对比增强SWI 对不同病理类型肺癌脑转移瘤检出的初步研究

吴立业 刘 军 黄子龙 刘 蓉

发生脑转移瘤的原发肿瘤中以肺癌最为多见，约1/3 的肺癌患者会发生脑转移[1]，一旦发生脑转移，预后极差。目前普遍认为磁共振对比增强TIWI 是检出脑转移瘤的最佳序列[2]。但随着磁敏感加权成像（SWI）序列在中枢神经系统的广泛应用，为肺癌脑转移瘤的检出提供了新手段，有学者[3]认为SWI 对＜2.0mm 且合并出血的转移瘤检出能力高于常规增强扫描，但对瘤内静脉缺少和无瘤内出血的转癌移瘤显示率较常规的增强扫描低。由于SWI 序列使用了一个适当的脉冲角度，从而在应用缩短T1 时间对比剂（如Gd-GDPA）后能使肿瘤多血供区域出现对比增强[3]，以往对比增强磁敏感加权成像（CE-SWI）在脑转移瘤中应用较少，特别对不同病理类型肺转移分类总结鲜有报道。本研究通过探讨CE-T1WI、SWI 及CE-SWI 对不同病理类型肺癌脑转移瘤检出率的差异，为肺癌脑转移瘤的早期诊断提供更多重要的参考信息。

方 法

1.临床资料

收集2016 年7 月至2017 年12 月间湖南省脑科医院肺癌患者55 例，并符合以下标准。入组标准：①经CT 引导下肺部穿刺活检或手术病理证实为肺癌；②MR 常规序列及SWI 原始图像符合诊断要求；③3 个月后来院随访复查。排除标准：①装有心脏起搏器者等磁共振检查禁忌证者；②有颅脑手术、脑出血病史者；③有明显运动伪影或者图像未完成者；④并发其他中枢神经系统疾病者。最终55 例纳入研究，其中鳞癌16 例，腺癌25 例，小细胞癌14 例（表1）。脑转移瘤经临床随访证实，随访时间均≥3 个月。第一次颅脑MRI 检查为颅内肿瘤治疗前（包括手术、化疗及放疗）获得。所有患者行常规颅脑MR 平扫、SWI、DWI 及对比增强T1WI、SWI 序列扫描。3 个月随访期间在对患者全身治疗的同时针对脑转移瘤的治疗主要包括：立体定向放射治疗、全脑放疗、药物靶向治疗及化疗。3 个月后复查颅脑MRI 检查，所有患者亦行常规颅脑MR 平扫、SWI、DWI 及对比增强T1WI、SWI 序列扫描，分析MRI 特征并前后进行对比，进一步确定脑转移灶及其数目。

2.MRI 扫描方法

磁共振设备为Philips Ingenia 3.0T 磁共振扫描仪，头颅标准线圈，仰卧位扫描。使用SE 或TSE序列行头部常规MRI 扫描，包括：轴位 T1WI、T2WI、DWI、SWI，冠位T2FLAIR、T1WI，矢状位T1WI。T1WI：TE（2.0ms）、TR（192ms）、FOV（230mm×307mm）；T2WI：TE（54.0ms）、TR（2280ms）、FOV（230mm×307mm）；T2FLAIR：TE（118.0ms）、TR（9000ms）、TI（4000ms）、FOV（210mm×280mm）；DWI：TE（78.1ms）、TR（1922ms）、FOV（229mm×305mm）、B 值（1000）；SWI TE（25ms）、TR（19ms）、FOV（220mm×180mm×100mm）slice thickness(1 mm)，slic e gap(1mm)，NSX(0.75)，Flip angle(10°)，NSA(1)。对比剂为钆喷葡酸胺注射液（Gd-DTPA），剂量为0.2ml/kg，采用高压注射器，经右侧肘静脉以速率2ml/s 速度注入。

3.观察指标与参考标准

经2 名从事神经影像诊断副主任医师独立阅片分析并记录脑转移瘤数目、发生部位，意见不同者经互相讨论达成统一为准。以上指标的参考标准：脑转移瘤数目是以首次检查及3 个月后复查各序列综合分析得出的病灶总数目。

