表觀彌散系數(shù)在原發(fā)中樞神經(jīng)淋巴瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤鑒別診斷中的作用

林月，張帥，李春媚，陳敏

原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤(primary central nervous system lymphoma，PCNSL)是一種罕見的且僅發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(包括眼睛)內(nèi)的惡性淋巴瘤[1]。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma，GBM)是成人中最常見且最具有侵襲性的原發(fā)性腦腫瘤[2]；兩種疾病影像表現(xiàn)相似，但治療手段及預(yù)后不盡相同，所以在術(shù)前準(zhǔn)確鑒別兩種疾病具有重要的臨床意義。筆者回顧性分析該兩種疾病的磁共振成像形態(tài)學(xué)表現(xiàn)、增強(qiáng)后的強(qiáng)化方式以及對(duì)兩種疾病的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)[3]以及相關(guān)的參數(shù)分別進(jìn)行定量分析，以期提高對(duì)PCNSL與GBM的診斷和鑒別診斷水平，為臨床進(jìn)一步治療提供有價(jià)值的幫助。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性搜集北京醫(yī)院放射科圖片存檔及通信系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)中2010～2017年間的所有經(jīng)手術(shù)、病理或穿刺活檢證實(shí)的PCNSL及GBM的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)為：(1)各例均無免疫性疾病史、無接受免疫抑制劑治療史，無獲得性免疫缺陷癥(AIDS)病史；(2)所有病例均經(jīng)體格檢查、CT或超聲檢查除外中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外的淋巴瘤，并且隨訪3～6個(gè)月確定排除多發(fā)淋巴瘤；(3)所有病例均在掃描前未進(jìn)行過任何治療，包括：放療、化療、穿刺等；(4)圖像質(zhì)量佳，所有患者均于同一臺(tái)磁共振機(jī)器掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)追蹤隨訪時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)全身多發(fā)淋巴瘤；(2)掃描前患者經(jīng)過放、化療等治療手段；(3)圖像質(zhì)量差或者是重復(fù)圖像。最終共納入41名患者，其中17名(41.5%)診斷為PCNSL [5名女性和12名男性；平均年齡(55.3±19.1)歲]。24名(58.5%)診斷為GBM [7名女性和17名男性；平均年齡(58.2±15.1)歲]。

1.2 設(shè)備與方法

使用GE公司1.5 T超導(dǎo)型磁共振機(jī)(GE Medical Systems，TwinSpeed，Excite)，采用標(biāo)準(zhǔn)頭線圈，進(jìn)行MRI掃描。掃描序列包括：軸面和矢狀面T1FLAIR T1WI：TR 1750 ms，TE 24 ms，TI 720 ms；軸面和冠狀面FRFSE(fast recovery FSE) T2WI：TR 2690～3600 ms，TE 81.3～83.9 ms；軸面T2 FLAIR T2WI：TR 8400 ms，TE 145 ms，TI 2288 ms。軸面SE/EPI DWI：TR 4541 ms，TE 70 ms，b0=0 s/mm2，b1=1000 s/mm2。所有序列均采用5 mm層厚(除冠狀面T2WI層厚為3～4 mm外)，無間隔掃描，視野240 mm×180 mm～240 mm×240 mm，矩陣除擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)為128×128外，其他序列均為320×256。增強(qiáng)掃描使用對(duì)比劑Gd-DTPA，按0.2 mmol/kg體重，靜脈快速注射后進(jìn)行冠狀、矢狀、軸位SE T1WI掃描。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)量及處理

ADC值測(cè)量方法：在AW工作站上，選取病變最大面積所在層面，在病灶強(qiáng)化明顯的病灶實(shí)質(zhì)部分(避開囊變壞死、出血區(qū)及靠近腦溝區(qū))及同層對(duì)側(cè)相應(yīng)部位正常腦白質(zhì)區(qū)各取5個(gè)感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)，每個(gè)ROI面積為0.25 cm2，分別測(cè)量ADC最大值、最小值以及其平均值。淋巴瘤組ADC值與正常組ADC值之比用rADCL表示，膠質(zhì)瘤組ADC值與正常組ADC值之比用rADCG表示。

