磁共振灌注加权成像对脑内脱髓鞘假瘤与星形细胞瘤的鉴别诊断价值

郭 军 GUO Jun

孟 郊2 MENG Jiao

韩 彤1 HAN Tong

刘 力1 LIU Li

2.天津市疾病预防控制中心 天津300011

中枢神经系统脱髓鞘假瘤（tumefactive demyelinating lesions, TDLs）是介于急性播散性脑脊髓炎和多发性硬化之间的一种特殊类型的中枢神经系统脱髓鞘性疾病，主要发生于脑或脊髓白质内[1]。TDLs在影像学上常表现为脑内单发或多发的肿块，且周围伴有不同程度的水肿，因此常误诊为脑内原发肿瘤或转移瘤而行手术治疗。然而大部分TDLs经激素保守治疗即可获得良好的预后[2]。因此，提高对TDLs的影像学诊断水平以及与脑肿瘤的鉴别诊断水平尤为重要。既往研究多集中在脑内MRI及磁共振波谱对两者的鉴别，而通过动态磁敏感增强灌注成像（dynamic susceptibility contrast enhancing, DSC）对两者进行鉴别诊断的研究较少。本文通过对比分析12例经活检或手术病理证实的脑内TDLs患者和52例星形细胞瘤患者的灌注加权成像（perfusion weighted imaging, PWI）特点，探讨PWI对两者的鉴别诊断价值，为临床诊断提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 12例经活检或手术病理证实的TDLs患者，男6例，女6例；年龄24～65岁，平均（47.9±11.2）岁；临床表现：头痛、头昏1例，肢体活动不利7例，视力下降或复视2例，言语不清、记忆力差2例。所有患者均呈急性或亚急性起病。

52例经手术及组织病理证实的星形细胞瘤患者，男 32 例，女 20例；年龄 18～76岁，平均（47.3±14.4）岁；临床表现因肿瘤发生部位而异，主要表现为局灶性或全身性癫痫、颅内压增高或运动障碍等。根据WHO 2007年脑肿瘤的分类分级标准[3]，I级星形细胞瘤1例，II级17例，III级15例，IV级19例，I、II级为低级别星形细胞瘤组，III、IV级为高级别星形细胞瘤组。

1.2 仪器与方法 采用Siemens TrioTim 3.0T MRI系统，应用自旋回波和快速自旋回波脉冲序列扫描技术，常规行矢状位T1WI、横轴位T2WI及FLAIR、冠状位T1WI扫 描。T1WI：TR 325 ms，TE 11 ms；T2WI：TR 5000 ms，TE 106 ms；FLAIR ：TR 9810 ms，TE 104 ms。层厚6.0 mm，层间距2～6 mm。视野240 mm×240 mm。扩散加权成像：应用平面回波（EPI）序列，b值取0、1000 s/mm2。

PWI采用GRE-EPI行快速动态扫描，扫描参数：TR 2500 ms，TE 80 ms，视野23 cm×23 cm，层厚6.0～7.0 mm，间隔 1.0～2.0 mm，矩阵 128×128；成像时间共计101 s。PWI所用对比剂为国产钆喷酸葡胺注射液（Gd-DTPA），剂量为0.1 mmol/kg，注射速度为5 ml/s。成像前受检者于肘前静脉放置18G或20G导管，经高压注射器连续滴注生理盐水以保持静脉通路开放。扫描结束后行T1WI矢状位、横轴位及冠状位扫描。

1.3 PWI图像分析 将PWI数据传至工作站，经软件处理后，生成局部相对脑血容量（relative cerebral blood volume, rCBV）图。分别在病灶实质部分rCBV最高处及对侧正常脑白质区各选3个相同大小的感兴趣区（ROI），大小约40 mm2，取其平均值，并计算最高标准化脑血容量值（normalized CBV, nCBV）：nCBV值=病灶实质部分最高rCBV值/对侧正常脑白质rCBV值。生成对比剂首过增强MR时间-信号强度曲线：选择病灶内rCBV最大且强化较均匀的区域及对侧相应的正常脑白质区作为ROI，获得ROI磁共振时间-信号强度曲线，ROI大小为 15～30 mm2。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，两组计量资料比较采用成组t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 TDLs与星形细胞瘤nCBV值比较 12例TDLs患者共28个病灶，其中8例为单发病灶，4例为多发病灶，分别为2例4个病灶，1例5个病灶，1例7个病灶，将病灶直径＞20 mm共18个TDLs病灶纳入研究，进行nCBV值测量（图1～4）。

