肺癌脑转移患者MRI表现与原发灶病理类型的关系

郑穗敏，翁志蓬，欧建宏

广州中医药大学顺德医院医学影像中心，广东 顺德 528000

颅脑作为常见的远端转移器官，有20%～40%的肿瘤患者会发生脑转移[1-2]。肺癌是脑转移最为常见的原发性病变，肺癌细胞可直接通过肺静脉进入血液循环，从而到达脑组织形成脑转移[3]。不同病理类型的脑转移瘤，其生物学特性及影像学表现也不尽相同，而脑转移瘤的特性与原发灶相似，明确肺癌脑转移瘤患者的原发灶病理类型对于其临床诊治具有重要意义[4]。本研究对不同原发灶病理类型的肺癌脑转移患者的MRI表现进行分析，旨在探讨脑转移瘤影像学特点与原发灶病理类型的关系，以期为其临床诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择广州中医药大学顺德医院于2013 年1 月至2020 年9 月收治的43 例肺癌脑转移患者作为研究对象。纳入标准：①所有患者均顺利完成MRI 平扫、弥散加强成像(DWI)及增强扫描检查；②经病理学明确证实为原发性肺癌，且均同时出现脑转移，临床病历资料完整；③所有MRI检查均在手术、放化疗前完成；④影像学检查结果清晰。排除标准：①合并其他恶性肿瘤者；②合并其他类型颅脑疾病；③既往有预防性全脑放化疗治疗史者。43 例患者中男性24 例，女性19 例；年龄43～74 岁，平均(64.29±7.11)岁。所有患者的原发灶肺癌均经病理学明确证实，按病理组织学类型的不同分为腺癌19 例、鳞癌10 例和小细胞肺癌14 例。本研究经医院医学伦理委员会审核批准，所有患者均对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 MRI 检查 所有肺癌脑转移患者均接受MRI 检查，检查仪器飞利浦公司Achieva 1.5T 超导型磁共振扫描仪，8 通道头颈线圈。采用SE、TSE、FFE序列进行头部常规MR 扫描，扫描序列包括横轴面T1W FFE(TR 534 ms，TE 2.2 ms)、T2WI(TR 3631 ms、TE 100 ms)和T2FLAIR(TR 7000 ms、TE 115 ms)，层厚6 mm，层间距1 mm，FOV 25 cm×20 cm，矩阵356×220。采用横轴位EPI 序列进行DWI 扫描，TR 3000 ms，TE 110 ms，层厚6 mm，层间距1.0 mm，FOV 24 cm×24 cm，矩阵256×256，从X、Y、Z 三个方向施加弥散梯度，扩散敏感系数(b 值)等于0、1000 s/mm2。增强扫描：经肘静脉快速推注钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)，剂量0.2 mL/kg，注射速度2 mL/s，从横轴位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)、矢状位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)和冠状位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)三个方向进行T1W FFE 扫描，层厚6 mm，层间距1 mm，FOV 24 cm×22 cm，矩阵310×220。

1.3 观察指标 由两名工作经验超过5 年的影像学医师进行独立阅片，主要对脑转移瘤的数目、大小、发生部位、强化特点、DWI信号表现及病灶周围水肿程度等进行观察、评价(图1～图3)。两名医师阅片意见发生分歧时经讨论达成一致。具体观察指标及参考标准如下：(1)比较不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤数目。以注射Gd-DTPA 行增强扫描所显示的病灶数目为准，分为单发病灶和多发病灶；(2)比较不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤大小。在增强扫描图像中选择病灶最大层面测量其长径，分为Ⅰ级(＜1.0 cm)、Ⅱ级(1.0～3.0 cm)和Ⅲ级(＞3.0 cm)；(3)比较不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤强化特点。分为环形强化、结节样或实质型强化和不均匀强化；(4)比较不同原发灶病理类型患者的表观扩散系数(ADC值)、相对扩散系数(rADC值)。剔除病灶内部出血及DWI 显示模糊的病灶，在b 值为1000 的图像中测量瘤体感兴趣区(ROI)及对侧正常脑实质的ADC值，并计算rADC。

图1 男性，61岁，肺鳞癌单发脑转移瘤，病灶位置在右顶叶，病灶大小分级为Ⅲ级，呈不均匀强化

图2 男性，65岁，小细胞肺癌多发脑转移瘤，病灶大小分级为Ⅲ级，呈不均匀强化，DWI明显受限

图3 男性，56岁，肺腺癌多发脑转移瘤，病灶位置在左顶叶，病灶大小分级为Ⅱ级，呈环形强化，DWI明显受限

1.4 统计学方法 应用SPSS20.0 软件进行数据分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，两组间均数比较采用t检验，多组间数据比较采用方差分析；计数资料比较采用χ2检验。均以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤数目比较 43例肺癌脑转移瘤患者中单发病灶19例，多发病灶24 例。腺癌、鳞癌和小细胞肺癌患者脑转移瘤数目比较差异有统计学意义(χ2=6.8328，P=0.0328)。其中鳞癌患者中单发病灶的比例明显高于腺癌和小细胞肺癌，差异有统计学意义(χ2=6.1518、4.6082，P=0.0131、0.0318)，腺癌、小细胞肺癌患者脑转移瘤数目比较差异无统计学意义(χ2=0.0620，P=0.8033)，见表1。

表1 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤数目比较[例(%)]

