MR常規掃描及功能成像在顱腦單發轉移瘤診斷中的應用研究

李欣 謝繼承 王冬女 吳玲 許韻宇 季文斌

腦轉移瘤是中老年人常見的顱內腫瘤，約占所有顱內惡性腫瘤病變的半數左右［1］。原發腫瘤種類較多，尤其是非小細胞肺癌、黑素瘤、胃腸道惡性腫瘤、乳腺癌等［2］。大約30%的晚期非小細胞肺癌患者可發生顱腦轉移［3］。氫質子磁共振波譜分析（magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）作為目前唯一非侵襲性活體生化定量檢測方法，其能探測到腫瘤與正常腦組織不同代謝物濃度的變化［4］。彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）是水質子在組織自由運動中的磁共振功能成像技術，是現如今在活體上進行水分子擴散的唯一成像方法［5］。磁敏感加權成像（susceptibility weighted imaging，SWI）依賴于血液的氧合水平及血液代謝產物同周圍組織在磁敏感性上的差異，利用相位信息進一步增加不同細胞之間信號的差異，常用于腦血管疾病，亦可用于腫瘤血管再生及出血的評估［6］。本文旨在探討MR 常規掃描與功能成像在顱腦單發轉移瘤診斷及鑒別診斷中的價值體現。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017 年1 月至2020 年1 月經本院手術或活檢病理證實的單發顱腦轉移瘤20 例。其中男12 例，女8 例；年齡45～72 歲，平均59.3 歲；原發腫瘤為肺腺癌11 例，胃癌4 例，乳腺癌3 例，腎癌1 例，肝癌1 例。所有腫瘤術前均行常規MR 平掃及增強檢查，單發腦轉移瘤中有15 例行MRS 檢查、17例行ADC 值測定、13 例行SWI 檢查。

1.2 檢查儀器和方法 MRI 檢查采用GE DISCOVERY HD750 3.0T 超導型機，8通道頭顱相控陣列線圈；常規MR T2WI、T1WI 橫斷位；T2WI TR/TE 5000ms/ 119.4ms，T1WI TR/TE 1750ms/24ms， 矩 陣384×224，FOV 22cm×22cm；靜脈注射釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）后分別行軸、矢、冠狀位T1WI 增強掃描；DWI 序列TR/TE 5000ms/75.1ms，層間距1.0mm，層厚6.0mm，矩陣320×224，FOV 22cm×22cm，b 值 為1000s/mm2；MRS使用多體素1H-MRS掃描，采用點分辨波譜分析（PRESS）序列。TE35ms，TR1000ms，層厚1.0cm，自動預掃描完成水抑制及勻場；SWI 采用高分辨3D 快速小角度激發序列，TE 20.0ms，TR 28.0ms，翻轉角15°，FOV 方向78.1%，層厚1.3mm，FOV 230mm ×180mm。

1.3 各種數據測定、圖像處理及評價 原始數據采用GE ADW 4.5 工作站Functool 軟件處理，分別選取MRS、SWI、ADC 圖軟件。測量腫瘤實體部分、腫瘤周圍水腫的各代謝物濃度值（膽堿Cho、肌酸Cr、氮-乙酰天門冬氨酸NAA、脂質Lip、乳酸Lac 等，并借助Cr 作為參照波峰，依次測算Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr 等值，重建得到化學位移偽彩圖像。）、腫瘤實性成分及瘤周水腫帶的ADC 值、腫瘤內磁敏感信號參數（intertumoral susceptibility signal，ITSS 評分、腫瘤靜脈血管數、出血個數）等。ITSS 定義為在SWI 影像中腫瘤內部出現聚集或散在的點線狀或簇狀的低信號影，并按0～3 分進行評分；腫瘤內出血灶定義為SWI影像中點狀或簇狀的低信號影，形態不規則；腫瘤內靜脈血管定義為細線樣、彎曲走行管狀或條帶狀低信號影。圖像后處理由2 位從事神經影像診斷的副主任醫師單獨分析，有疑義時再由相關專業的主任醫師重新審核判定。

