磁共振彌散加權成像技術對腦膿腫與腦腫瘤壞死的鑒別診斷價值

腦膿腫和腦膠原瘤是兩種不同的性質病變，但在常規的mri圖像中表現出非常相似的診斷方法。因兩者的治療方案及預后不同,準確做出鑒別診斷具有重要的臨床價值。DWI是一種磁共振功能成像技術,通過反映組織中水分子的彌散運動,進而反映組織局部的結構特征［1］。DWI用表觀擴散系數(apparentdiffusioncoefficient,ADC),用以評價眾多因素對水分子彌散運動影響的綜合結果［2］,對于不同性質的病變組織以及同一病變的不同階段,其內部組織結構、成分不同,因而ADC值不同。本研究利用DWI技術,探討其對腦膿腫與腦腫瘤鑒別診斷的價值。1統計學分析方法1.1一般資料回顧性分析2008年12月至2011年8月大連醫科大學附屬二院經手術或臨床證實存在壞死的腦腫瘤及形成膿腔的腦膿腫患者共24例,男26例,女16例,患者年齡16~78歲,平均49歲,分析這些病變的常規磁共振(T1WI、T2WI及增強圖像)特點,測量病灶液化區的ADC值,以病理及臨床結果為標準進行比較,并對ADC值進行統計學分析。1.2檢查方法檢查所用機器為GESignaMR/iTM1.5T磁共振檢查儀。檢查的序列及參數為:(1)橫斷位FSE-T2WI:TR/TE=4000/96.3ms,T1-Flair:TR/TE=1900/26ms,TI=750ms。(2)矢狀位T1-Flair:TR/TE=1900/26ms,TI=750ms。(3)DWI:SE-EPITR/TE=6000/82ms,矩陣128×128,取b=0與b=1000,彌散敏感梯度施加于X、Y、Z軸三個方向。所有序列FOV24cm,層厚6.0mm,間隔1.0mm。1.3統計學分析對膿腫腔、腫瘤壞死區的ADC值進行測量,感興趣區(ROI)的選取面積大于50mm2,使用SPSS17.0統計軟件,對腦膿腫與腦腫瘤壞死部分的ADC值進行t檢驗。2信號改變腫瘤合并出血所致24例患者中,膠質瘤合并壞死10例,轉移瘤合并壞死6例,腦膿腫8例。2.1常規MR圖像表現16例腦腫瘤中,所有病灶均可見水腫,14例表現為長T1長T2信號為主混雜信號病灶,2例呈短T1信號改變(腫瘤合并出血所致),13例表現為不規則、厚壁強化,3例表現為壁規則,光整環形強化。8例腦膿腫,均表現為長T1長T2信號,7例表現為壁規則,光整環形強化,1例表現為囊壁不規則強化。2.2DWI圖像表現在DWI圖像上,8例腦膿腫膿腔均呈明顯異常高信號,16例腦腫瘤中14例呈明顯低信號,2例呈稍低信號。2.3統計學分析腦膿腫腔內平均ADC值為(0.42±0.12)×10－3mm2/s,腦腫瘤壞死區的ADC值為(2.33±0.36)×10－3mm2/s,腦膿腫與腦腫瘤壞死區ADC值比較差異有統計學意義(t=6.652,P<0.001)。3dm成像圖像參數腦腫瘤和腦膿腫兩者之間的治療原則與預后不同,準確診斷十分重要。腦膿腫、原發灶不明確的單發腦轉移瘤及腦膠質瘤在MRI常規掃描中可有相似的影像學表現(同影異病現象),容易被誤診。DWI是磁共振功能成像的一種,主要突出水分子的運動對信號強度的影響。自1986年Libenhan將彌散成像應用于臨床后,對彌散成像的臨床應用研究已經20余年。目前,利用彌散成像對腦缺血的研究最為深入［3］。隨著DWI應用的推廣,其在多種神經系統疾病的診斷與鑒別診斷中表現出具有重要的作用。