1.4 圖像資料分析

所有的圖像都由2名有十多年中樞神經(jīng)影像診斷經(jīng)驗(yàn)的放射學(xué)專家在不知道病理結(jié)果的情況下，通過PACS系統(tǒng)依靠下面定性指標(biāo)進(jìn)行診斷[4-5]：(1)腫瘤的部位：①病變單純發(fā)生于腦葉者；②病變累及胼胝體、丘腦及基底節(jié)區(qū)等深部腦組織。(2)腫瘤形態(tài)：①規(guī)則；②不規(guī)則。(3)囊變、壞死、出血：①有；②無。(4)瘤周水腫：①無；②輕度(水腫帶≤腫瘤直徑1/2)；③中度(腫瘤直徑1/2＜水腫帶≤腫瘤直徑)；④重度(水腫帶＞腫瘤直徑)。(5)病灶數(shù)量：①單發(fā)；②多發(fā)。(6) T1、T2信號(hào)：①低信號(hào)；②等信號(hào)；③高信號(hào)。(7)強(qiáng)化特征：①明顯均勻強(qiáng)化；②明顯不均勻強(qiáng)化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)所有計(jì)量資料采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；分類變量采用卡方檢驗(yàn)和Fisher確切概率檢驗(yàn)；對(duì)于兩種疾病有鑒別意義的定性指標(biāo)進(jìn)行二元logistic回歸分析；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。最佳診斷閾值用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，確定淋巴瘤組與膠質(zhì)瘤組組間病變面積、病變ADC值及兩組間rADC的最佳診斷閾值(optimun threshold，OT)及敏感性和特異性，即以此值作為閾值時(shí)診斷腦淋巴瘤與膠質(zhì)瘤的敏感性與特導(dǎo)性之和最大。

2 結(jié)果

2.1 PCNSL與GBM臨床數(shù)據(jù)

PCNSL與GBM患者的平均年齡和性別特征沒有顯著不同(P值分別為0.501、0.986)。在診斷為PCNSL17個(gè)患者中，B型淋巴瘤為16個(gè)(94.1%)，T型淋巴瘤為1個(gè)(5.9%)，主訴癥狀主要為認(rèn)知功能障礙(4例)，偏身肢體無力(3例)，頭痛(10例)；而24個(gè)GBM患者也表現(xiàn)多發(fā)的臨床癥狀，主要包括頭痛(15例)，偏身肢體無力(5例)，癲癇(4例)。可以看出兩種疾病的患者臨床表現(xiàn)并不存在明顯差異，所以要想準(zhǔn)確的鑒別兩種疾病，影像學(xué)檢查顯得尤其重要。

圖1 A～D：男，76歲，左側(cè)顳葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，左側(cè)顳葉囊實(shí)性占位，大小約3.4 cm×2.3 cm×2.7 cm，邊界不清。A：T2WI軸位病灶呈高信號(hào)為主混雜信號(hào)，周圍大片水腫；B：DWI呈輕-中不均勻擴(kuò)散受限；C：ADC圖病灶呈等低信號(hào)；D：增強(qiáng)示病灶不規(guī)則環(huán)形明顯強(qiáng)化。E～H：男，68歲，左側(cè)側(cè)腦室后角旁淋巴瘤，左側(cè)側(cè)腦室后角旁實(shí)性占位，大小約4.7 cm×3.6 cm×2.4 cm，邊界不清；E：T2WI軸位病灶呈等信號(hào)，周圍大片水腫；F：DWI呈重度不均勻擴(kuò)散受限；G：ADC圖病灶呈等低信號(hào)；H：增強(qiáng)示病灶不規(guī)則環(huán)形明顯均勻強(qiáng)化Fig. 1 A—D: Male, 76 years old, left temporal lobe glioblastoma, left temporal lobe solid cystic tumor, the size is about 3.4 cm×2.3 cm×2.7 cm, the border is unclear. A: On T2WI axial lesion is high-signal-based mixed signals around the large edema. B: DWI shows inhomogeneous restricted diffusion. C: ADC figure lesions in low signal. D: The enhancement shows irregular circular reinforcement. E—H: Male, 68 years old, left lateral ventricular posterior horn lymphoma, left ventricular posterior horn solid lesion,the size is about 4.7 cm×3.6 cm×2.4 cm, not well-defined. E: T2WI axial lesion is low-mixed signal around the large edema. F: DWI shows significantly inhomogeneous restricted diffusion. G: ADC figure lesions in low signal. H: The enhancement shows irregular lesions significantly enhanced.

