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颌面部成釉细胞瘤MR-DWI表现

2016-07-29涛陶晓峰钱

中国医学计算机成像杂志 2016年3期
关键词:磁共振成像

田 涛陶晓峰钱 愉



颌面部成釉细胞瘤MR-DWI表现

田 涛1陶晓峰1钱 愉2

【摘要】目的:探讨磁共振弥散加权成像(DWI)及表观扩散系数(ADC)值对不同类型成釉细胞瘤的诊断价值。方法:回顾性分析术前已行常规磁共振及DWI检查并经手术病理证实的34例成釉细胞瘤,包括原发性成釉细胞瘤26例、复发性成釉细胞瘤8例。病理类型包括单囊型6例、实体/多囊型23例、促结缔组织增生型3例、骨外/外周型2例。根据传统MR表现将所有肿瘤分为囊性12例、囊实性18例、实性4例。当b值选取0,1000s/mm2时,分别测定肿瘤实性和囊性感兴趣区(ROI)的ADC均值。采用SPSS19.0软件包进行统计学分析,比较不同类型成釉细胞瘤之间的ADC均值差异。 结果:所有肿瘤实性部分ROI平均ADC值为(1.279±0.324)×10-3mm2/s,所有肿瘤囊性部分ROI平均ADC值为(2.176±0.477)×10-3mm2/s。实性部分ROI与囊性部分ROI平均ADC值差异有统计学意义(P<0.05)。囊性肿瘤与囊实性肿瘤中囊性部分ROI平均ADC值差异无统计学意义(P>0.05)。原发与复发成釉细胞瘤实性及囊性部分ROI平均ADC值差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:ADC值的测定可作为鉴别不同类型成釉细胞瘤的辅助工具。

【关键词】成釉细胞瘤;磁共振成像;弥散加权成像;表观弥散系数

成釉细胞瘤(ameloblastoma)是常见的良性牙源性上皮性肿瘤,通常发生于颌骨,下颌骨比上颌骨多发。肿瘤源自牙板、牙胚的上皮残余、成釉器和牙源性囊肿的内衬单层或复层鳞状上皮[1]。2005 年WHO牙源性肿瘤的组织学分类[2],确定了成釉细胞瘤四种病理亚型,即:实体/多囊型(solid/ multicystic type)、单囊型(unicystic type)、促结缔组织增生型(desmoplastic type)和骨外/外周型(extraosseous/peripheral type)。其中实体/多囊型最多,占90%[3];单囊型占6%,但在儿童中最多见[3];促结缔组织增生型最罕见[1,3]。成釉细胞瘤具有侵袭性,处理不当容易复发[3-4]。准确判断成釉细胞瘤的类型,对于临床选择合理有效的治疗方法有着十分重要的指导意义。

方 法

1.一般资料

收集我院自2013年1月至2015年1月期间收治的34例成釉细胞瘤完整病例资料,其中包括初次发病的原发肿瘤26例及外院或本院处理后复发病例8例。所有病例均经手术病理证实。34例病例中,男性16例、女性18例,年龄范围12~80岁,平均年龄为33.9岁。

2.检查方法

34例均于术前进行了磁共振常规检查及弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)检查。采用GE 1.5T Signa Twin Speed MR扫描仪,头颈联合表面线圈,病人取仰卧位,嘱平静呼吸。

常规MR检查包括横断位和冠状位。扫描序列包括横断位快速自旋回波(fast spin echo,FSE)T1WI,横断位快速恢复快速自旋回波(fast recovery FSE, FRFSE)T2WI及FSE脂肪抑脂T2WI,以及冠状位FRFSE T2WI。具体扫描参数为:1. FSE T1WI:TR 540ms,TE 9ms;激励次数(NEX)2次;视野(FOV)24cm×24cm;层厚5mm,层间距1mm;矩阵256×192。2.FRFSE T2WI:横断位TR 2000~3500ms、TE 80~100ms、NEX 2次;冠状位TR 3400~4500ms、TE 80~90ms、NEX 1次;脂肪抑制横断位TR 4100~4500ms、TE 80~100ms、NEX 2次; 视 野 为 横 断 位24cm×24cm,冠状位20×20cm;层厚5mm,层间距1mm;矩阵为横断位256×192、冠状位320×160。

DWI扫描采用单次激发回波平面成像(echo planar imaging, EPI) 序 列,b值 取0、1000s/ mm2,横断位,扫描参数为:TR 1800~2500ms,TE 70ms;激励次数8;视野24cm×24cm;层厚5mm;层间距0.5mm;矩阵128×128。

