肿瘤周边MRI征象在高级别胶质瘤与脑转移瘤中的鉴别诊断价值研究

陈自南 朱建英 钟丽琴 熊敏荣 沈伟强

脑转移瘤（brain metastasis，BM）和高级别胶质瘤（high-grade glioma，HGG）是成人颅内最常见的恶性肿瘤，二者的鉴别诊断对于预后评估和治疗方案的选择至关重要。利用磁共振MRI 检查对BM 和HGG 进行鉴别诊断的研究已经相当多[1，2]，但是对于BM 与HGG 肿瘤边缘MRI 改变的研究尚鲜有报道。因此，本次研究将通过分析BM 与HGG 的瘤周水肿的表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值、肿瘤附近的皮层信号改变（signal alteration in the adjacent cortex，SAAC）征和肿瘤边缘强化（peripheral rim sign，PRS）征的差异，为二者的鉴别诊断提供新的影像学思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017 年1 月至2020 年6 月在湖州市第三人民医院接受MRI 检查并经病理证实的BM 患者37例及HGG 患者26例，BM 患者中男性25例、女性12例；年龄32～81 岁，平均（57.44±13.15）岁；原发癌为肺癌17例、乳腺癌7例、肝癌5例、结肠癌3例、胃癌3例、肾癌1例及胰腺癌1例。HGG 患者中男性19例、女性7例；年龄29～79岁，平均年龄（56.37±12.82）岁；患者分级：Ⅲ级9例、Ⅳ级17例。纳入标准为：①大脑幕上单发病变者；②实体性肿瘤者；③接受MRI 检查前未行手术、放疗、化疗等者；④MRI 图像清晰、序列完整者。排除标准为：①幕下病变者；②以囊肿为主的病变者；③接受MRI 检查前已行手术或其它治疗者；④MRI及病例资料不全者。

1.2 方法 所有患者均接受T1WI、T2WI、T1 增强、T1 FLAIR、T2 FLAIR 及DWI 横断面扫面，T1WI、T2WI 及T1 增强冠、矢状位扫描。①T2WI 脉冲序列：TR/TE 4800/110 ms、层厚6.0 mm、层间距2.0 mm、视野24 cm×24 cm，矩阵288×256；②横向T1 加权脉冲序列：TR/TE 1750/24 ms、层厚6.0 mm、层间距2.0 mm、视野24 cm×24 cm，矩阵320×224；③DWI-MR 图像：使用回波平面成像序列的轴向平面，具有灵敏度编码的并行成像（加速因子为2），b 值为0 和800 mm2/s，TR/TE/TI=4800/77.10/180 ms，层厚6.0 mm，层间距2.0 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵128×130。④常规的FLAIR-T2WI序列：TE 155 ms，TR 8500 ms，频率11 kHz，厚度6.0 mm，间隔2.0 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵256×192；FLAIR-T1WI 序列：TE 24 ms，TR 1750 ms，频率11 kHz，厚度6.0 mm，间隔2.0 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵320×224。⑤T1增强：按照剂量为0.1 mmol/kg 静脉注射钆对比剂，参数设置：TE 24 ms，TR 1750 ms，频率11 kHz，厚度6.0 mm，间隔1.0 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵320×256。

1.3 图像分析 2 位具有副主任医师职称，并具有5 年以上神经系统疾病影像诊断经验的医师进行分析诊断，分别评估瘤周水肿的ADC 值、SAAC 征和PRS 征。SAAC 征为在FLAIR-T2WI 图像中，位于强化的肿瘤附近皮层出现高信号改变。PRS 征为肿瘤边缘出现的比肿瘤其它部位更为明显的强化。瘤周水肿以瘤体旁1 cm 内的水肿区勾画感兴趣区，范围约1 cm2，GE 后处理系统自动计算ADC 值（ADCmean），测量3次，取平均值。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 统计学软件，计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验比较；计数资料采用χ2检验。利用受试者工作曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）评价上述参数对BM 及HGG 的诊断效能，并计算鉴别诊断的临界值及对应的灵敏度和特异度。设P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 BM 与HGG 患者的瘤周水肿区ADCmean 值、SAAC征、PRS征差异比较见表1

表1 BM与HGG患者的ADCmean值、SAAC征、PRS征差异比较

由表1 可见，两组瘤周水肿ADCmean 值比较，差异无统计学意义（t=1.55，P＞0.05）。HGG 患者出现SAAC征的发生率高于BM，HGG患者出现PRS征的发生率低于BM，差异均有统计学意义（χ2分别=13.80、12.57，P均＜0.05）。

