥漫性信号异常，无法与同一患者正常骨髓信号相对照，故难以明确诊断。虽然已有学者采用WB-DWI研究健康成人骨髓ADC值[7]，但不同年龄、性别的成人骨髓ADC值差异较大[8]，故缺乏参照价值。因而WBDWI在急性白血病的诊断中应用价值仍旧非常有限。

AL患者治疗过程中使用的化疗药物具有细胞毒性作用，故化疗过程中骨髓正常细胞和白血病细胞数量均会减少，骨髓细胞密度减低，骨髓充血水肿使细胞外间隙增宽、水分增加，以上因素均导致水分子运动能力增加，ADC值升高[9]。本组数据显示，CR患者治疗过程中、治疗后ADC值逐渐增加，但PR患者治疗过程中ADC值出现同样的表现，CR与PR患者治疗前、治疗中、治疗后的ADC值变化的比较均无显著差异，笔者认为骨髓水肿、细胞密度减低共同作用导致ADC值的增加，故ADC值的增加不能单独预测白血病细胞的减少。NR患者治疗过程中及多个疗程化疗后ADC值的升高不明显，可能的原因是白血病细胞对化疗药物不敏感，细胞数量减少不明显[10]。

AL患者治疗过程中，骨髓水肿、骨髓正常细胞和白血病细胞的减少均为导致ADC值增高的重要因素，但疗效监测过程中，主要需要明确减少白血病细胞的减少程度，而骨髓水肿的影响削弱了ADC值对细胞密度减低的预测能力[11]。本组数据也表明依靠WBDWI图像及ADC值定量测定均无法区别CR患者与PR患者。因此，如何尽量减少骨髓水肿对ADC值测量的影响，增加细胞密度对ADC值的影响权重是下一步研究方向。

综述所述，WB-DWI成像及ADC值定量测定在AL患者治疗随访过程中，可以区分CR、PR与NR患者，在AL患者的疗效监测中具有一定的价值，可以一定程度的减少骨髓穿刺的次数，从而减少患者痛苦。