最小表觀彌散系數值鑒別診斷兒童腹膜后外周神經母細胞性腫瘤的價值

任翔，楊秀軍

作者單位：

上海交通大學附屬兒童醫院放射科，上海 200062

外周神經母細胞性腫瘤(peripheral neuroblastic tumors，pNT)是一類起源于原始神經脊外胚層移行細胞的胚胎性腫瘤，主要來源于交感神經節及腎上腺髓質，是兒童最常見的顱外實體腫瘤，腹膜后較多見[1-2]。pNT分為節細胞神經瘤(ganglioneuroma，GN)、節神經母細胞瘤(ganglioneuroblastoma，GNB)，和神經母細胞瘤( neuroblastoma，NB)[3]，其中節神經母細胞瘤(GNB)包括混合型節細胞神經母細胞瘤(ganglioneuroblastoma intermixed，GNBi)和結節性節細胞神經母細胞瘤(ganglioneuroblastoma nodular GNBn)。GN為良性腫瘤，NB為高度惡性腫瘤，GNB的惡性程度介于兩者之間[4]。腫瘤的預后取決于患兒診斷時的年齡、臨床分期、組織學類型，因此早期的定性診斷可以有效指導臨床治療方案的確定，改善患兒的預后效果。本研究通過對比分析兒童常見三種腹膜后pNT的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)征象、彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)表現及最小表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值，探討最小ADC值對其鑒別診斷價值，提高其術前定性診斷的能力。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2012年3月至2019年6月我院經手術及病理證實的22例腹膜后pNT患兒資料，其中節細胞神經瘤5例，節神經母細胞瘤7例，神經母細胞瘤10例，男14例女8例，年齡5個月至13歲，中位年齡3歲；位于左側12例，右側10例；臨床表現為腹部膨隆8例，嘔吐5例，嘔吐伴發熱3例，雙下肢疼痛無力4例，無明顯陽性體征2例。所有患兒均為初診，檢查前均未接受放化療及活檢手術。

1.2 儀器與方法

掃描采用PhilipsIngenia 3.0 T MRI掃描儀，16通道體部線圈，運用呼吸門控技術。檢查前禁食4～6 h，對不能配合檢查的患兒于檢查前20～30 min給予10%水合氯醛(50 mg/kg體質量)口服，待其熟睡后行MRI。平掃：T1加權像(T1 weighted imaging，T1WI)快速梯度回波(turbo field echo，TFE)重復時間(repetition time，TR) 10 ms，回波時間(echo time，TE) 2.3 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣200×121，激勵次數2；T2加權像(T2 weighted imaging，T2WI)快速掃描序列(turbo spin echo，TSE)高分辨掃描，TR 1200 ms，TE 80 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣232×129；T2WI反轉恢復序列(spectral presaturation with inversion recovery，SPIR)脂肪抑制技術，TR 1000 ms，TE 80 ms，視野240 mm×240 mm～300 mm×300 mm，矩陣232×129；DWI采用平面回波成像(echo planar imaging，EPI)序列軸位掃描，掃描參數：單層層厚3 mm，層距0.3 mm，視野240 mm×240 mm，TR 5700 ms，TE 71 ms，矩陣128×100，同時運用頻率選擇脂肪抑制技術，掃描范圍內上下各加一預飽和帶，擴散系數b值為800 s/mm2。增強掃描對比劑采用釓噴酸葡胺(gadopentetate dimeglumine，Gd-DTPA)，劑量0.2 ml/kg體質量，速率2 ml/s，經肘靜脈快速推注。注射對比劑后行軸位、矢狀位和冠狀位T1WI掃描，參數同平掃。

1.3 圖像分析

采用Philips R2.6.3.1工作站進行圖像后處理，重建ADC值圖，由2～4名放射科主治醫師以盲法獨立觀察圖像，如有分歧經協商后達成一致。觀察并記錄腫瘤位置、數量、大小、形態、信號特點、強化方式及強化程度等。對照增強圖像，于重建ADC值圖上手動繪制橢圓形感興趣區(region of interest，ROI)，面積均為20～30 mm2，放置于腫瘤強化最明顯的實性部分，盡量避開病灶內可見的出血、囊變壞死及鈣化區，測量其最小ADC值，測量5次取平均值。

