磁敏感加权成像对脑部恶性肿瘤的诊断价值

胡 宁 Hu,Ning

薛志刚2 Xue,Zhigang

杨永贵1 Yang,Yonggui

罗文斌1 Luo,Wenbin

郭 岗1 Guo,Gang

361021 福建厦门

厦门市第二医院 1.放射科 2.内科

大量的血管生成及坏死出血是脑恶性肿瘤的特点,常规MRI检查(T1W I、T2W I、增强 T1W I)难以完全显示肿瘤内部结构。磁敏感加权成像(susceptibility weighted im aging,SW I)是近几年发展起来的MRI检查技术,它利用不同组织间磁敏感度的差异产生对比,是显示出血、静脉血管及铁质沉积最敏感的序列[1]。本文对收集的30例脑恶性肿瘤常规MRI检查和SW I影像表现进行对比分析,探讨SW I对脑恶性肿瘤诊断的价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料 搜集2008-08～2010-01行MRI检查,经手术及病理证实的30例脑恶性肿瘤资料,其中胶母细胞瘤13例,间变性脑膜瘤6例,恶性室管膜瘤4例,恶性生殖细胞瘤4例,转移瘤3例。30例中,男23例,女8例,年龄 20～68岁,平均43岁。

1.2 检查方法 MRI检查采用GE Signa HDE 1.5 T MR全身成像系统。常规取横断面、冠状面、矢状面,所有病例均行液体衰减反转回复序列(FLA IR)T1W I(TR=1 800ms,TE=24ms,TI=2 100ms)、快速自旋回波(FSE)T2W I(TR=4 760m s,TE=102m s),层间隔1.5mm,层厚5mm,FOV=240mm×240mm。SW I采用三维扰相梯度回波序列,TR=71m s,TE=53m s,反转角 20°,层厚 2mm,无间隔,FOV=240mm ×240mm,矩阵 448×320,激励次数为0.75次,覆盖全脑。全部病例均行静脉注射Gd-DT-PA增强检查,0.1mmol/kg团注后扫描。

2 结果

病灶范围在2～5cm不等。19例病灶内见散在的T1W I低信号,相应部位在 T2W I呈等、高信号,增强T1W I病灶强化不均匀,无法鉴别坏死和出血。SW I序列病灶内见比异常信号区范围更广的大片出血低信号(图1～4)。11例病灶内 T1W I、T2W I呈等信号,增强T1W I病灶不均匀强化,SW I序列病灶内见范围不等的出血低信号(图5～8)。全部病例中有14例SW I病灶内见低信号的较粗的新生肿瘤引流静脉(图 4、8)。

3 讨论

SW I是一种利用相位信息增强组织局部对比的T2*技术,它包括相位图像和幅度图像的三维、高分辨、完全流速补偿的梯度回波序列。是利用磁场中物质的不均匀性引起的磁敏感差异而成像。SW I对于早期出血、微出血和静脉的显示,原理之一是利用静脉内去氧血红蛋白与周围组织血氧水平不同引起的相位效应成像[2]。含氧血红蛋白由于铁原子与氧气结合不会产生奇数电子,因此是反磁性物质,去氧血红蛋白有4个不配对的电子,是顺磁性物质,两者磁化率不同,静脉血内去氧血红蛋白磁场的不均匀导致T2*值的下降。其二,出血产物包括去氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素。除了去氧血红蛋白的顺磁性作用,去氧血红蛋白还氧化形成正铁血红蛋白,含有5个不配对的电子,磁敏感效应减弱,巨噬细胞吞噬细胞外血红蛋白形成含铁血黄素,为高顺磁性物质,这些物质使磁场发生改变引起相位差效应;许多研究表明SW I是显示小静脉和出血的最佳方法[1～3]。