1.4 統計學方法 采用SPSS 17.0 統計軟件。計量資料以（±s）表示，組間比較采用t 檢驗；計數資料以%表示，采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

本組20 例病例有7 例腫瘤平掃可見少量出血，增強掃描有14 例呈較為規則完整的環形強化（見圖1A、圖2A），4 例為囊實性強化，2 例以實性強化為主；有16 例瘤周見大面積水腫帶，4 例少許水腫帶或水腫帶不明顯；1H-MRS 特點：單發腦轉移瘤腫瘤實質區域Cho 峰較對側正常組織不同程度升高，而Cr 峰及NAA峰較對側正常組織不同程度降低、9 例病灶未見明顯NAA 峰，部分腫瘤還可見高聳的雙LL 峰。腫瘤瘤周近側水腫區域波譜大致正常，3 例腫瘤Cho 峰輕度增高，NAA 峰、Cr 峰輕度降低，遠側均表現為正常（見圖1E、1F；圖2E、2F）。顱腦單發轉移瘤實質部分在DWI 多為等或略低信號，部分為稍高信號，其ADC 均值約為（0.83±0.34）×10-3mm2/s；轉移瘤瘤周水腫帶范圍一般較大，DWI 多為等、稍低信號，轉移瘤周圍水腫區ADC 均值約為（1.61±0.15）×10-3mm2/s（見圖1C、1D；圖2C、2D）。SWI 成像顯示腫瘤實質內可見散在少許簇狀、點狀、線條樣低信號影，瘤周水腫區未見明顯異常信號影（見圖1B、圖2B）。顱腦單發轉移瘤腫瘤實質與瘤周水腫區各項參數，見表1。

表1 顱腦單發轉移瘤腫瘤實質與瘤周水腫區各項參數（±s）

表1 顱腦單發轉移瘤腫瘤實質與瘤周水腫區各項參數（±s）

單發轉移瘤 腫瘤實質區 瘤周水腫區Cho/NAA 2.31±1.27 0.82±0.47 Cho/Cr 3.91±1.78 1.21±0.26 NAA/Cr 1.95±0.91 1.54±0.47 ADC 值（mm2/s） （0.83±0.34）×10-3 （1.61±0.15）×10-3靜脈血管數 4.65±0.94 0

圖1 橋腦偏左側肺腺癌腦轉移

圖2 右側額葉皮層下肺腺癌腦轉移

3 討論

本組MR 增強掃描顯示囊性轉移瘤其環壁大多完整、規則，腫瘤內部信號大致較為均勻，部分病例可見少量出血信號，而高級別膠質瘤的環壁多呈不規則或存在壁結節，腫瘤內部還可見柵欄樣、蜂窩狀強化；增強掃描除強化的腫瘤環外，轉移瘤瘤周無強化的“衛星灶”，即其瘤周水腫區無腫瘤成分，而高級別膠質瘤瘤周水腫區存在腫瘤細胞的浸潤。轉移瘤瘤周多表現為大面積水腫帶，而高級別膠質瘤水腫帶范圍相對較小。

本研究MRS 證實，轉移瘤實體區存在升高的Cho峰，而NAA 及Cr 不同程度降低，部分腫瘤未見明顯NAA 峰。由于NAA 是神經元特定的代謝產物，起源于腦外的腫瘤理論上均不存在NAA 峰，之所以轉移瘤中出現NAA 峰是由于部分容積效應或者腫瘤對于周圍正常腦組織的浸潤；在轉移瘤水腫區由于無腫瘤細胞的侵犯而大多表現為正常波譜，僅3 例在近側水腫區可見輕度升高的Cho 峰以及稍降低的NAA 峰、Cr 峰，提示轉移瘤瘤周水腫僅存在單一的血管源性水腫，而高級別膠質瘤瘤周水腫區不但有血管源性水腫，還有大量腫瘤細胞沿腦白質神經纖維束及血管周圍呈浸潤性生長，并伴隨有新生血管形成。