1.4 統計學分析

采用SPSS (Statistical Product and Service Solutions ) 23.0統計分析軟件，計量資料以±s表示，經正態分布檢驗后，采用獨立樣本t檢驗比較三者之間的最小ADC值差異，以病理診斷為金標準，繪制受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)曲線，評價最小ADC值對三者的鑒別診斷效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 磁共振表現

5例GN均為單發病灶，T1WI顯示4處病灶呈較均勻低信號，1處病灶呈低信號伴邊緣稍高信號；T2WI顯示1處病灶呈稍高-高信號，另4處病灶呈稍高-高信號伴有內部少許低信號；4例增強掃描病例顯示4處病灶均可見不均勻強化，其中2處中重度強化，2處輕度強化。7例GNB均為單發病灶，T1WI顯示2處病灶呈稍低-低信號，5處病灶呈稍低-低信號伴有內部少許稍高信號；T2WI顯示2處病灶呈稍高-高信號，5處病灶呈稍高-高信號伴有內部少許低信號；4例增強掃描病例顯示4處病灶均可見中重度不均勻強化。10例NB均為單發病灶，T1WI顯示7處病灶呈等、稍低-低信號，3處病灶呈等-稍低信號伴散在稍高信號；T2WI顯示2處病灶呈稍高-高信號，8處病灶呈稍高-高信號伴散在低信號；8例增強掃描病例顯示8處病灶中均可見不均勻強化，其中3例輕度強化，其余5例中重度強化。22處病灶DWI均顯示高低不一混雜信號(圖1～3)。

2.2 3種腫瘤的最小ADC值比較

三組中神經母細胞瘤的最小ADC值最低，為(0.586±0.146)×10-3mm2/s，節細胞神經瘤的最小ADC值最高，為(1.160±0.310)×10-3mm2/s，節神經母細胞瘤的最小ADC值位于兩者之間，為(0.794±0.156)×10-3mm2/s。三組采用獨立樣本t檢驗，得到F=15.386，P=0.000077＜0.05。后進一步對任意兩組間比較，任意兩組之間最小ADC值差異均具有統計學意義，(P=0.003、0.040和0.000017)。

2.3 ROC曲線比較分析

根據三組的最小ADC值繪制ROC曲線，以最小ADC值=0.706×10-3mm2/s為臨界值時鑒別診斷節細胞神經瘤和節神經母細胞瘤約登指數最大，曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.917，鑒別診斷的敏感度為100%，特異度為50%。以最小ADC值=0.665×10-3mm2/s為臨界值時鑒別診斷節神經母細胞瘤和神經母細胞瘤約登指數最大，AUC為0.850，鑒別診斷的敏感度為87.5%，特異度80%，

3 討論

3.1 常規MRI表現的局限性

臨床常規MRI掃描序列可明確腹膜后腫瘤的位置、大小、累及范圍及基本信號變化，是兒童腹部腫瘤首選的檢查方法。但兒童腹膜后外周神經母細胞性腫瘤發病年齡無明顯特異性，T1WI、T2WI及DWI序列影像學表現存在一定交叉，尤其是對該腫瘤提供準確定性和分級的診斷信息有限，缺乏量化指標，鑒別診斷困難。

