ADC及DCE-MRI对鉴别诊断原发性中枢神经系统淋巴瘤与脱髓鞘假瘤的价值
2018-11-12任翠萍赵瑞琛程敬亮文宝红
陈 晨,任翠萍,赵瑞琛,程敬亮,文宝红
(郑州大学第一附属医院磁共振科,河南 郑州 450052)
原发性中枢神经系统淋巴瘤 (Primary central nervous system lymphomas,PCNSL)是一种罕见的颅内肿瘤,发病率约为1%[1]。脱髓鞘假瘤(Demyelinating pseudotumor,DPT)是一种罕见的中枢神经系统脱髓鞘病,主要病理特征是神经纤维的髓鞘破坏、脱失,并非真正意义上的肿瘤[2],与典型的多发性硬化影像表现亦不同。PCNSL和DPT的治疗和预后差异较大,PCNSL首选化疗或放疗治疗,DPT大部分应用激素治疗,试验性的激素治疗有效不能作为DPT的主要诊断依据,因为其对PCNSL周围轻中度水肿也有抑制作用,从而造成假象,延误诊断。另外,两者位置均位于白质深部,均可结节状强化,有时不易鉴别,但对两种肿瘤进行鉴别非常必要。本文回顾性分析本院经手术病理证实的35例PCNSL及11例DPT患者的MRI资料,通过分析其表观扩散系数(Apparent diffusion coefficient,ADC)、时间-信号强度曲线(Time signal-intensity curves,TIC)类型、峰值(SImax)、达峰时间(Tmax)和最大对比增强率(Maximum contrast enhancement ratio,MCER), 比较两种肿瘤的差异,旨在探讨ADC及动态增强(Dynamic contrast-enhanced,DCE)MRI对两者的鉴别诊断价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集2012年1月—2017年12月在本院就诊、接受MR检查并经手术病理证实的35例PCNSL(图 1)及 11例 DPT(图 2)患者的资料,病程 4 d~1年不等,均为单发,年龄20~76岁,中位年龄分别为47、53 岁。
1.2 MR 检查
采用Siemens Skyra 3.0T MR扫描仪和标准头颅线圈。患者均接受常规MRI及增强扫描。MRI平扫 参 数 :T1WI:TR/TE 220 ms/2.5 ms,T2WI:TR/TE 6 000 ms/125 ms,FOV 240 mm×240 mm, 矩阵256×256,层厚/层间距 5mm/1mm。DWI扫描(SS-SE-EPI)序列,b=0、1 000 s/mm2,TR/TE 3 900 ms/89 ms。 DCEMRI扫描,注射对比剂 Gd-DTPA,剂量 0.1 mmol/kg,TR/TE 175 ms/2.6 ms,注射对比剂之前平扫 1 次,注药后行无间断重复扫描6个时相,每次持续时间约为20 s。
1.3 图像分析
①采用Siemens Syngo后处理工作站处理DWI数据。结合轴位增强和T2WI图像确定ADC图病变范围,手工放置感兴趣区(ROI),直径定为 20~50 mm2,避开肿瘤囊变坏死、钙化、出血区、流空信号区及病变边缘,于b=1 000 s/mm2下测量3次后取平均ADC值。以上均由2名主治以上职称的影像诊断医师在不知病理的情况下分别完成,单位为mm2/s。②应用Mean-Curve软件处理DCE-MRI数据,病变非均匀强化时选择早期强化部分作为ROI,获得TIC,分为3型:Ⅰ型为早期迅速上升,达峰值后降低;Ⅱ型迅速上升至平台期或缓慢上升;Ⅲ型为持续上升型。 测量 SImax、Tmax、MCER,SImax 为信号强度峰值,Tmax为峰值信号强度出现时间,MCER=(SImax-SI0)×100%/SI0(SImax 为信号强度峰值,SI0为未增强信号强度)。
图1 女,48岁,淋巴瘤。图1a:横断面T2FLAIR示左额叶类圆形等信号影;图1b:ADC图示肿块呈混杂稍高信号,ADC值为0.984×10-3mm2/s;图 1c:增强示肿块明显强化,内部有坏死;图1d:TIC类型为Ⅲ型,SImax=345、Tmax=362 s、MCER=94.4%。 图 2 男,48岁,脱髓鞘假瘤。图2a:横断面T2FLAIR示左顶叶及右颞叶类圆形混杂信号;图2b:ADC图示肿块呈高信号,ADC值为1.451×10-3mm2/s;图2c:增强示肿块环形强化,未封口;图 2d:TIC 类型为Ⅲ型,SImax=509、Tmax=86 s、MCER=22.9%。