2.2 PCNSL與GBM定性指標(biāo)的鑒別

PCNSL與GBM MRI定性特征(包括病變累及部位、病變數(shù)量、形態(tài)規(guī)則、囊變、壞死、出血以及明顯均勻強(qiáng)化)歸納于表1，PCNSL的MRI特征與GBM相比(圖1)；另外，PCNSL的患者中在T1WI上表現(xiàn)為等信號(hào)的有2例(2/17)，低信號(hào)的有12例(12/17)，高信號(hào)的有3例(3/17)；在T2WI上表現(xiàn)為等信號(hào)的有1例(1/17)，低信號(hào)的有2例(2/17)，高信號(hào)的有14例(14/17)。而GBM患者在T1WI上表現(xiàn)為等信號(hào)的有4例(4/24)，低信號(hào)的有18例(18/24)，高信號(hào)的有2例(2/24)；在T2WI上表現(xiàn)為等信號(hào)的有3例(3/24)，低信號(hào)的有1例(1/24)，高信號(hào)的有20例(20/24)。PCNSL的患者表現(xiàn)為無水腫的有3例(3/17)，輕度水腫的有7例(7/17)，中度水腫的有2例(2/17)，重度水腫的有5例(5/17)；GBM表現(xiàn)為無水腫的有3例(3/24)，輕度水腫的有7例(7/24)，中度水腫的有4例(4/24)，重度水腫的有10例(10/24)。上述三種定性指標(biāo)在兩種疾病中并沒有表現(xiàn)出明顯的差異，P值分別為0.638、0.540、0.760(排列順序依次是兩種疾病的T1信號(hào)、T2信號(hào)、周圍水腫程度)。但是，進(jìn)行多元logistic回歸分析時(shí)，并沒有發(fā)現(xiàn)哪一種指標(biāo)能夠成為鑒別上述兩種疾病的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。

表1 原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤定性指標(biāo)的鑒別Tab. 1 Differential diagnosis of primary central nervous system lymphoma and glioblastoma

表2 病變面積、病變ADC平均值和rADC這三個(gè)因素評(píng)估膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的診斷表現(xiàn)Tab.2 The diagnostic value of glioblastoma was evaluated by three factors： lesion area, the ADCmean value and the rADC

2.3 PCNSL與GBM定量指標(biāo)的鑒別

PCNSL與GBM的MRI定量特征總結(jié)如下：PCNSL比GBM腫瘤實(shí)質(zhì)部分ADC平均值低[(0.86±0.34)×103mm2/s和(1.47±0.57)×103mm2/s，P=0.019]。PCNSL比GBM腫瘤實(shí)質(zhì)部分rADC值低(1.16±0.63、1.83±0.38，P=0.020)；然而，PCNSL與GBM病變面積[(9.5±7.8) cm2和(23.2±13.5) cm2，P=0.052]，以及ADC最大值[(1.31～1.50)×103mm2/s和(2.23～2.54)×103mm2/s，P=0.34)和ADC最小值低[(0.47～0.62)×103mm2/s和(0.86～1.34)×103mm2/s，P=0.137)并沒有表現(xiàn)出明顯的差異。ROC曲線(圖2)用來表示兩種疾病病變處ADC平均值及其rADC值鑒別兩種疾病的診斷效能。ROC曲線下面積(area under curve，AUC)，敏感度、特異度及其閾值總結(jié)在表2。從曲線中我們可以看出病變處面積、ADC平均值及其rADC值的AUC分別為0.815、0.846、0.816。綜合分析，ADC平均值及rADC值這兩種指標(biāo)可以作為鑒別PCNSL與GBM的有效指標(biāo)。

圖2 病變ADC平均值、rADC值、病變大小值鑒別診斷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞與原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤的ROC曲線Fig. 2 ROC curves in differential diagnosis of the ADC mean value, the ratio of ADC and the size of lesion of PCNSL and GBM.