3.图像处理和数据分析

将所有原始数据传送至后处理工作站GE ADW4.1,采用设备配置的Functool2后处理软件,根据公式ADC=ln(SI低/SI高)/(b高-b低)生成ADC图(本研究中公式中的b高取值为1000 s/mm2、b低取值为0s/mm2,SI高、SI低分别代表高b值、低b 值DWI上组织的信号强度),以常规磁共振T1WI 和T2WI图像作为参考,调节图像的阈值和信噪比,选取病变最大层面(若病变为囊实性的则分别选取囊性部分最大层面及实性部分最大层面),勾画感兴趣区ROI测得ADC值。ROI取样时尽量避开肉眼可见的出血、骨性分隔等,沿最大囊性区和/或实性区边缘划线,以不少于肿瘤面积的80%为佳。测量3次ADC值后取平均值。以上操作均由一名不知病理结果的具有丰富诊断经验的放射科医师独立完成。

4.统计方法

所有数据均运用SPSS 19.0软件包进行处理和统计分析。平均ADC值用± s 表示。不同类型成釉细胞瘤的平均ADC值之间的差异采用独立样本的T检验进行统计学比较。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.临床资料

34例成釉细胞瘤中26例为原发性,8例为复发性。追溯所有复发性肿瘤的历史病例资料,均曾经外院或本院处理(包括开窗术、刮治术及局部切除术)后病理证实为成釉细胞瘤,手术时间与复发时间间隔最短为3月,最长为7年。临床表现包括面部肿胀不适,局部膨隆、质硬,按之有乒乓球感,部分病人有牙松动、移位甚至脱落,少数病人有疼痛或轻压痛,极少数有下唇麻木及张口受限。发生部位包括下颌骨30例,上颌骨2例及骨外软组织2例。发生于下颌骨的病例中位于左侧的11例、右侧18例、颏部正中1例,部位涉及下颌骨颏部、体部、角部、升支、冠突和髁突,发生于上颌骨的2例成釉细胞瘤均位于右上颌前牙区。所有34例病例均经手术病理证实。病理类型包括单囊型6例、实体/多囊型23例、促结缔组织增生型3例、骨外/外周型2例。

图2 囊性成釉细胞瘤,伴出血。A. T1WI呈中等稍高信号;B. 脂肪抑制T2WI呈高信号,可见液-液平,上部的信号明显高于下部;C. DWI呈不均匀高信号(上部的信号明显高于下部);D. ADC图,b值选取0,1000s/mm2时,测得平均ADC值为2.36×10-3mm2/s。

图2 实性成釉细胞瘤。A. T1WI呈中等信号;B. 脂肪抑制T2WI呈稍高信号;C. ADC图,b值选取0,1000s/mm2时,测得平均ADC值为1.60×10-3mm2/s。

图3 囊实性成釉细胞瘤。A. 脂肪抑制T2WI呈等高混杂信号,可见低信号骨性分隔;B. DWI呈不均匀高信号,囊性部分信号较实性部分明显高;C. ADC图,b值选取0,1000s/mm2时,测得实性部分平均ADC值为1.02×10-3mm2/s,囊性部分平均ADC值为2.19×10-3mm2/s。

2.DWI和ADC(图1~3)

所有病例中,具有实性部分的病灶共22个(包括实性肿瘤4个和囊实性肿瘤18个)。当b值取0、1000s/mm2时,23个实性部分ROI平均ADC值为(1.279±0.324)×10-3mm2/s,其中16例为原发性肿瘤,其实性部分ROI平均ADC值为(1.261±0.328)×10-3mm2/s;7例为复发性肿瘤,其实性部分ROI平均ADC值为(1.303±0.354)×10-3mm2/s。

所有病例中,具有囊性部分的病灶共30个(包括囊性肿瘤12个和囊实性肿瘤18个)。当b值取0、1000s/mm2时,30个囊性部分ROI平均ADC值为(2.176±0.477)×10-3mm2/s,其中22例为原发性肿瘤,其囊性部分ROI平均ADC值为(2.154±0.462)×10-3mm2/s;8例为复发性肿瘤,其囊性部分ROI平均ADC值为(2.238±0.545)×10-3mm2/s。

34例成釉细胞瘤病例中,12例囊性肿瘤ROI 平 均ADC值 为(2.195±0.522)×10-3mm2/s,18例囊实性肿瘤中囊性部分ROI平均ADC值为(2.165±0.464)×10-3mm2/s。

3.统计分析

实性部分ROI与囊性部分ROI平均ADC值差异有统计学意义(P <0.05)。囊性肿瘤与囊实性肿瘤中囊性部分ROI平均ADC值差异无统计学意义(P >0.05)。原发与复发成釉细胞瘤实性及囊性部分ROI平均ADC值差异均无统计学意义(P >0.05)。