Figure 1. A 48 years old female with primary central nervous system lymphoma proved by pathological examination.Figure 1a:The lesion showed the quasi-circular isointensity in left frontal lobe on T2FLAIR;Figure 1b:The lesion showed a mixed signal on ADC,the ADC value was 0.984×10-3mm2/s;Figure 1c:On contrast enhanced-T1WI,the tumor showed obviously enhancement,and there was made up of necrosis inside.Figure 1d:TIC type Ⅲ,SImax=345,Tmax=362 s,MCER=94.4%. Figure 2.A 48 years old male with demyelinating pseudotumor proved by pathological examination.Figure 2a:The lesion showed the quasi-circular mixed signal in left parietal lobe and right temporal lobe on T2FLAIR;Figure 2b:The lesion showed a high signal on ADC,the ADC value was 1.451×10-3mm2/s;Figure 2c:On contrast enhanced-T1WI,the tumor showed ring-enhancement,unsealed.Figure 2d:TIC type Ⅲ,SImax=509,Tmax=86 s,MCER=22.9%.
1.4 统计学分析
采用SPSS 17.0统计软件对年龄、性别、ADC、SImax、Tmax、MCER值进行分析。定量资料采用两独立样本t检验 (满足正态检验和方差齐性检验)、校正t检验(只满足正态分布,不满足方差齐性)、秩和检验(不满足正态分布)与卡方检验(定性资料)进行分析;以P<0.05为差异有统计学意义。绘制ROC曲线确定肿瘤ADC和DCE-MRI诊断阈值,计算曲线下面积、灵敏度与特异度。
2 结果
2.1 PCNSL与DPT年龄及ADC值比较及诊断效能
年龄样本所属总体无统计学意义(P=0.207)(表1),尚不能认为PCNSL发病年龄大于DPT;PCNSL与DPT的ADC值比较有统计学意义(P=0.000),认为 PCNSL 的 ADC 值((0.75±0.22)×10-3mm2/s)小于DPT 的 ADC 值((1.25±0.05)×10-3mm2/s)。 绘制 ROC曲线后,ROC 曲线下面积(AUC)为 0.961±0.028(P=0.000)(图 3),当 ADC 阈值为 0.915×10-3mm2/s时,约登指数最大,诊断灵敏度为90.90%,特异度为88.60%(表 2)。
表 1 PCNSL 与 DPT 年龄、ADC、SImax、Tmax、MCER(±s)、P 值
表 1 PCNSL 与 DPT 年龄、ADC、SImax、Tmax、MCER(±s)、P 值
PCNSL DPT P年龄 53.86±2.33 47.73±4.23 0.207 ADC(10-3mm2/s) 0.75±0.22 1.25±0.05 0.000 SImax 930.80±60.90 619.97±102.88 0.051 Tmax(s) 119.56±7.91 105.00±6.28 0.528 MCER(%) 115.74±7.71 32.57±3.81 0.000
表2 PCNSL与DPT阈值时AUC、灵敏度、特异度
2.2 PCNSL与DPT DCE-MRI结果比较及诊断效能
PCNSL 3例Ⅰ型、10例Ⅱ型、22例Ⅲ型,DPTⅠ型2例、2例Ⅱ型、7例Ⅲ型。PCNSL与DPT的Tmax、SImax 比较无统计学意义(P=0.528、0.051),尚不能认为Tmax、SImax对鉴别两者有帮助;MCER比较有统计学意义(P=0.000),认为 PCNSL 的 MCER((115.74±7.71)%) 大于 DPT 的 MCER ((32.57±3.81)%)。 绘制 ROC 曲线后,AUC 为 0.990±0.012(P=0.000)(图 4),当 MCER 阈值为 53.35%时,约登指数最大,诊断灵敏度为94.30%,特异度为100%(表 2)。
图3 ADC诊断PCNSL与DPT的ROC曲线。Figure 3.The ROC curve of PCNSL and DPT was diagnosed by ADC.