有學者建議將1.3×10-3mm2/s作為瘤周水腫區最低ADC的分界值，以區分高級別膠質瘤和腦轉移瘤，結果顯示敏感度可以達到83%，特異性達到79%，但這一結果尚未達成高度共識，仍存在爭議［7］。本組統計轉移瘤實質ADC均值約為（0.83±0.34）×1 0-3m m2/s，轉移瘤周圍水腫區A D C 均值約為（1.61±0.15）×10-3mm2/s。本組1例肺腺癌橋腦偏左側轉移瘤周水腫帶ADC值偏低，考慮周圍腦溝部分容積效應所致。這與于柯等［8］報道的結果相符，認為腫瘤實質部分ADC值對高級別膠質瘤和轉移瘤鑒別意義不大。

SWI 成像顯示轉移瘤實質內可見散在少許點狀、簇狀、線條樣低信號影，其靜脈血管數目較高級別膠質瘤明顯偏少，瘤周水腫區未見明顯異常信號影。大致原因為原發灶多為肺腺癌、胃腸道等惡性腫瘤血供相對較少，而轉移瘤的病理特性與原發灶保持一致，從而造成兩者在微血管生成數量上的差異。

此外還需要同以下疾病進行鑒別：（1）淋巴瘤。WHO Ⅲ～Ⅳ級，多為等或稍低T1 信號、等或稍高T2信號、邊界清楚的實性腫瘤，一般位于深部腦白質區，也可靠近腦表面，增強掃描多呈較為均勻強化，也呈不均勻強化，還可見“缺口征”、“握拳征”等特征性表現。（2）腦膿腫。病灶較規整，增強多呈薄壁、光整、均勻環形強化，周圍可見暈環征，DWI 呈明顯高信號，結合臨床病史病及實驗室檢查可進行鑒別。（3）幕上室管膜瘤。WHO Ⅰ～Ⅲ級，多位于兩側側腦室內，多呈大囊大結節表現，實性為主腫塊常伴出血及多發囊變，位于皮層下時則與轉移瘤鑒別困難。（4）節細胞膠質瘤。WHO Ⅰ級，影像表現為囊實性或囊性，呈T1 低、T2 高信號，無瘤周水腫或僅有輕度水腫，可見鈣化及結節樣強化，多發生于顳葉皮層區，兒童或青少年患者多見。（5）多形性黃色星形細胞瘤。WHOⅡ～Ⅲ級，好發于青少年，表現為與軟腦膜鄰近的腦內囊實性腫塊，增強后實性部分可見明顯結節樣強化，部分可見“腦膜尾征”。

本研究不足之處：（1）樣本量較小，結果可能存在少許偏差，需要增加病例數量，制定出診斷顱腦單發轉移瘤規范的診斷標準。（2）部分病例腫瘤實性成分及瘤周水腫帶偏小，選取感興趣區（ROI）時易發生部分容積效應現象，導致所測得數據會有些偏差。（3）由于部分容積效應等因素影響在瘤周水腫帶近端與遠端所測得的數據會有一定的偏差，本研究未進一步細化分析。（4）磁共振灌注成像（MRP）、彌散張量成像（DTI）、磁共振紋理分析及影像組學對顱腦單發轉移瘤的診斷及鑒別診斷也有較大的價值，本研究尚未進一步探討。

綜上所述，顱腦單發轉移瘤依然是目前臨床診斷中的難點。CT、MRI 常規平掃及增強掃描是顱腦單發轉移瘤的首選方法，提供的診斷價值相對有限，MR功能成像能提供更多組織細胞功能與代謝方面的信息，對腫瘤診斷與鑒別診斷具有重要的價值。磁共振常規掃描結合各種功能成像的使用可以明顯提高診斷的準確率，對臨床下一步的診療具有重要指導性的意義。