3 討論

3.1 兩種模型的差異及相關(guān)性

本研究不僅詳盡地對(duì)其從形態(tài)學(xué)上進(jìn)行鑒別比較，而且還用反映不同組織彌散微觀結(jié)構(gòu)的ADC值[6]進(jìn)行定量分析，且對(duì)ADC從最大值、最小值及平均值進(jìn)行三方面分析，并且為最大程度減小人為誤差，也對(duì)rADC值進(jìn)行比較。

3.1 PCNSL與GBM MRI形態(tài)學(xué)分析

研究結(jié)果顯示，PCNSL與GBM患者的平均年齡和性別特征沒有顯著不同(P值分別為0.501、0.986)，也就是說從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果看這兩種疾病發(fā)生并沒有明顯的年齡及性別的傾向性，并不能通過患者的年齡及性別去鑒別該兩種疾病；其次，在診斷為PCNSL17個(gè)患者中，B型淋巴瘤為16個(gè)(94.1%)，T型淋巴瘤為1個(gè)(5.9%)，與其他研究結(jié)果一致[7]，B型淋巴瘤好發(fā)率明顯高于T型淋巴瘤。PCNSL的MRI特征與GBM相比，包括病變數(shù)量多發(fā)(P＜0.001)，明顯均勻強(qiáng)化(P＜0.001)顯然更加常見。這種結(jié)果是跟以前的研究結(jié)果[5]一致。因?yàn)榱馨土雠c膠母細(xì)胞瘤相比，屬于具有多中心性生長特性的全腦性疾病，易在基底節(jié)區(qū)、胼胝體、丘腦及大腦半球的深部白質(zhì)通路多灶性分布，甚至可跨越中線結(jié)構(gòu)，與高級(jí)別膠質(zhì)瘤浸潤性生長相似，所以病變數(shù)量可多發(fā)。病理上[8]，PCNSL中的血管壁大部分被腫瘤細(xì)胞浸潤被破壞，導(dǎo)致有孔的毛細(xì)血管內(nèi)皮，甚至在血管腔和基底膜之間沒有內(nèi)皮，而GBM中的血管基膜盡管內(nèi)皮細(xì)胞增殖是完整的，這也就解釋了與GBM相比，PCNSL明顯均勻強(qiáng)化更多見的原因。而GBM與PCNSL相比，囊變、壞死、出血(P＜0.001)顯示地更加明顯。GBM較PCNSL浸潤性強(qiáng)，具有不斷生成其增殖所依賴的新生腫瘤血管，血流灌注明顯增加，瘤中心常壞死，瘤周水腫顯著，占位效應(yīng)明顯，可伴有出血和鈣化。顱內(nèi)惡性淋巴瘤的起源一直有爭(zhēng)議，因?yàn)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)沒有內(nèi)在淋巴組織或淋巴循環(huán)，因此，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其組織來源可能為腦組織血管周圍未分化的多潛能間葉細(xì)胞，即繼發(fā)的淋巴組織，其腫瘤細(xì)胞生長方式主要有兩種：(1)腫瘤細(xì)胞聚集在血管周圍間隙內(nèi)，圍繞血管周圍生長，形成血管袖套，浸潤周圍腦組織，并且在血管周圍腫瘤細(xì)胞密集，遠(yuǎn)離血管則稀疏。(2)腫瘤細(xì)胞彌漫性浸潤性生長，在瘤周，瘤細(xì)胞浸潤周圍正常的腦組織，在正常腦組織的小血管周圍亦形成袖套，該特征是病理上診斷PCNSL的一個(gè)很有價(jià)值的特征，也導(dǎo)致了淋巴瘤病變較均勻，出現(xiàn)囊變、出血、壞死率較GBM瘤低。PCNSL級(jí)GBM在T1及T2信號(hào)上，并沒有顯示明顯的差異，P值分別為0.638、0.540，但是PCNSL也有一定的特異性信號(hào)，T1WI呈等或稍低信號(hào)，T2WI呈稍低或等信號(hào)，這是由它的病理特征決定的。Guo等[8]通過組織病理學(xué)計(jì)量測(cè)定核漿比率發(fā)現(xiàn)，PCNSL是高細(xì)胞密度腫瘤，由巨大淋巴樣瘤細(xì)胞簇在腦組織中堆積形成，瘤細(xì)胞排列異常緊密，遠(yuǎn)高于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤；細(xì)胞間質(zhì)少，間質(zhì)內(nèi)分布較為豐富的網(wǎng)狀纖維；其核、漿比例(1.45±0.94)遠(yuǎn)高于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(0.24±0.18)。而兩種疾病周圍的水腫并沒有顯示出明顯的區(qū)別(P=0.760)，這主要是因?yàn)椴⒉荒軆H從MRI形態(tài)學(xué)上鑒別出這些是腫瘤周圍水腫還是腫瘤浸潤造成的，所以對(duì)進(jìn)一步鑒別周圍水腫[3]和腫瘤浸潤，還需要進(jìn)一步研究證明。