2.2 SAAC 征、PRS 征对BM 及HGG 的诊断效能见表2

表2 SAAC征、PRS征对BM及HGG的诊断效能

由表2 可见，SAAC 征、PRS 征鉴别诊断BM 及HGG 的曲线下面积AUC 分别为0.73、0.73（P均＜0.05）。

2.3 HGG 和BM 患者的SAAC 征与PRS 征见封二图3和封三图4

由封二图3可见，MRI图像中左侧颞叶可见不规则肿物，大小约5.9 cm×4.5 cm，增强后呈边缘为主的不规则强化，FLAIR-T2WI 肿瘤周边皮质呈现高信号。

图3 HGG患者的SAAC征与PRS征

由封三图4 可见，MRI 图像中右侧额叶可见结节影，大小约1.5 cm×1.3 cm，增强后呈边缘环状强化，FLAIR-T2WI肿瘤周边皮质未出现高信号。

图4 BM的SAAC征与PRS征

3 讨论

HGG和BM是两种最常见的大脑恶性肿瘤，外科切除是HGG患者的主要治疗手段[3]，而BM则采用手术、化疗、放射治疗或免疫治疗[4]。在传统的MRI检查中，根据这两种肿瘤瘤体本身的影像表现往往很难区分[5]，Rykken 等[6]对脊髓转移瘤的研究认为转移瘤与胶质瘤的肿瘤边缘的改变是有差异的。因此，本次研究脑肿瘤周边MRI征象的差异对鉴别BM与HGG的意义，通过常规MRI 检查分析BM 与HGG 患者的瘤周水肿的ADC值、SAAC征和PRS征的差异。结果表明，HGG 患者更常见SAAC 征（61.54%），BM 患者更常见PRS 征（75.68%），但是BM 与HGG 的瘤周水肿ADC 值差异无统计学意义（P＞0.05）。因此，在常规MRI 上发现SAAC 征提示HGG 的可能，而有PRS 征而没有SAAC征则提示BM。两种征象对HGG与BM的鉴别诊断有一定的临床应用价值。

有研究认为，由于BM 和HGG 均容易发生坏死、囊变，导致水分子扩散的各向同性都较正常脑组织明显[7]，因此二者的ADC 值无显著差异，难以将二者进行鉴别。HGG 随着肿瘤细胞向周围浸润，新生不成熟血管亦可长到周围水肿区，即形成浸润性血管源性水肿。由于BM 无周围浸润特性，其周围水肿区无肿瘤细胞浸润，几乎没有肿瘤血管的生成，即单纯性血管源性水肿。本次研究结果表明HGG 的瘤周水肿ADC 值有低于BM 的趋势，但是差异无统计学意义（P＞0.05）。而周之怀等[2]研究认为BM 与HGG 患者的瘤周水肿区ADC 值差异有统计学意义（P＜0.05），与本次研究结果不一致，可能与病例选择有关，需进一步扩大病例数，进行多中心研究进一步论证。

SAAC征主要在FLAIR-T2WI图像上观察，有研究报道SAAC 征的出现提示HGG 的存在，因为HGG的肿瘤细胞浸润脑组织超过肿瘤边缘，在FLAIRT2W序列中的肿瘤边缘信号改变表明存在肿瘤周围浸润[8]。实际上，血管源性水肿首先累及脑白质，而很少累及灰质[9]，因此，当在皮质内发现接近皮质下病变的信号强度变化时，这可能是由于瘤周水肿区的显微肿瘤浸润所致。如果没有SAAC 征，而增强的T1WI上图像出现PRS征则提示为转移性肿瘤的可能。与HGG不同的是，BM周围的脑区主要是单纯血管源性水肿，没有明显的脑实质浸润，因此病变边界可能出现更明确，并且在对比增强的影像中表现出来，即在肿瘤边缘出现PRS 征[6]。本次研究结果认为HGG 患者中出现SAAC 征高于BM（P＜0.05），而BM 患者更多出现PRS 征。进一步表明，SAAC 征鉴别诊断BM与HGG的曲线下面积AUC为0.73（P＜0.05），诊断的灵敏度61.54%，特异度83.78%；PRS 征诊断BM 与HGG的曲线下面积AUC为0.73（P＜0.05），诊断的灵敏度75.68%，特异度69.23%。因此，PRS 征和SAAC征的评估可以提高对BM和HGG的鉴别诊断效能。

综上所述，PRS 征和SAAC 征对BM 和HGG 的鉴别诊断有一定的临床应用价值。本次研究受回顾性分析的限制，在样本量及勾画感兴趣区上存在一定的不足之处。