高場強MRI轉(zhuǎn)移瘤診斷特征及其與高級別膠質(zhì)瘤鑒別診斷.pdf

1、目的： 將磁敏感加權(quán)成像、彌散加權(quán)成像、彌散張量成像、磁共振灌注成像、二維氫質(zhì)子MR波譜序列應(yīng)用于轉(zhuǎn)移瘤及瘤周區(qū)域，對其診斷特征進行研究。在組織學(xué)上，轉(zhuǎn)移瘤和高級別膠質(zhì)瘤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彌散、代謝產(chǎn)物等都存在差異，本研究通過MRI不同功能序列對腫瘤瘤體和瘤周區(qū)域的研究，探討其在二者鑒別診斷中的應(yīng)用價值。 方法： 采用GE Signa EXCITEⅡ3.0T MR機掃描。除常規(guī)MRI平掃外，95例轉(zhuǎn)移瘤患者同時接受T2

2、*WI和SWI檢查、MRI強化；55例轉(zhuǎn)移瘤和33例高級別膠質(zhì)瘤同時接受了DWI和DTI、PWI和MRI強化、二維1H-MRS檢查。 1.常規(guī)MRJ檢查 常規(guī)MRI掃描序列包括橫軸位、冠狀位T2WI、橫軸位T1WI（TR/TE=500/8 ms，層厚6.0 mm，間隔1.0 mm，矩陣320×224，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，采集時間2分11秒）、橫軸位T2液體衰減恢復(fù)（fluid-attenuated invers

3、ion-recovery，F(xiàn)LAIR）（TR/TE=9000/120 ms，層厚6.0mm，間隔1.0 mm，矩陣320×224，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，采集時間3.0分）。 2.T2*WI檢查和SWI檢查 T2*WI檢查采用GRE序列，TR/TE=520/20 ms，反轉(zhuǎn)角度20°，層厚6.0 mm，間隔1.0 mm，矩陣256×224，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，采集時間2分58秒。 SWI檢查采

4、用3D SPGR序列，TR/TE=23/13 ms，反轉(zhuǎn)角度20°，掃描塊的厚度56 mm，矩陣512×448，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，采集時間6分28秒。原始數(shù)據(jù)采用Functool3.1 software；Sun，GE Healthcare進行重建得到校正的相位圖和磁矩圖，再對得到的磁矩圖進行重建得到最小密度投影（minimum intensity projection， Min IP）圖像。 3.DWI檢查和DTI檢

5、查 DWI檢查采用SE/EPI技術(shù)，3個垂直平面的彌散梯度，b值為0和1000s/mm2，TR/TE=5000/65 ms，層厚6.0 mm，間隔1.0 mm，矩陣256×192，F(xiàn)OV24cm×24 cm，采集時間1分鐘。首先經(jīng)后處理產(chǎn)生表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）圖；然后，在ADC圖上手工繪制感興趣區(qū)（regions of interest，ROI），分別選擇在腫瘤的

6、實質(zhì)區(qū)、壞死區(qū)、瘤周帶及對側(cè)大腦半球正常白質(zhì)區(qū)，瘤周帶定義為強化的腫瘤實質(zhì)周圍2cm區(qū)域，在大多數(shù)病例表現(xiàn)為T1wI低信號、T2WI高信號、增強無強化，少數(shù)病例則T1WI、T2WI、增強掃描均與正常腦組織信號相近。ROI的ADC值直接測量得出，隨后進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計算ADC比值（relative ADC，rADC），即病變區(qū)域的ADC值與對側(cè)大腦半球正常白質(zhì)區(qū)相同大小ROI的ADC值之比。 DTI檢查采用單次激勵平面回波（Ec

7、ho planner imaging，EPI）自旋（Spin echo， SE）序列。掃描參數(shù)為：層厚5.0ram，層間距0，層數(shù)26層，每層采集25個非共線的梯度方向的數(shù)據(jù)，b值為0和1000s/mm2，TR/TE=6000ms/minimum，F(xiàn)OV24cm×24 cm，矩陣128×128，NEX=2，采集時間為2分48秒。后處理時，首先用correction程序?qū)D像進行校正，以減少運動偽影和圖像變形；然后進行域值設(shè)定，要求既能使

8、圖像背景噪聲盡可能減少，又要包含所有腦組織；得到分數(shù)各向異性（fractional anisotropy，F(xiàn)A）圖、ADC圖。選擇與DWI一致的ROI，分別記錄ADC值、ADC比值（r ADC）、FA值及FA比值（relative FA，r FA），以進行定量分析。 4.灌注成像和增強檢查 灌注成像用EPISE序列：單次激發(fā)，TR/TE=1900/80ms，激勵1次，F(xiàn)OV24cm×24 cm，層厚6mm，間隔1mm，矩

9、陣128×128，單次掃描時間為4s（覆蓋11層），間隔時間500ms，共掃描24次，總計掃描時間為1分36秒。在肘靜脈內(nèi)置入20號針頭，與高壓注射器相接。在第1個掃描時相末以5ml/s的流率注射0.2mmol/kg體重釓-二乙烯五胺乙酸（Gadolinium diethylene-triamine pentacetic acid，Gd-DTPA），隨后以相同流率注射生理鹽水20ml。數(shù)據(jù)處理包括：（1）獲取ROI時間-信號強度曲線；（