大量病理性的新生血管形成及坏死出血是生长较快的脑恶性肿瘤的较为特征的生物学行为,所以是否能准确判断肿瘤内部的信息对肿瘤的诊断和分期十分重要[4]。恶性肿瘤细胞的快速生长使其耗氧量增加,大量的肿瘤新生血管的形成正是为了适应高耗氧需要。肿瘤新生血管与正常的血管结构不同,它没有完整的基底膜和内皮细胞结构,多成窦状、粗细不均、迂曲紊乱,此外,肿瘤细胞的浸润、血管通透性增加、血管内血栓形成造成的内部压力增高,都使肿瘤血管易发生破裂出血。除了大量新生的供血小动脉,肿瘤内部还有异常、粗大的引流静脉,以配合其活跃的代谢需要。常规MRI检查如T1W I、T2W I序列无法显示肿瘤的新生血管、微出血或急性出血,对铁的沉积也显示不完全,即使对显示出血比较好的GRE T2加权成像也要在出血数小时后显示阳性[4]。增强T1W I也只是显示肿瘤的大体血供情况,无法观察肿瘤新生血管(主要是引流静脉)。有研究证明,SW I在显示肿瘤内异常静脉血管、出血方面是常规MRI检查无法比拟的[5];对肿瘤内引流静脉的显示可以增加对肿瘤血供的认识,进而分析代谢程度,有助于对其性质的判断。

本组有19例病灶内在 T1W I显示为范围较小的、散在低信号,相应部位在 T2W I呈等、高信号,由于出血和坏死在这两个序列均有相同的表现,所以无法判断这些异常信号区的病理性质;其余11例病灶常规MRI序列未见异常信号。全部病灶增强T1W I显示均为不均匀强化,无法提供出血或坏死的依据和肿瘤内的新生血管情况。本组SW I显示病灶内出血低信号,其范围远大于常规MRI序列的异常信号区(同时在无异常信号病灶内也发现不同范围的低信号),提供了病灶内微出血、急性出血的证据和范围。有14例SW I病灶内及其周围显示了低信号的增粗、迂曲的引流静脉,说明这些病灶有代谢快、高耗氧、血供丰富、易出血等恶性肿瘤的特点,所以本组SW I所提供的信息对脑部恶性肿瘤的诊断价值远远大于常规MRI序列,证明了SW I对肿瘤的显示率,显示肿瘤内的出血、静脉血管、肿瘤的内部结构都明显高于常规MRI检查[5]。

综上所述,在做脑肿瘤MRI检查时,除了常规序列,SW I应作为常规扫描序列之一。当常规序列未发现明显出血及新生血管,或无法判定异常信号性质,而SW I显示低信号的较大范围的微出血、急性出血和迂曲、增粗的静脉血管时,应该将恶性脑肿瘤列为鉴别诊断的范畴。另外,随着SW I技术的日臻成熟,该技术将在神经系统脑肿瘤的诊断领域发挥更大的作用。

[1]Babikian T,Freiei MC,Tong KA,etal.Susceptibility w eighted imaging:neuropsychologic outcome and pediatric head injury.Pediatr Neurol,2005,33(3):184-194.

[2]Sehgal V,delproposto Z,Haacke EM,etal.Clinica l app lications o f Neuroimaging with susceptibility-weighted imaging.M agn Reson Imaging,2005,22(4):439-450.

[3]Tong KA,Ashw al S,H olshouser BA,etal.hemorrhagic shearing lesions in children and adolescents w ith posttraumatic diffuse axonal injure:improved detection and initial resu lts.Radiology,2003,227(2):332-339.

[4]Wycliffe ND,Choe J,Holshouser B,etal.Reliability in detection o f hemorrhage in actue stroke by a new threedimensional gradient recalled echo suscep tibility-weighted imaging technique com pared to computed tomography:a retrospective study.Journal of Magnetic Resonance Imaging,2004,20(3):372-377.

[5]Sehgal V,delp roposto Z,Haddar D,etal.suscep tibilityw eighted imaging to visualize b lood p roducts and improve tumor contrast in the study of brain masses.J M agn Reson Imaging,2006,24(1):41-45.