低级别星形细胞瘤和高级别星形细胞瘤最高nCBV值分别为1.74±0.46和5.23±1.44，差异有统计学意义（t=12.901, P＜0.05）。TDLs最高nCBV值为0.82±0.47，与低级别星形细胞瘤及高级别星形细胞瘤比较，差异均有统计学意义（t=5.999、16.291, P＜0.05）。2.2 TDLs与星形细胞瘤PWI原始图及时间-信号强度曲线比较 本组28个TDLs病灶中，PWI原始灌注图显示9个病灶内可见1条或多条线样扩张的小静脉影（图5）。星形细胞瘤病灶在PWI原始灌注图中观察到点状及条形的血管影（图6），但血管排列无规则、常增粗且走行纡曲，尤其在高级别星形细胞瘤内其杂乱无章的血管显示更为明显（图7）。对比剂首过时间-信号强度曲线分析发现，TDLs病变区负性增强程度略高于对侧正常脑白质区，灌注曲线的下降支与上升支较对称，上升支能达到原基线水平或略低于原基线水平（图2D、E）。低级别星形细胞瘤的灌注曲线具有和TDLs相似的特点（图3D、E）。高级别星形细胞瘤的灌注曲线多表现为负性增强的上升支与下降支明显不对称，下降支下降幅度较大而上升支却较短，首过增强后基线水平明显低于原基线水平，但可见缓慢上抬至基线水平的趋势（图4D、E）。

图1 男，57岁，右侧额叶TDLs。横断面T2WI呈稍高、高信号改变，信号强度欠均匀（A）；增强扫描部分区域可见中度片状强化，其余部分未见明显强化（B）；PWI可见部分区域CBV呈低灌注表现，部分区域未见明显降低（箭，C）

图2 男，49岁，左侧半卵圆中心TDLs。横断面T2WI呈高和稍高信号，信号强度欠均匀，周围伴轻度水肿（A）；增强扫描可见病灶呈开环样中度强化，开口朝向皮质，病灶中心未见明显强化（B）；PWI可见病灶周围环形部分CBV较对侧降低，其中心部分CBV明显降低（箭，C）；以不同颜色标记对应的ROI（D）；时间-信号强度曲线中（E）红色、黄色、绿色曲线ROI为病变实性区，蓝色曲线ROI为病变对侧白质区，病变区负性增强略高于对侧正常白质区，时间-信号强度曲线下降支及上升支尚对称，其首过强化前后基线水平未见明显改变，曲线形态与对侧正常脑白质区类似

图3 男，26岁，右侧额叶星形细胞瘤II级。横断面T2WI呈片状高信号，信号强度欠均匀（A）；增强扫描可见病灶边缘轻度斑片状强化，其余部分未见明显强化（B）；PWI示右侧额叶病灶CBV较对侧升高（箭，C）；以不同颜色标记对应的ROI（D）；时间-信号强度曲线中（E）红色曲线ROI为病变实性区，绿色曲线ROI为病变对侧白质区，病变区负性增强略低于对侧正常白质区，时间-信号强度曲线下降支及上升支欠对称，其首过强化后基线水平较强化前略显降低，可见缓慢抬高，曲线形态与对侧正常脑白质区类似

图4 女，29岁，右侧额叶星形细胞瘤IV级。横断面T2WI见右侧额叶病灶呈囊实性改变，囊性部分呈高信号，周围实性部分呈稍高信号，信号强度欠均匀，周围伴轻度水肿影（A）；增强扫描可见病灶呈明显环形强化改变，其囊性部分未见明显强化（B）；PWI示病灶周围实性部分CBV呈明显高灌注表现（箭，C）；以不同颜色标记对应的ROI（D）；时间-信号强度曲线中（E）红色曲线ROI为病变实性区，绿色曲线ROI为病变对侧白质区，病变区可见明显的负性增强，时间-信号强度曲线下降支下降幅度明显，上升支较短，其首过强化后基线水平较强化前明显降低，可见缓慢抬高，提示有血-脑屏障破坏，对比剂漏出

图5 男，56岁，右顶叶TDLs。PWI原始图示病灶内可见多条垂直于侧脑室的线样低信号影，并且多于左侧（箭）。图6 男，26岁，右侧额叶星形细胞瘤II级。PWI原始图示病灶内可见多发增粗的片状及条形低信号血管影（箭）。图7 女，29岁，右侧额叶星形细胞瘤IV级。PWI原始图示病灶内可见多条增粗且走行纡曲的血管影（箭）

