1H-MRS对颅内淋巴瘤与肿瘤样脱髓鞘病变的鉴别诊断价值

2015-12-17石洋洋SHIYangyang

中国医学影像学杂志 2015年4期

关键词：脱髓鞘淋巴瘤比值

石洋洋 SHI Yangyang

李春花1 LI Chunhua

李辉2 LI Hui

李斌1 LI Bin

陈兵3 CHEN Bing

马文东3 MA Wendong

1H-MRS对颅内淋巴瘤与肿瘤样脱髓鞘病变的鉴别诊断价值

石洋洋1SHI Yangyang

李春花1LI Chunhua

李辉2LI Hui

李斌1LI Bin

陈兵3CHEN Bing

马文东3MA Wendong

作者单位
1. 宁夏医科大学临床医学院宁夏银川750004
2. 宁夏医科大学总医院心脑血管病医院放射科宁夏银川 750004
3. 宁夏医科大学总医院放射科宁夏银川750004

目的探讨1H-磁共振波谱（MRS）对颅内淋巴瘤与肿瘤样脱髓鞘病变（TDLs）的诊断价值，为临床诊断提供依据。资料与方法收集经病理证实的33例颅内淋巴瘤、经病理或临床证实的18例TDLs患者的影像学资料，分析使用单体素点分辨序列扫描MRS（TE 144 ms），计算胆碱（Cho）/肌酸（Cr）和Cho/N-乙酰天门冬氨酸（NAA）比值，目视估测脂质-乳酸（Lip-Lac）峰与Cr峰高度比分为5个等级。比较颅内淋巴瘤与TDLs的MRS分析结果，评价常规MRI和增加1H-MRS后对两者鉴别阈值的变化。结果 33例颅内淋巴瘤和18例TDLs的Cho/Cr、Cho/NAA比值及Lip-Lac峰等级差异有统计学意义（P＜0.001）。Cho/Cr＞2.56、Cho/NAA＞1.71及Lip-Lac峰等级＞3级时提示为颅内淋巴瘤。与TDLs相比，不典型颅内淋巴瘤的Cho/Cr、Cho/NAA比值及Lip-Lac峰等级均较高。在常规MRI难以鉴别的28例中补充Cho/NAA比值，相对于常规MRI成像ROC面积由0.827增加到0.870。结论1H-MRS对鉴别诊断颅内淋巴瘤与TDLs有重要价值，Cho/Cr比值＞2.56、Cho/NAA比值＞1.71和Lip-Lac峰＞3级提示为颅内淋巴瘤而非TDLs，当常规MRI难以鉴别时，增加Cho/NAA比值是常规MRI鉴别诊断的有益补充。

淋巴瘤；脑肿瘤；脱髓鞘疾病；磁共振成像；磁共振波谱学；诊断，鉴别

颅内淋巴瘤是一种恶性肿瘤，占颅内肿瘤的1%～5%[1]，其发病率逐年增加[2]。典型颅内淋巴瘤的MRI表现为边界清楚、水肿明显、增强扫描呈明显均匀结节状强化，通常可以明确诊断[1,3]。然而，不典型颅内淋巴瘤的MRI增强扫描强化形式多样，甚至无强化[4]。中枢神经系统脱髓鞘病变是一种常见疾病，当病变实质最大径＞20 mm时称为肿瘤样脱髓鞘病变（tumor-like demyelinating lesions，TDLs），临床症状与脑肿瘤类似，MRI增强扫描可以表现为多种强化形式[5]。常规MRI对不典型颅内淋巴瘤和TDLs鉴别困难。颅内淋巴瘤进展快，致死率高，早期接受放射治疗可以提高患者的生存率和治疗效果[6]。TDLs对类固醇激素治疗敏感，预后较好。因此，准确鉴别两者可以避免对TDLs患者行不必要的组织活检甚至手术。