图4 MCER诊断PCNSL与DPT的ROC曲线。Figure 4.The ROC curve of PCNSL and DPT was diagnosed by MCER.
2.3 PCNSL与 DPT性别比较
PCNSL患者中,男12例,女23例;DPT患者中,男5例,女6例。因样本量大于40,计算值有一个小于 5,用校正卡方检验,P=0.756,差异无统计学意义,尚不能认为PCNSL与DPT患者发病性别有差异。
3 讨论
3.1 PCNSL与DPT的CT及常规MRI特征
PCNSL的MRI表现为信号均匀的团块状肿块,T2WI呈稍高信号,周围可见片状水肿,增强扫描呈明显强化,可有脐凹症、握拳症,囊变、坏死、出血和钙化少[3]。当部分PCNSL发生坏死囊变时,信号混杂,增强呈不均匀强化,容易与DPT混淆。DPT以中年女性居多[2],CT示等低密度,MRI上T1WI呈低信号,T2WI呈高信号,边界不清,周围水肿不明显,肿块体积与占位效应不成比例[4],CT、MRI典型的增强表现为“开环征”,环形强化的缺口多位于病灶内侧缘或侧脑室旁,环形强化的机制可能为病变中央小血管微血栓形成坏死囊变,而周边区域不断的炎性活动、髓鞘脱失、血脑屏障的破坏,表现为周边强化[5]。本组11例中DPT有9例表现为特征性开环状强化,2例呈结节样强化。
3.2 ADC鉴别诊断PCNSL与DPT的价值
Wen等[6]报道PCNSL rADCmin小于DPT。较DPT而言,PCNSL的肿瘤细胞较密集、高核浆比例,有丝分裂增加,核仁明显,核糖体及蛋白质含量丰富,同时胞内有大量的网状纤维分布,使细胞内水分子黏滞度增加,细胞外间隙变小,扩散比DPT更受限,反应了淋巴瘤的富细胞性和侵袭性。DPT的早期变化:由于炎症细胞因子的释放导致线粒体功能障碍反应,引起细胞毒性水肿,DWI呈高信号或中心低外周环形高信号[7],ADC值降低,慢性转归或经激素治疗后DWI呈略高或低信号[8-9],ADC值增加,反映此时DPT细胞密度较大,炎性细胞核浆比例较肿瘤异型细胞低,扩散受限程度较PCNSL小。因此,区分DPT急性期及慢性期,再进行与PCNSL的ADC值比较,更有价值。本组11例中8例表现为DWI弥散轻度受限或边缘受限(慢性期),3例处于急性期;有6例DPT的ADC值小于PCNSL的ADC值,另5例DPT的ADC值大于PCNSL的ADC值。
3.3 DCE-MRI鉴别诊断PCNSL与DPT的价值
DCE-MRI可连续扫描记录不同时间点的信号强度。动态增强早期,对比剂主要存在于血管内,信号强度主要与肿瘤的血管生成度相关,PCNSL血管壁被肿瘤细胞浸润,血脑屏障有较大的破坏,导致毛细血管内皮形成,血管腔和基底膜之间甚至没有内皮[10],病灶血管内的对比剂剂量多,信号变化率大,峰值出现所需的时间少,在TIC曲线中表现为曲线陡,而DPT血管的基底膜不受内皮细胞增生的影响,多表现为环形、斑片状或垂直于侧脑室的线状强化。MCER值代表了病变的最大强化速率,主要由组织血供及灌注决定,PCNSL的MCER大于DPT的MCER。
ADC值和MCER测量的是肿瘤的两种不同的属性,ADC值反映的是肿瘤的细胞性,而MCER则反映肿瘤的毛细血管通透性,以ADC值为界值鉴别PCNSL与DPT的AUC小于以MCER为界值的AUC,提示MCER对于鉴别PCNSL与DPT较ADC值更具价值。
3.4 本研究的局限性
DPT发病率较低,本研究的样本量尚显不足,样本的选择偏倚可能影响结果。另外,只研究了PCNSL与DPT,未比较其他类型如高级别胶质瘤,也未用MRS进行比较分析。
总之,ADC及 DCE-MRI在 PCNSL与 DPT的诊断与鉴别诊断中具有极重要的价值,结合MRI平扫可提高诊断的准确性,从而有助于诊断和制定治疗方案。