3.1彌散加權成像原理DWI是一種磁共振功能成像技術,能夠在微觀水平上探測組織結構,通過反映組織中水分子的彌散運動,進而反映組織局部的結構特征［4］。彌散是所有分子所具有的、因熱攪動所致的隨意運動,即布朗運動。分子彌散的程度用彌散系數(diffusioncoefficient,D)來表示,D值越大,彌散的速率越大,反之則變小。分子的彌散效應非常微弱,必須在常規磁共振脈沖序列上加上一對極性相反、強大的彌散敏感梯度才能得到DWI。檢測彌散效應最簡單的脈沖序列是將一對標記和非標記梯度脈沖對稱性置于常規SE180°脈沖的兩旁,這些脈沖起著使質子去相位和相位重聚的作用,此時SE的信號衰減呈一個與D成比例的指數曲線形式衰減,信號衰減的自然對數與b系數的圖解可得到D的計算值。b為彌散敏感系數,可以表示如下:b=γ2G2δ2[Δ-(δ/3)],γ為旋磁比;G為梯度場強;δ為持續時間;Δ為間隔時間。b是用來表示彌散對比的程度,由公式可知它依賴于梯度場的強度、持續時間和間距。b值越大,對彌散的敏感性越高。彌散加權像是在某一b值下測得的信號強度成像。在活體中,由于細胞膜、細胞器等的存在,D表現為受限彌散。所測得的D值也不完全代表彌散,還包括微循環中血流、脈搏搏動、呼吸、腦脊液搏動等其他因素,所以用表觀彌散系數(apparentdiffusioncoefficient,ADC)來表示人體中所測得的D值。應用上述公式可以在MR圖像上計算出每個像素的ADC值,按一定的比例灰階成像。目前由于快速成像序列如平面回波成像(EPI)技術的應用,全腦20層DWI圖像僅需幾十秒便可以完成。3.2彌散成像對腦腫瘤壞死與腦膿腫的鑒別雖然在常規MR圖像上,腦腫瘤及腦膿腫均有各自的特點:膠質瘤的形態多不規則,水腫及占位效應明顯,惡性程度高的膠質瘤常合并壞死和出血,增強檢查腫瘤實質部分呈明顯不均勻強化;腦膿腫形態相對規則,水腫及占位效應明顯,增強檢查多呈環狀強化,囊壁內側多規則。但由于腦腫瘤具有多形態的特點,同時由于近年來廣譜抗生素及類固醇激素等藥物的廣泛應用等原因,部分腦膿腫與腦腫瘤的臨床表現(均可出現腦功能障礙、智力下降、癲癇發作、失語、智力減退等)及影像表現(均可出現實性占位,壞死、水腫及占位效應等)十分相似,常規影像學檢查很難對兩者做出準確診斷［5］。目前,彌散成像的臨床應用愈加廣泛,隨著彌散成像臨床應用日益普遍,許多學者也發現除了早期腦梗塞顱腦的多種顱腦疾病均可在高b值彌散圖像上表現為異常高信號［3～8］。Ebisu等于1996年首先報道了腦膿腫于DWI上呈高信號,并可以憑此與腦腫瘤的壞死進行鑒別［6］。本組病例中8例腦膿腫膿腔在DWI上均呈明顯高信號,ADC值較低(0.42±0.12)×10－3mm2/s。而腦腫瘤病例中均呈明顯低信號、ADC值較高(2.33±0.36)×10－3mm2/s,兩者的ADC值比較差異有統計學意義。由于膿液是一種含有很多細菌、炎性細胞、壞死組織以及蛋白分泌物的粘稠液體。粘稠度高使膿液的大體運動速度和其內水分子的彌散速度都減慢(彌散受限),表現為ADC值下降,因此膿液的多細胞性和高黏度性導致了在彌散加權圖像上的高信號。而腦轉移瘤或腦膠質瘤內發生的壞死,是由于腫瘤生長迅速、缺乏血運而引起壞死,壞死灶以漿液性壞死物為主,其黏稠度相對較低,細胞數量較少,水分子的彌散不受限制、速