3.2 ADC值與pNT病理基礎的相關性

DWI的原理是通過水分子擴散運動的方向和程度來反映組織結構的變化[5]。目前，DWI是唯一能觀察活體水分子布朗運動的影像學檢查方法，由于其具有無創、快速及敏感等優勢[6]，多應用于兒童腫瘤的診斷。同時它能檢測出與組織含水量有關的早期生理變化指標，因此在臨床中對于腫瘤良惡性程度的判斷起到重要的作用。但DWI顯示信號強度受腫瘤組織的T2信號、擴散敏感梯度(b)等因素影響，而ADC值的大小可以定量反映組織水分子的擴散能力，不同組織測量出的ADC值有所不同[7-8]。因此在實際工作中，一般采用ADC值來定量描述彌散擴張系數對腫瘤內水分子的擴散能力。相關文獻認為腫瘤ADC值主要與腫瘤細胞密度、細胞膜完整性等因素相關[9]。ADC值與腫瘤細胞水分子擴散能力呈正相關關系，與DWI信號強度呈負指數關系[10]。Koral等[11]就ADC值與腫瘤細胞密度的相關性進行研究，認為隨著腫瘤惡性程度的增加，腫瘤細胞密度會隨之增大，從而腫瘤細胞內水分子的彌散受限程度進一步提高，相應ADC值降低。從病理上我們發現GN是由大量施萬間質和散在分布的神經元成分構成[12]，鏡下顯示腫瘤細胞體積大，胞質豐富，腫瘤間質內有較多的黏液基質和膠原纖維束，血管少，因此腫瘤細胞內水分子彌散程度無明顯受限，ADC值顯示高； NB富于細胞性神經母細胞腫瘤，缺乏明顯施萬間質[12]，鏡下顯示瘤細胞呈小圓形，胞漿極少，形成中央為神經原纖維的菊形團(Homer- Wright)結構，病理特征體現出腫瘤細胞內水分子彌散受限程度明顯，ADC值顯示低；而GNB顯示施萬基質中混有神經母細胞巢[12]，鏡下顯示彌漫片狀的瘤細胞浸潤，胞體較小，胞核深染，胞漿較少，病理形態介于神經母細胞瘤和節神經瘤之間，因此腫瘤細胞內水分子彌散受限程度及ADC值均介于GN和NB二者之間，與文獻描述一致。

3.3 ADC值方法的選擇

目前一般有三種測量腫瘤ADC值的方法，分別是瘤體平均ADC值、最小ADC值及相對表觀擴散系數(relative apparent diffusion coefficient，rADC)(即腫瘤實性成分與周圍正常實性組織的ADC比值)。有文獻[13]顯示無選擇性的測量腫瘤整體病灶平均ADC值時，ROI選擇時將無法回避病灶內存在的鈣化、囊變及壞死區，容易使ADC值產生偏差，對腫瘤的病理特性表達存在一定的局限。本研究中的22例中有21例進行了CT掃描，顯示12例病灶內伴有不同程度的鈣化，更易體現出平均ADC值測量的局限性。Pierce等[14]對最小ADC值和rADC值在腫瘤的鑒別診斷能力上進行了比較，認為二者的鑒別價值差別不大，但rADC值測量方法在臨床日常工作中的使用步驟比較繁瑣，因此測量最小ADC值方法會更加簡單、更易臨床推廣運用，同時有文獻顯示由于腫瘤的異質性，腫瘤實性區域的最小ADC值可以更好地反映異型性腫瘤細胞的最密集區域[15]，可以作為評價腫瘤良惡性程度及病理分級的指標，更為準確地反映腫瘤不同的病理級別差異性[16-17]。本研究采用的最小ADC值診斷閾值鑒別三種腫瘤具有統計學意義。

3.4 本研究的局限性

新版世界衛生組織(World Health Organization，WHO)參照國際神經母細胞性腫瘤病理分類(International Neuroblastoma Pathology Classification，INPC)，將外周神經母細胞性腫瘤分為七個亞型[1]，不同亞型之間腫瘤的病理特征有所區別，從而導致腫瘤的最小ADC值有所差異，因此有可能會出現部分腫瘤最小 ADC值數據的相互重疊。本研究局限于所收集的病理結果并未對腫瘤亞型進行具體分類，因此未將腫瘤亞型之間的最小ADC值差異考慮進此次研究中。另外，考慮到手術中腫瘤的病理標本選取與影像學中最小ADC值的選取區域存在誤差的可能性，從而可能導致最小ADC值的測量與組織病理學的相關性仍會存在差異。

綜上所述，最小ADC值在兒童常見腹膜后pNT的鑒別診斷中具有較高的臨床應用價值，可在結合常規MRI平掃和增強的圖像后，為臨床的進一步治療及其預后提供更多指導和幫助。

利益沖突：無。