3 讨论

3.1 TDLs和星形细胞瘤PWI的nCBV分析 DSC主要是通过团注顺磁性的对比剂，对比剂在血管内首过期间引起组织内的磁敏感性增加，使氢质子共振频率发生改变，局部磁场不均匀，导致T2或T2*缩短，造成信号衰减，其衰减程度与局部CBV密切相关。因此PWI通过反映病变组织的灌注异常和脑血流来反映其血-脑屏障和微循环改变。CBV是PWI在鉴别星形细胞瘤级别中最有价值的参数[4]，同时为了避免由于选择输入动脉的位置不准确以及对比剂渗出和再循环所造成的误差，本研究采用病灶的最大rCBV值与对侧正常白质区比较的nCBV值进行研究。通过对52例低级别和高级别星形细胞瘤的nCBV值进行对比发现，低级别和高级别星形细胞瘤的nCBV值差异有统计学意义，与白旭等[5]的研究结果相似，但与Kim等[6]的研究结果有较大差异，其原因可能与所选病例的组成、样本量的大小以及测量时ROI所选的位置不同有关。12例TDLs患者18个直径＞20 mm的病灶的平均nCBV值为0.82±0.47，并且与低级别和高级别星形细胞瘤的nCBV值均有显著差异，与国内外研究结果相似[7,8]。18个TDLs病灶中，16个病灶可见中度到明显强化，但均呈低灌注改变，其nCBV＜1。病灶周围的环形强化区域及病灶的片状强化区域提示该处病变正处于炎症活动期，为新近形成的病灶，同时伴有血-脑屏障的破坏[9]，其nCBV降低可能与病灶水肿和病变区血管周围淋巴细胞、大量单核-巨噬细胞弥漫浸润导致微循环破坏有关[10]，以致病灶处供血不足，出现灌注降低[11,12]。本组中18例低级别星形细胞瘤增强扫描表现为轻度强化或无明显强化，提示低级别星形细胞瘤对血-脑屏障无破坏或破坏程度较轻，其nCBV为1.74±0.46，明显大于TDLs，主要原因为低级别星形细胞瘤内间质较少，以毛细血管增生为主，但又无内皮细胞增生[13]，因此导致病灶处CBV有所升高。然而，低级别星形细胞瘤血管增生的程度远远低于高级别星形细胞瘤，因此CBV又明显低于高级别星形细胞瘤。另外，18个TDLs病灶中，2个环形强化病灶的环形强化部分rCBV较对侧正常白质区及病灶中心非强化部分明显升高，提示病灶的环形强化部分正处于急性活动性炎症期，与血-脑屏障破坏有关，其rCBV的增加可能与该部分血管发生了代偿性的渗透性变化、血管扩张及侧支循环建立有关[8,11,12]。此外，血管壁因炎症刺激使血管周围的细胞分泌血管活性因子，从而对脑血管进行调节，也有可能导致CBV增加[8,11,12]。而病灶中心非强化区域CBV降低则提示该区域已经处于慢性炎症期，与病灶中心部位发生坏死有关[14,15]。高级别星形细胞瘤nCBV增加主要是由于肿瘤内存在大量新生的不成熟血管，这些血管不同于正常血管，其通透性可以明显增加，以及肿瘤对血-脑屏障的破坏，这些因素均可使其rCBV明显增加[5]，并且增加的程度明显高于TDLs所致rCBV的增加。

3.2 TDLs和星形细胞瘤的PWI原始图和灌注曲线分析在PWI的原始灌注图中，本组28个TDLs病灶中有9个病灶内可见1条或多条线样扩张的小静脉影，部分病灶显示扩张的静脉与室管膜下静脉相延续，并且这些小的线样结构的静脉排列较规则，彼此间相互平行或呈放射状排列，并与脑室垂直，这些血管影的出现可能是因为这些血管本身就存在于发病部位，当造影剂到达时发生正常反应而显影，或者与该部位的血管受炎症刺激发生的反应有关，使原本细小、不易发现的血管出现代偿性扩张而显影，与Cha等[16]的研究结果一致。而星形细胞瘤病灶在PWI原始灌注图中也能观察到点状及条形血管影，但这些血管的排列无规则、常增粗且走行纡曲，尤其在高级别星形细胞瘤内其杂乱无章的血管显示更为明显，这主要与星形细胞瘤内部新生的不成熟血管有关，而且随着星形细胞瘤级别的升高，不成熟血管的数量也增加，甚至会破裂造成肿瘤内出血。通过对TDLs病例的对比剂首过时间-信号强度曲线分析发现，病变区负性增强程度略高于对侧正常脑白质区，病变区灌注曲线的下降支与上升支较对称，上升支能达到原基线水平或略低于原基线水平，提示该区域血-脑屏障破坏较轻。对低级别星形细胞瘤的灌注曲线分析也发现其具有与TDLs相似的特点，两者不易区分。而高级别星形细胞瘤的灌注曲线多表现为负性增强的上升支与下降支明显不对称，下降支下降幅度较大而上升支却较短，首过增强后基线水平明显低于原基线水平，但可见缓慢上抬至基线水平的趋势，提示血-脑屏障破坏严重，有大量造影剂漏出。因此，灌注曲线对于TDLs和高级别星形细胞瘤的鉴别诊断具有一定的作用。

总之，脑内TDLs与星形细胞瘤在脑内MRI表现上常难于区分，增强扫描对部分较典型的呈开环状强化的TDLs可以做出诊断[17,18]，但对于一些不典型强化或无强化的病灶则很难与星形细胞瘤或其他脑肿瘤进行鉴别。本研究发现TDLs的nCBV与胶质瘤有显著差异，同时结合PWI的原始图像及灌注曲线特点，可以作为脑内MRI平扫及增强扫描检查的有益补充。

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