1H-磁共振波谱（MRS）能无创地显示体内组织的生物化学信息，已应用于颅内淋巴瘤及TDLs的研究[2,5,7]，并可以鉴别肿瘤和假肿瘤样病变[8]。然而采用1H-MRS鉴别颅内淋巴瘤与TDLs鲜有报道。本研究拟采用1H-MRS技术诊断颅内淋巴瘤与TDLs，探讨其对两者的鉴别诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2006年4月—2014年5月宁夏医科大学总医院收治的33例颅内淋巴瘤和18例TDLs患者。33例颅内淋巴瘤中，男21例，女12例；年龄42～67岁，平均（49.1±6.3）岁，均经立体定位活检或手术病理证实为弥漫性大B细胞淋巴瘤。18例TDLs患者中，男11例，女10例；年龄26～66岁，平均（44.6±10.2）岁；5例经立体定位组织活检确诊，13例经临床确诊。TDLs纳入标准：①急性或亚急性起病的神经系统症状；②在MRI上至少1个颅内病灶最长径＞20 mm；③无其他全身性疾病、血管炎、中毒性或代谢性疾病，或实验室检查排除中枢神经系统感染；④诊断性治疗后MRI显示病灶明显减少，症状减轻。所有患者均无MRI检查相对禁忌证，行MRI检查前签署知情同意书。所有患者均行常规MRI和MRS检查，1H-MRS分析选择TE（144 ms）和T1WI、T2WI、T1增强扫描。

颅内淋巴瘤分组：33例颅内淋巴瘤患者根据MRI增强扫描强化形式进一步分为典型颅内淋巴瘤和不典型颅内淋巴瘤，典型颅内淋巴瘤组18例，MRI增强扫描呈结节状均匀强化；不典型颅内淋巴瘤组15例，MRI增强扫描呈斑片状、条带状、环状强化或未见强化等不同形式的不均匀强化。

1.2 仪器与方法采用GE Signa 1.5T超导型MRI仪，8通道头颈线圈，T1WI采用T1 FLAIR序列，扫描参数：TR 1740～2378 ms，TE 25.2～26.8 ms，层厚6 mm；视野24 cm×18 cm，矩阵288×192；T2WI使用FRFSE序列，扫描参数：TR 3960～4660 ms，TE 99.7～108.7 ms，层厚6 mm，视野24 cm×18 cm，矩阵320×224；经肘静脉注射钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA），用量0.1～0.2 mmol/kg，注射速度2.5 ml/s，注射后立刻开始T1WI轴位、冠状位及矢状位增强扫描。

1.3 图像分析由2名放射诊断副主任医师采用单盲法分析图像，包括病灶数目、部位、信号特点、T1WI、T2WI和FLAIR整体效果、T1WI增强扫描表现的强化形式，并分为5组，1组：确定是TDLs；2组：可能是TDLs；3组：难以区分；4组：可能是颅内淋巴瘤；5组：确定是颅内淋巴瘤。意见不一致时协商后得出一致结论。

MRS检查使用二维单体素点分辨序列，TR 1500 ms，TE 144 ms，感兴趣区选择瘤体实质并在感兴趣区周围加饱和带（10条），以压制兴趣区周围水、脂肪等的干扰，线宽＜5 Hz，水抑制＞95%。若线宽不能满足要求，通过调整感兴趣区的位置、大小、饱和带及运用高阶匀场使线宽符合要求，采集次数8。体素位置选择T1WI增强扫描上强化部分，体素2 cm×2 cm×2 cm。1H-MRS代谢物及其化学位移分别为胆碱（Cho：3.22 ppm）、肌酸（Cr：3.02 ppm）、N-乙酰天门冬氨酸（NAA：2.02 ppm）、乳酸（Lac：1.33 ppm）、脂质（Lip：0.8～1.3 ppm），乳酸峰（TE 144 ms）为倒置双峰。异常J调节可以引起乳酸峰缺失，体素中乳酸缺失导致评估困难，尤其是出现脂质峰共振情况[9]。故本研究中将Lip-Lac峰视为整体而未将两者分开研究。

对于1H-MRS，利用GE 1.5T MRI Functool 2 软件自动获得Cho/Cr和Cho/NAA峰下面积的比值。对于Lip-Lac峰，由于不可能准确测量峰下面积，故以Lip-Lac峰最高峰代替峰下面积。由2名副主任医师目视估测Lip-Lac峰与Cr峰高度比，并分成5级[9]：1级，未显示明确的脂质乳酸峰；2级，任何（向上或向下）单峰高度比Cr峰低；3级，2个峰高度均比Cr峰低；4级，任何单峰高度是Cr峰高度的1～3倍；5级，任何单峰高于3倍Cr峰。由2名医师讨论得出统一结论。