10、2）測量ROI的腦血容積（cerebral blood volume， CBV）和平均通過時間（mean transi-time，MTT），計算相對CBV（relative CBV， r CBV）和相對MTT（relative MTT， r MTT）（與對側(cè)正常腦白質(zhì)比較）。 在以軸位CBV偽彩圖中目測腫瘤實質(zhì)的最高灌注處（對應(yīng)常規(guī)MRI中無明顯囊變、壞死或出血區(qū)）、瘤周帶的最高灌注處及對側(cè)正常腦白質(zhì)內(nèi)分別放置ROI，平均測量3

11、～5次，取最大值。每個ROI大小為20～30mm2，在選擇ROI時注意避開粗大血管。 然后行橫軸位、冠狀位和矢狀位增強掃描，掃描參數(shù)同平掃T1WI。 5.二維1H-MRS檢查 在增強MRI掃描后行2D1H-MRS檢查，此時可以準(zhǔn)確分辨強化的腫瘤實質(zhì)、無強化的壞死囊變區(qū)以及水腫區(qū)，分析時1H-MRS的感興趣體（volume of interest， VOI）可準(zhǔn)確放置于ROI域。 2D1H-MRS的掃描參數(shù)

12、為：采用點分辨波譜（point resolved surface coil spectroscopy，PRESS）序列，水抑制，TR/TE=1500/144 ms；FOV16 cm；矩陣16×16；層厚10 mm；采集次數(shù)為1；采集時間為4分20秒。VOI放置于橫軸位上，且與增強橫軸位T1WI上的強化區(qū)域相對應(yīng)。放置VOI時應(yīng)避開頭皮脂肪組織和顱腦骨質(zhì)。在VOI周圍使用高度選擇性的飽和（very selective saturation

13、，VSS）脈沖。然后執(zhí)行預(yù)掃描，自動勻場結(jié)果：如果最大半寬（full-width half-maximum， FWHM）≤15Hz，水抑制為95％～99％，則開始掃描，否則再次進行自動勻場，如果仍不能到達要求，則重新設(shè)定VOI。 后處理時，首先產(chǎn)生代謝--解剖圖，移動體素選擇ROI，并在波譜圖上觀察代謝物的變化情況，每個體素大小為1cm×1cm×1cm，評價代謝物的波譜為：N-乙酰天冬氨酸（N-acetylaspartate，N

14、AA）、膽堿（choline，Cho）、肌酸（creatine， Cr）、脂質(zhì)（lipid，Lip）、乳酸（lactate，Lac）。各種代謝物的數(shù)值（即波峰下的面積）可自動得出，然后手工計算代謝物的比值（NAA/Cr、Cho/Cr、Lip/Cr、Lac/Cr和Cho/NAA）。 5.統(tǒng)計學(xué)分析 統(tǒng)計學(xué)分析使用SPSS13.0軟件（SPSS Inc，Chicago，IL，USA），采用t檢驗比較：（1）T2*WI與SWI

15、序列檢測瘤內(nèi)出血敏感性；（2）轉(zhuǎn)移瘤組與膠質(zhì)瘤組之間ADC參數(shù)（ADC值和ADC比值）、FA參數(shù)（FA值和FA比值）、灌注參數(shù)、MRS各代謝參數(shù)的差異。所有數(shù)值結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)果： 1.T2*WI、SWI檢查結(jié)果 1.1以MRI增強掃描圖像為參照，SWI可檢出79.2％的腦內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤，對于合并水腫和/或出血的瘤灶顯示率達100％。 1.2 SWI序列對轉(zhuǎn)移瘤瘤內(nèi)出

16、血的檢出能力顯著高于T2*WI序列。 2.DWI和DTI檢查結(jié)果 2.1高級別膠質(zhì)瘤組瘤周帶ADC值較轉(zhuǎn)移瘤有明顯增高；而兩組間在腫瘤實質(zhì)、囊變壞死組織的ADC值測量方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 2.2高級別膠質(zhì)瘤組腫瘤實質(zhì)實質(zhì)FA值顯著高于轉(zhuǎn)移瘤組。 2.3轉(zhuǎn)移瘤主要對周圍腦白質(zhì)束產(chǎn)生壓迫作用，三維神經(jīng)纖維束成像以變形、移位為主；高級別膠質(zhì)瘤對周圍腦白質(zhì)有浸潤和破壞，三維神經(jīng)纖維束成像顯示明顯地中斷、殘缺。

17、 3.PWI檢查結(jié)果 高級別膠質(zhì)瘤組腫瘤實質(zhì)、瘤周帶的最大rCBV均高于腦轉(zhuǎn)移瘤，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；二者rMTT差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 4.2D1H-MRS檢查結(jié)果 4.1轉(zhuǎn)移瘤組和高級別膠質(zhì)瘤組腫瘤實質(zhì)各主要代謝物比值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 4.2轉(zhuǎn)移瘤組與膠質(zhì)瘤組瘤周帶波譜比較，膠質(zhì)瘤組Cho/Cr、Cho/NAA明顯升高。兩組腫瘤之間的NAA/Cr、Lac/Cr無統(tǒng)計學(xué)差異。 結(jié)論：