讨 论

成釉细胞瘤是一种良性牙源性上皮肿瘤,生长缓慢,但有侵袭性特征,局部可浸润性生长。由于其组织学亚型多,各亚型侵袭性也各不相同,若处理不当复发率较高[1,3,4]。成釉细胞瘤的治疗方法包括保守治疗(开窗减压术、负压吸引术、刮治术以及辅助球钻削磨去骨及石碳酸烧灼等)和根治性切除术,根治性切除术虽然可明显降低成釉细胞瘤的复发率,但如果肿瘤过大,采用此种手术方式时可能因手术范围过于广泛导致容貌毁损。因此,对于复发率低的类型的成釉细胞瘤,根治性切除术并不推荐[3]。目前认为在成釉细胞瘤的四种病理类型(即实体/多囊型、单囊型、促结缔组织增生型和骨外/外周型)中,实体/多囊型成釉细胞瘤最易复发[5]。有文献报道即使采用了根治性手术,实体/多囊型成釉细胞瘤的复发率亦可达到15%左右[1]。而单囊型最不易复发[5]。由此可见,术前准确的影像学诊断和分型对成釉细胞瘤病理类型的术前预判和处理方法的确定都有非常重要的意义。

1.传统影像学表现

成釉细胞瘤的好发于下颌骨,约80%发生于下颌磨牙区和下颌升支,发生于上颌骨的成釉细胞瘤好发于上颌磨牙区[6]。本研究中上颌骨的2例成釉细胞瘤均发生于上颌前牙区。

成釉细胞瘤的影像学诊断以前主要依靠X线平片和CT。在传统X 线平片上,成釉细胞瘤分为单囊型和多囊型,表现为膨胀性骨改变及单囊或多囊的低密度区,多囊者可呈蜂窝状或肥皂泡样改变[6]。周围骨皮质变薄、甚至中断,部分病灶周围有硬化线,内部有高密度分隔[6-7]。邻牙的可见缺失或牙根的截断性吸收[7]。肿瘤的CT值可接近于水,也可为软组织密度[6]。在CT上可显示内部分隔为骨性或纤维性,还可显示病变侵犯周围软组织所致的肿胀或肿块形成[6-7]。

传统的成釉细胞瘤影像学分型是建立在X线平片基础上的,所谓的单囊或多囊实际上是指低密度透X线区的单房或多房,并非是肿瘤内部实际存在的囊性成分。从这点上来说,传统的影像学分型并不能和病理学分型统一起来,因此这种分型方法对指导临床治疗存在着不可避免的信息缺失。

MR所具有的软组织分辨率高等优点,使其在显示囊壁结构、囊内容物性质方面以及对周围组织的侵犯范围等方面优于传统X线平片和CT 检查[7]。在MR指导下的分型是对肿瘤内部成分的剖析。囊性成分在T1WI上呈低信号,在T2WI上呈高信号;实性成分和囊壁在T1WI上呈低信号,T2WI上呈等信号[6-7]。在此基础上,将所有病灶进行了MR上的分型(即肿瘤分为囊性、实性和囊实性)。三种类型中以囊实性最多见18例(18/34,52.94%),囊实性病灶中囊实比差异不明显。囊性部分有时可见T1WI、T2WI均呈高信号的出血和含胆固醇类物质,有时囊内可见液-液平面[7]。本研究中由3例发现以上征象,其中2例见到液-液平(图1)。此外,本研究中还观察到了多房的成釉细胞瘤分房大小多不一致的特征(图3)。

2.MR-DWI和ADC值

MR弥 散 加 权 成 像(diffusion-weighted imaging, DWI)利用水分子的随机运动即布朗运动的原理,能够通过测定表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值来推测该组织内的生物结构和水分子的含量,从而反映组织细胞的病理改变[6]。由于各种病理类型的成釉细胞瘤所含成分多样,其ADC值必然存在差异。

本研究中测得成釉细胞瘤实性部分ROI平均ADC值为(1.279±0.324)×10-3mm2/s,囊性部分ROI平均ADC值为(2.176±0.477)×10-3mm2/s,实性部分ROI与囊性部分ROI平均ADC值差异有统计学意义(P <0.05)。而囊性肿瘤与囊实性肿瘤中囊性部分ROI平均ADC值差异无统计学意义,换而言之,囊实性肿瘤中囊性成分的ADC值并未受到实性部分的影响。另一方面,原发与复发成釉细胞瘤实性及囊性部分在平均ADC值上也无统计学差异,可见原发或复发对肿瘤内部囊实性成分的ADC值亦无影响。因此,以传统MR辅以ADC值的测定可明确肿瘤内部成分,有助于成釉细胞瘤在MR上的精确分型,使其与病理学分型更趋统一,从而为临床选择合理的治疗提供更多、更准确的信息。