1.4 统计学方法采用SPSS 17.0 软件，颅内淋巴瘤与TDLs患者Cho/Cr比值、Cho/NAA比值比较采用成组样本t检验，常规MRI表现比较采用Pearson χ2检验，两者Lip-Lac等级差异评估采用Mann-Whitney U检验；采用受试者工作特征（ROC）曲线确定Cho/Cr、Cho/NAA比值的截断值和对颅内淋巴瘤及TDLs的诊断敏感度、特异度，并分析1H-MRS联合常规MRI对颅内淋巴瘤与TDLs的鉴别诊断价值；2名医师观察结果的一致性评价采用Kappa检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规MRI表现常规MRI显示，颅内淋巴瘤和TDLs病灶数目差异无统计学意义（P＞0.05）。颅内淋巴瘤和TDLs增强扫描可以有多种强化形式，包括均匀强化，开环或环状强化、斑片状浸润强化、条带状浸润强化，甚至无强化。18例典型颅内淋巴瘤的常规MRI表现和增强均匀强化特点容易诊断，15例无法明确诊断。2名医师诊断结果的一致性较好（Kappa=0.622，P＜0.001）。颅内淋巴瘤与TDLs在常规MRI分组和强化形式方面差异均有统计学意义（P＜0.001、P＜0.01）。见表1。

2.21H-MRS分析 Cho/Cr比值及Cho/NAA比值鉴别颅内淋巴瘤和TDLs差异有统计学意义（P＜0.001）。颅内淋巴瘤Cho/Cr、Cho/NAA比值明显高于TDLs（图1、2）。不典型颅内淋巴瘤Cho/Cr、Cho/NAA比值与TDLs相比差异有统计学意义（P＜0.01）（图3）。Cho/Cr比值、Cho/NAA比值和Lip-Lac峰等级对颅内淋巴瘤和TDLs的诊断效能见表2。

表1 颅内淋巴瘤与TDLs常规MRI表现和分组[n(%)]

表2 Cho/Cr、Cho/NAA及Lip-Lac峰等级对颅内淋巴瘤和TDLs的诊断效能

2名医师判断Lip-Lac峰分级结果的一致性较好（Kappa=0.739，P＜0.001）。Lip-Lac峰在颅内淋巴瘤和TDLs的出现率分别为90.9% （30/33）和55.6%（10/18）。所有颅内淋巴瘤组Lip-Lac峰等级与TDLs差异有统计学意义（P＜0.001）。16例颅内淋巴瘤中可见高大的Lip-Lac峰（＞3级），其中11例结节状均匀强化颅内淋巴瘤很明显（图1），仅1例病灶中央坏死TDLs显示高大Lip-Lac峰（4级）。7例（21.2%）颅内淋巴瘤中存在巨大Lip-Lac峰（5级），包括6例典型和1例不典型颅内淋巴瘤。不典型颅内淋巴瘤Lip-Lac峰等级明显高于TDLs（P＜0.01）。

2.31H-MRS对诊断效能的评估采用常规MRI单独鉴别颅内淋巴瘤和TDLs的ROC曲线下面积是0.827，敏感度为86.7%，特异度为69.2%。根据常规MRI结果28例鉴别困难者被分到2、3、4组中，其中颅内淋巴瘤15例，TDLs 13例，结果显示增加Cho/NAA比值联合常规MRI确诊率明显提高至82.1%（23/28），ROC曲线下面积为0.870（图4），敏感度为90.0%，特异度为76.2%。但增加Cho/Cr比值和Lip-Lac峰的等级其诊断准确度与常规MRI相比并无提高。

图1 男，53岁，典型颅内淋巴瘤。左侧基底节类圆形病变，在T1WI（A）呈低信号，T2WI（B）呈高信号，增强扫描均匀强化（C）；1H-MRS见明显增高的Cho峰、减低的NAA峰，Cho/Cr比值为6.65，Cho/NAA比值为3.47，特别高大的Lip-Lac峰（5级，D）；病理确诊为弥漫性大B细胞淋巴瘤（HE，×20，E）