4.统计学方法

所有数据运用SPSS17.0 软件进行统计学分析。三组间脑转移瘤个数行卡方检验进行比较。将P＜0.05 定义为有统计学意义。

结 果

肺鳞癌、腺癌、小细胞癌三组病例性别、年龄、病程及转移瘤总数见表1。

SWI、CE-T1WI 和CE-SWI 这 三 种 不 同 检查序列对肺鳞癌脑转移瘤检出率无明显统计学差异（χ2=0.997；P=0.728）；进行序列间两两对照，SWI 和CE-T1W 这两种序列对肺鳞癌脑转移瘤检出率亦未见统计学差异（χ2=0.706；P=0.577），CET1WI 和CE-SWI 两种序列对肺鳞癌脑转移瘤检出率无统计学差异（表2 和图1）。

SWI、CE-T1WI 和CE-SWI 这三种不同检查序列对肺腺癌脑转移瘤检出率三者差异有显著统计学意义（χ2=46.085；P＜0.001）。进行序列间两两比较，SWI 与CE-T1WI（χ2=21.995；P＜0.001）及SWI 与CE-SWI（χ2=39.405；P＜0.001）对腺癌脑转移瘤检出率均可见显著差异，CE-T1WI 与CE-SWI（χ2=2.934；P=0.113）对腺癌脑转移瘤检出率未见明显统计学差别（P＞0.05）；但本组病例CE-SWI 较CE-T1WI 多检出13 个病灶（表3、4 和图2）。

图1 男59岁，肺非角化型鳞状细胞癌。A～C.为第一次MRI检查图像，A为CE-T1WI，B为SWI，C为CE-SWI。A、B.左侧额叶病灶均清晰显示（白箭）；C.不仅显示了病灶内低信号，病灶环形强化区域也得到明确显示；D ～F.为3 个月后复查图像，左侧额叶病灶较前略增大（白箭）。

表1 各组肺癌脑转移瘤患者的基本资料

表2 不同序列检出肺鳞癌脑转移数目差异

图2 女47 岁，肺中分化腺癌。A.CE-T1WI；B.SWI；C.CE-SWI； A、B.右侧鞍旁未见明确病灶显示；C.右侧鞍旁可见小结节状明显异常强化灶（白箭）；D ～F.3 个月后复查图像，右侧鞍旁转移瘤较前明显增大（白箭）。

表3 不同序列检出肺腺癌脑转移数目差异

表4 不同序列检出肺腺癌脑转移数目差异

图3 男56 岁，小细胞癌肺癌。A.CE-T1WI；B.SWI；C.CE-SWI。A.左侧颞叶未见明确病灶显示；B、C.左侧颞叶见点状低信号（白箭）；D ～F.3 个月后复查图像，左侧颞叶转移瘤较前增大（白箭）。

表5 不同序列检出小细胞肺癌脑转移数目差异

表6 不同序列检出小细胞肺癌脑转移数目差异

SWI、CE-T1WI 和CE-SWI 这三种不同检查序列对小细胞肺癌脑转移瘤检出率三者差异有统计学意义（χ2=10.943；P=0.004），进行序列间两两比较，SWI 与CE-T1WI（χ2=5.875；P=0.025）及SWI 与CE-SWI（χ2=8.441；P=0.006）对小癌脑转移瘤检出率可见统计学差异，CE-T1WI 与CE-SWI 对小细胞癌脑转移瘤检出率未见统计学差异（χ2=0.277；P=0.793）；但本研究病例中CE-SWI 较CE-T1WI多检出2 个病灶（表5、6 和图3）。