2.2 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤大小分级比较 腺癌、鳞癌和小细胞肺癌患者脑转移瘤大小分级比较差异有统计学意义(χ2=11.3565，P=0.0000)。其中腺癌和鳞癌患者、鳞癌和小细胞肺癌患者脑转移瘤大小分级比较差异均具有统计学意义(χ2=7.1449、9.4235，P=0.0281、0.0090)，而腺癌、小细胞肺癌患者脑转移瘤数目比较差异无统计学意义(χ2=1.6380，P=0.4409)，见表2。

表2 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤大小分级比较[例(%)]

2.3 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤强化特点比较 腺癌、鳞癌和小细胞肺癌患者的脑转移瘤强化特点比较差异无统计学意义(χ2=0.4885，P=0.9746＞0.05)，见表3。

表3 不同原发灶病理类型患者的脑转移瘤强化特点比较[例(%)]

2.4 不同原发灶病理类型患者的ADC值、rADC值比较 腺癌患者的ADC值、rADC值最高，其次为鳞癌，小细胞肺癌的ADC 值、rADC 值最低；小细胞肺癌患者的ADC值、rADC值明显低于腺癌和鳞癌，差异具有统计学意义(t=22.2245、13.8960、14.4435、9.8800，P 值均为0.0001)，腺癌和鳞癌患者的ADC 值、rADC值比较差异无统计学意义(t=1.3985、1.0878，P=0.1648、0.2791)，见表4。

表4 不同原发灶病理类型患者的ADC值、rADC值比较(±s)

表4 不同原发灶病理类型患者的ADC值、rADC值比较(±s)

注：与鳞癌比较，aP＜0.05；与腺癌比较，bP＜0.05。

病灶数原发灶病理类型ADC值(×10-3 mm2/s)rADC值腺癌鳞癌小细胞肺癌F值P值1.38±0.341.29±0.260.78±0.19ab 110.150.0019119871.27±0.231.19±0.210.62±0.15ab 255.930.001

3 讨论

脑转移瘤是临床上常见的颅内肿瘤之一，其原发性病变以肺癌最为常见。肺癌脑转移患者的最终死因主要是肺癌全身转移，并非脑转移瘤的颅内扩散或复发[5]。另外，肺癌脑转移患者的原发灶病理类型较难确定，不同病理类型肺癌的治疗方案及预后也不尽相同[6]。因此，及早明确肺癌脑转移患者的原发灶病理类型对于其临床诊治具有重要意义。

肺癌按照原发灶病理类型可大致分为鳞癌、腺癌、小细胞肺癌和大细胞癌等，其中以鳞癌、腺癌和小细胞肺癌较为多见[7]。由于各类型肺癌的起源组织不同，其生物学特性也不尽相同，因此不同原发灶病理类型的肺癌脑转移瘤在生物学特性和影像学表现上也存在一定差异[8]。既往有研究指出，脑转移瘤的生物学特性通常与原发灶肿瘤具有一定相似性，其影像学特点与肺癌原发灶的病理类型也存在一定关联[9-10]。

MRI在诊断脑转移上具有明显优势，在显示颅内组织方面较CT 具有更高的组织分辨率，同时MRI 能够从多个角度对颅内解剖结构进行观察，适用于早期发现脑转移，尤其是微小病灶的检出诊断[11]。本研究对不同原发灶病理类型的肺癌脑转移患者进行MRI检查，观察、比较其MRI表现，结果发现，鳞癌、腺癌和小细胞肺癌患者在单发、多发脑转移瘤上存在明显差异，鳞癌患者中单发病灶的比例明显高于腺癌和小细胞肺癌。同时、三种不同原发灶病理类型的肺癌患者在脑转移瘤大小分级上也存在显著差异，鳞癌患者的脑转移瘤病灶体积相对较大，腺癌、小细胞肺癌患者的病灶体积相对较小。分析原因，可能与不同类型癌细胞生长、浸润方式不同有关。鳞癌多生长在近肺门区，早期多向气管腔生长，生长速度缓慢，在逐渐形成肿块后才开始侵犯邻近血管[12]，血行转移较晚，转移数目较少，发生脑转移后可耐受较长时间，发病初期难以发现明显症状，发现时转移瘤体积较大[13]。其次，腺癌多发生在肺野周围，生长迅速且呈浸润性生长，倾向于侵犯段以下较为薄弱的支气管，破坏管壁后累及侵犯血管快速播散入血形成转移[14]；小细胞肺癌多发生在中央近肺门区，尽管段以上支气管质地较为坚硬，但其恶性程度较高，生长速度较快，也容易侵犯血管[15]。因此，腺癌和小细胞肺癌的脑转移发生相对较早，转移病灶数目相对较多，引起颅脑症状明显，发现时体积较小。

DWI 序列可用于检测活体组织的水分子扩散运动情况，通过分析病理状态下细胞外间隙和细胞内水分子的扩散变化对疾病进行诊断。ADC 值与组织的细胞密度具有较好的相关性，通过检测ADC值能够较好地反映病变组织中水分子的扩散运动情况。本研究就鳞癌、腺癌和小细胞肺癌患者的ADC 值进行比较，结果发现，小细胞肺癌患者脑转移瘤的DWI 受限情况较腺癌、鳞癌更为多见，与相关报道一致。分析原因，小细胞肺癌细胞排列相对紧密，细胞外间隙较小，组织间液压力升高以及细胞内的结构改变，导致水分子弥散运动受限明显[16]，因此ADC 值及rADC 值明显降低。

综上所述，肺癌脑转移瘤患者的数目、大小、ADC值与原发灶病理类型有关。通过观察其MRI表现，能够为其原发灶病理类型的预测及治疗方案的选择提供重要参考，对其临床诊治具有重要意义。