图2 女，40岁，TDLs。右额叶直径约2.2 cm类圆形病灶，在T1WI（A）呈低信号，T2WI（B）以高信号为主，增强扫描病灶内呈半点状不均匀强化（C）；1H-MRS见升高的Cho峰，Cho/Cr比值为1.72，Cho/NAA比值为1.22，Lip-Lac峰2级（D）；病理确诊为脱髓鞘病变（HE，×20，E）

图3 男，47岁，颅内不典型淋巴瘤。左侧丘脑不规则形病变，在T1WI（A）呈低信号为主、其内可见稍高信号，T2WI（B）以高信号为主，增强扫描病灶边缘呈条纹状强化（C）；1H-MRS见显著升高的Cho峰，NAA峰明显减低，Cho/Cr比值为4.78，Cho/NAA比值为5.13，见高大Lip-Lac峰（4级，D）；病理确诊为弥漫性大B细胞淋巴瘤（HE，×20，E）

图4 增加Cho/NAA相对于常规MRI在鉴别不典型颅内淋巴瘤和TDLs的ROC曲线下面积的变化

3 讨论

本研究分析1H-MRS成像对鉴别颅内淋巴瘤和TDLs，尤其是常规MRI表现为不典型颅内淋巴瘤与TDLs的价值。本研究结果显示，Cho/Cr、Cho/NAA比值、Lip-Lac峰等级在鉴别颅内淋巴瘤和TDLs中存在显著差异。1H-MRS表现中，Cho/Cr＞2.56、Cho/ NAA＞1.71、Lip-Lac峰等级＞3级提示为颅内淋巴瘤。1H-MRS鉴别颅内不典型淋巴瘤和TDLs具有重要意义，特别是增加Cho/NAA比值是常规MRI的有益补充。

常规MRI对鉴别颅内淋巴瘤和TDLs具有重要诊断价值，但两者在常规MRI表现不典型时鉴别十分复杂，目前多种功能MRI技术用于两者的鉴别诊断，其中DWI在两者的鉴别诊断方面的价值已得到证实[10-12]。颅内淋巴瘤由于富含肿瘤细胞，DWI呈高信号，ADC值较低；而TDLs在DWI呈低信号，ADC值较高[10,13]。然而，急性期TDLs也可以表现为DWI高信号、ADC值较低，使TDLs与肿瘤性病变鉴别十分困难。既往研究报道，颅内淋巴瘤在MR灌注成像局部相对脑血容量比TDLs高[12-13]，但两者鉴别诊断的研究鲜有报道。

1H-MRS可以无创地检测病灶代谢信息的变化。本研究采用升高的Cho和减低的NAA峰分析颅内淋巴瘤和TDLs，与既往研究一致[2,5,8]。Cho峰升高可能与快速细胞膜翻转、有丝分裂活跃、富含细胞结构有关，Cho峰升高可见于颅内淋巴瘤、炎症浸润、反应性胶质细胞增生和脱髓鞘改变。NAA峰减低反映神经元破坏，轴突损伤，早期轴突变性和轴突密度减小[2,5,7]。本研究显示，颅内淋巴瘤Cho峰升高和NAA峰减低较TDLs更明显，可能是由于颅内淋巴瘤相对于TDLs细胞膜生物合成需要更多的磷酸胆碱翻转，细胞膜生物合成与细胞增殖、密集细胞构成和能量消耗增加、功能障碍或正常神经元组织替换有关。

既往研究发现颅内淋巴瘤出现高Lip-Lac峰、TDLs出现可变的Lip-Lac峰[2,5,7-8]。本研究为方便临床使用，通过目视估测对Lip-Lac峰进行分级，结果发现较高等级的Lip-Lac峰（＞3级）16例出现在颅内淋巴瘤，无论是否有坏死组织存在。既往研究报道显著高大的脂质峰有助于鉴别颅内淋巴瘤和胶质瘤[1-2,7]，本研究结果与该结论一致。关于脂质的来源确切机制尚未明确，可能与坏死和细胞膜崩解有关[14]。而颅内淋巴瘤出现特别高大的Lip-Lac峰可能是由于较多细胞膜成分的翻转转化成淋巴细胞而非坏死引起[2,7]。本研究中，6例结节状强化颅内淋巴瘤1H-MRS表现为高大的Lip-Lac峰（5级），与既往文献报道一致。Tang等[15]认为颅内淋巴瘤组织由诸多巨噬细胞构成有助于脂质信号的显示。此外，升高的乳酸与坏死、脱髓鞘、炎症过程及线粒体功能障碍所致的组织无氧代谢有关[8,14]，本组仅1例坏死的TDLs出现高乳酸峰。