讨 论

SWI 是近年来新发明的一种磁共振序列，是T2*加权的一种三维梯度回波序列，结合幅度和滤波相位信息[4-6]。肺癌脑转移瘤SWI 序列成像主要表现为不规则低信号，结合文献[7-9]肺癌脑转移瘤于SWI 序列成像产生低信号的机制可能为：脑转移瘤的病理特征与原发肿瘤相似，生长迅速，血-脑屏障多被损坏，并生成较多的肿瘤血管，肿瘤血管的内皮细胞间衔接间隙较大，具备不完整的基底膜，然而血管通透性则增高，再加上肿瘤细胞本身的浸润或压迫，使得肿瘤血管易破裂出血，而出血后会产生去氧血红蛋白、正铁/高铁血红蛋白及含铁血红素等，而这些物质都可以被SWI 序列显示，从而应用SWI 序列可以提高多发脑转移瘤的检出率。易自生等[3]认为，针对体积较大而且兼有出血的脑转移瘤，SWI 与对比增强T1WI 扫描对转移灶的检出率无明显差别；而针对直径＜2mm、并且兼有出血的转移灶，SWI 对其的检出能力显著优于对比增强T1WI 扫描；但是对于脑转移灶内无并发出血和（或）瘤内缺少引流静脉时，SWI 对病灶的检出率较对比增强T1WI 扫描序列低。She 等[9]报道，对比增强磁敏感加权成像（CE-SWI）较增强后T1WI 成像可以使转移瘤内部更多的结构得到显示。在保证同等信噪比前提下，运用对比剂可以使磁敏感序列成像时间缩短，因此国外一些学者[10]建议如需行SWI 序列检查应在注射对比剂后进行扫描。国内也有学者[11]认为，针对脑肿瘤周围血管、肿瘤内出血以及钙化的检出率磁敏感加权成像较磁共振常规序列更高，认为增强后磁敏感加权成像不但能对肿瘤内部的出血情况及血管结构清晰显示，还能对病灶的强化征象清晰显示。

本研究中，SWI、CE-T1WI 和CE-SWI 对肺鳞癌脑转移瘤检出无统计学差异，CE-T1WI 和CESWI 两种序列对肺鳞癌脑转移瘤检出率相同。肺鳞癌脑转移瘤病灶往往体积较大[12]，大部分病灶MRI常规序列即可发现，所以肺鳞癌脑转移瘤在SWI、CE-T1WI 和CE-SWI 上显示无统计学差异。而腺癌、小细胞肺癌脑转移瘤出现早，病灶数目相对多、体积也相对小，较早的时候脑转移瘤多对血-脑屏障严重的损坏，并且构成较多肿瘤血管，因此病灶在CE-TIWI 时多能对比增强从而得到显示，SWI 序列尽管可以显示肿瘤内微小出血灶及瘤内引流静脉[13]，但对无合并出血和（或）瘤内静脉缺少的小病灶的显示不如CE-T1WI，本研究中SWI 与CE-T1WI 在肺腺癌脑转移瘤、小细胞癌脑转移瘤有显著差异。注射对T1 时间缩短的对比剂（如Gd-GDPA）后，多血供的肿瘤或肿瘤多血供区域在CE-SWI 上呈现增强， 能更加确定肿块的形状、大小及界限等，有CE-T1WI 的类似特点；同时CE-SWI 具有SWI 平扫所能显示瘤内静脉及瘤内出血的优势；除此之外，还兼有T2 FLAIR 序列特性，容易显示病灶周围的水肿三个方面的优点。本研究中，虽然CE-SWI 和CE-T1WI 两种序列对不同病理类型肺癌脑转移瘤检出率均无统计学差异，但本研究中CE-SWI 在腺癌组和小细胞癌组中均较CE-T1WI 显示出更多的小病灶，这可能由于SWI 采用层厚为1mm 的薄层扫描，从而具有更高的空间分辨率，此外SWI 有对病灶有约11%的扩大效应[14]。

不足与展望：①CE-SWI 相对检查时间相对较长，出现运动伪影可能性增加；②本课题样本量不够多，特别是鳞癌组和小细胞癌组病例偏少，期待今后大样本研究进行验证；③本研究颅内各转移病灶均通过3 个月随访确定，未得到手术病理组织学证实，如能应用肺癌脑转移瘤的动物模型进行研究，将能得到更准确的诠释。

综上所述，CE-T1WI、CE-SWI 对腺癌及小细胞癌脑转移瘤检出显著优于SWI，而CE-T1WI 与CE-SWI 对不同类型肺癌脑转移瘤检出均无显著差异，但CE-SWI 兼顾SWI 和CE-T1WI 两者的优点，因此在脑转移瘤MRI 检查中CE-SWI 是CE-T1WI一个有利补充。