3.2 PCNSL與GBM ADC值和rADC值的對(duì)比分析

PCNSL比GBM腫瘤實(shí)質(zhì)部分ADC平均值低[5](P=0.019)，PCNSL由巨大淋巴樣瘤細(xì)胞簇在腦組織中堆積性生長，細(xì)胞大、排列緊密、細(xì)胞間質(zhì)少。其彌散障礙現(xiàn)象與高細(xì)胞密度的病理改變密切相關(guān)。而GBM囊變、壞死較多，自由水較豐富，彌散受限沒有PCNSL那么明顯。為了消除腦白質(zhì)彌散差異性的影響，我們引入了rADC值概念，即腫瘤組織ADC值與對(duì)側(cè)半球?qū)?yīng)正常部位腦白質(zhì)ADC值的比值。結(jié)果是PCNSL比GBM腫瘤實(shí)質(zhì)部分rADC值低(P=0.020)，結(jié)果仍是PCNSL的rADC值比GBM的rADC值低。Guo等[8]通過直接比較CNS淋巴瘤與高級(jí)別星形細(xì)胞瘤的細(xì)胞密度與ADC值的相關(guān)性，并進(jìn)一步通過組織病理學(xué)計(jì)量測(cè)定核/漿比率與ADC值的相關(guān)性研究認(rèn)為：是腫瘤細(xì)胞密度而不是核/漿比率與組織的彌散程度呈負(fù)相關(guān)。我們也比較了兩種疾病病變處與對(duì)側(cè)正常腦實(shí)質(zhì)T2及T1信號(hào)強(qiáng)度。但本組結(jié)果也證實(shí)兩種疾病之間的信號(hào)差異并不明顯(P值分別為0.638、0.540)。本研究的目的是通過MRI掃描圖像定性、定量兩種指標(biāo)最大程度上去鑒別兩種疾病，疾病的信號(hào)表現(xiàn)盡管目前還沒有確切的文獻(xiàn)表示對(duì)這兩種疾病的鑒別有明確的意義[9-12]，但是信號(hào)是MRI成像的特點(diǎn)，也是不能忽視的優(yōu)點(diǎn)，所以筆者在鑒別兩種疾病時(shí)還是把信號(hào)加入其中。盡管這兩種疾病在信號(hào)上沒有明顯差異，但是也是提醒我們?cè)贛RI上鑒別疾病的時(shí)候，一定要考慮信號(hào)的改變及差異。綜上所述，我們?cè)阼b別PCNSL與GBM[13]的時(shí)候，主要要從病變數(shù)量，強(qiáng)化方式，是否有囊變、壞死、出血[14-15]，病變的ADC值及其rADC值，這5個(gè)方面考慮，必然會(huì)提高鑒別診斷的準(zhǔn)確率。

當(dāng)然，PCNSL不僅要跟GBM鑒別，還需要和生殖細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤[14]鑒別。生殖細(xì)胞瘤好發(fā)年齡在25歲以下，好發(fā)于松果體區(qū)、鞍區(qū)及基底節(jié)區(qū)，它的好發(fā)部位及好發(fā)年齡是重要的鑒別點(diǎn)。腦轉(zhuǎn)移瘤常表現(xiàn)為環(huán)狀強(qiáng)化伴腫瘤周圍水腫，但是并沒有彌散受限，這也是最主要的鑒別點(diǎn)。

同時(shí)，本研究也有幾處局限。(1)由于本病發(fā)病率不高，本研究樣本量太小，盡管結(jié)果與以前結(jié)果一致，但是并沒有很好的代表性，還需要加大樣本，進(jìn)行更加細(xì)致的研究。(2)在測(cè)量ADC值時(shí)，盡管多次測(cè)量取平均值，但仍存在人為誤差，希望以后能進(jìn)一步改善。(3)本研究是回顧性研究，在挑選病例時(shí)，沒辦法做到完全隨機(jī)，摻雜人為因素，以后研究盡量做到完全隨機(jī)，不要出現(xiàn)偏倚。

綜上所述，本研究證實(shí)從MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)、強(qiáng)化方式及其測(cè)量得到的ADC平均值及rADC值是完全可以去鑒別PCNSL與GBM。

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