3.鉴别诊断

在影像学上,成釉细胞瘤主要和牙源性角化囊性瘤鉴别。两者的鉴别要点为:成釉细胞瘤的骨质膨胀明显,牙源性角化囊性瘤一般沿颌骨长轴生长而骨质膨胀不明显;成釉细胞瘤内部如为多房状则通常分房大小不一,而牙源性角化囊性瘤一般分房大小接近一致;成釉细胞瘤邻牙牙根吸收、牙槽骨和颌骨骨皮质破坏等侵袭性特征明显,而牙源性角化囊性瘤可有邻牙移位,但邻牙脱落和牙根吸收很少见[6]。Hisatomi等[8]在MR上发现成釉细胞瘤的囊壁比牙源性角化囊性瘤的囊壁明显厚,且有时可见壁结节。Sumi等[9]通过研究对比后发现,单囊型成釉细胞瘤的ADC值明显高于牙源性角化囊性瘤。

颌面部成釉细胞瘤的MR分型可分为囊性、实性和囊实性,以囊实性最多。肿瘤实性部分ROI平均ADC值为(1.279±0.324)×10-3mm2/s,囊性部分ROI平均ADC值为(2.176±0.477)×10-3mm2/s。实性部分ROI与囊性部分ROI平均ADC值差异有统计学意义(P <0.05)。囊性肿瘤与囊实性肿瘤中囊性部分ROI平均ADC值无统计学差异,原发与复发成釉细胞瘤实性及囊性部分ROI平均ADC值无统计学差异。

综上所述,以传统MR图像为基础辅以ADC值的测定,有助于成釉细胞瘤在MR上的精确分型,使其与病理学分型更趋统一,为指导临床治疗方案的确定提供更多更有价值的信息。

参 考 文 献

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中国医学计算机成像杂志,2016,22:217-197

Chin Comput Med Imag,2016,22:217-197

1 Department of Radiology, The Ninth People's Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine

2 Department of Radiology,Huadong Hospital,Fudan University

Address: 639 Zhizaoju Rd., Shanghai 200011, P.R.C.

Address Correspondence to Qian Yu (E-mail: qianyu1006@126.com)

中图分类号:R445.2

文献标志码:A

文章编号:1006-5741(2016)-03-0217-05

收稿时间:(2016.02.15;修回时间:2016.02.28)

作者单位:1上海交通大学医学院附属第九人民医院放射科2 复旦大学附属华东医院放射科

通信地址:上海市制造局路639号 ,上海 200011

通信作者:钱愉 (电子邮箱:qianyu1006@126.com)

Diffusion-Weighted MR Imaging of Maxillofacial Ameloblastomas

TIAN Tao1, TAO Xiao-feng1,Qian Yu2

【Abstract】Purpose: To investigate the value of diffusion weighted imaging (DWI) and apparent diffusion coeffcient (ADC) values in diagnosis of different types of ameloblastomas. Methods: Thirty-four patients who suffered from ameloblastoma were performed with conventional MR imaging and diffusion-weighted MR imaging prior to surgery and pathologic verification. Our study included 26 primary and 8 recurrent cases. There were 6 cases unicystic, 23 cases solid/multicystic, 3 cases desmoplastic and 2 cases extraosseous/peripheral tumors according to the pathological classifcation. And there were 12 cases cystic, 18 cases cystic-solid, 4 cases solid tumor according to the conventional MR classifcation. Mean ADC values, obtained with b values of 0 and 1000 s/mm2, were separately measured in solid and cystic region of interest (ROI) in these tumors. The differences of mean ADC values in different types of ameloblastomas were analyzed with SPSS 19.0 software package. Results:The mean ADC values were with significant difference (P <0.05) between the solid and cystic portion of the tumors (1.279±0.324×10-3mm2/s vs. 2.176±0.477×10-3mm2/s). The difference of the mean ADC values in the cystic portion of the lesions between cystic and cystic/solid tumors was with no statistical significant (P >0.05). The difference of the mean ADC values in tumors' solid and cystic portion between primary and recurrent cases was with no statistical signifcant (P>0.05). Conclusion: ADC values may be used as an adjunct tool to differential diagnosis different types of ameloblastomas.

【Key words】Ameloblastoma; MRI; Diffusion-weighted imaging, DWI; Apparent diffusion coeffcient, ADC

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