典型结节样强化颅内淋巴瘤的Cho/Cr比值高于不典型颅内淋巴瘤，可能是由于均匀强化颅内淋巴瘤比不均匀强化颅内淋巴瘤的淋巴细胞密集[15-16]，细胞有丝分裂更活跃，快速细胞更新用于合成磷脂膜，显示出较高的Cho/Cr比值。不典型颅内淋巴瘤Cho/Cr比值较低，使Cho/Cr在鉴别颅内不典型淋巴瘤与TDLs间的诊断价值减低。本研究中1H-MRS对1例未见强化的颅内淋巴瘤与TDLs无鉴别意义。Fischer等[16]研究认为无强化的颅内淋巴瘤是低级别颅内淋巴瘤，其侵袭性低于颅内典型淋巴瘤。1例无强化的颅内淋巴瘤患者的尸解报告显示在无强化肿瘤中仅有少量的恶性淋巴细胞浸润[17]。因此，推测上述病例在1H-MRS的非特异性表现与较低的细胞密度和侵袭性有关。

总之，颅内淋巴瘤和TDLs在MRS上的表现不同，Cho/Cr比值＞2.56、Cho/NAA比值＞1.71和Lip-Lac峰＞3级提示为颅内淋巴瘤。当常规MRI难以鉴别颅内淋巴瘤和TDLs时，增加Cho/NAA比值可以提高确诊率。MRS对鉴别颅内淋巴瘤和TDLs具有重要应用价值。

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（本文编辑张春辉）

Differential Diagnosis of Intracranial Lymphoma from Tumor-like Demyelinating Lesions by Using1H-MRS

Purpose To investigate1H-MRS in differentiating intracranial lymphoma from tumor-like demyelinating lesions. Materials and Methods Thirty-three cases of intracranial lymphoma confirmed by pathology and 18 cases of tumor-like demyelinating lesions confirmed by pathology or clinic were recruited in this study. Imaging data including single-voxel (TE=144 ms)1H-MRS was retrospective analyzed. The Cho/Cr and Cho/NAA area ratios were calculated. The lipid and lactate peak was visually categorized into 5 grades based on the ratio of Lip-Lac peak to the height of the Cr peak.1H-MRS findings of the intracranial lymphoma and the tumor-like demyelinating lesions were compared. The differentiation of the two diseases diagnosed by1H-MRS and conventional MR were evaluated by use of receiver operating characteristic curves. Results There were significant difference of Cho/Cr, Cho/NAA ratio and Lip-Lac peak level between the intracranial lymphoma and tumor-like demyelinating lesions (P＜0.001). It was more likely to be intracranial lymphoma when Cho/Cr ratio was＞2.56, Cho/NAA ratio was＞1.71, and Lip-Lac peak grade was＞3. Cho/Cr, Cho/NAA ratio and Lip-Lac peak grade were found higher in atypical intracranial lymphomas when compared with those of tumorlike demyelinating lesions. The area under the receiver operating characteristic curve of conventional MR was increased from 0.827 to 0.870 when Cho/NAA ratio was added for analysis in the 28 uncertain cases. Conclusion1H-MRS has great clinical significance for differentiating intracranial lymphoma from tumor-like demyelinating lesions. The values of Cho/Cr ratio＞2.56, Cho/NAA ratio＞1.71 and Lip-Lac grade ＞3 suggest intracranial lymphoma rather than TDLs. When the conventional MR imaging features can not do the differentiation, Cho/NAA ratio is a useful complement.

Lymphoma; Brain neoplasms; Demyelinating diseases; Magnetic resonance imaging; Magnetic resonance spectroscopy; Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.04.002

陈兵

Department of Radiology, General Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China

Address Correspondence to: CHEN Bing

E-mail: 2269415835@qq.com

2009年度宁夏自然科学基金项目（NZ09220）；2011年度宁夏自然科学基金项目（NZ11270）。

R739.41；R730.44

2014-10-26

修回日期：2015-02-18

中国医学影像学杂志

2015年第23卷第4期：245-249，259