MRI環形強化的高級別膠質瘤的DWI信號探討

楊　宇，周知慧，李　平，婁　昕

（1.湖南中醫藥大學第一附屬醫院，湖南 長沙　410007；2.解放軍總醫院，北京　100853）

MRI環形強化的高級別膠質瘤的DWI信號探討

楊宇1，周知慧1，李平1，婁昕2

（1.湖南中醫藥大學第一附屬醫院，湖南 長沙410007；2.解放軍總醫院，北京100853）

目的：探討MRI環形強化的高級別膠質瘤的DWI信號特點。方法：對19例高級別膠質瘤環形強化區域的DWI信號進行回顧分析，按照圖像特點分4種情況：①強化環形與DWI信號區域的對應關系；②環的形態規則或不規則；③環的外形有無張力；④環壁為閉環或開環；MRI檢查序列為T2WI，T2WI-FLAIR，T1WI，DWI，T1WI抑脂增強。結果：19例患者MRI增強均呈環形強化，DWI高信號區與環形強化區范圍基本一致或超過強化范圍的有16例，DWI高信號區小于環形強化區范圍的3例；DWI高信號呈環形且無張力的12例，DWI高信號呈環形且有張力的1例，DWI高信號不呈環形導致無法判斷有無張力的6例；DWI高信號呈環形且形態不規則的12例，DWI高信號呈環形且形態規則的1例，DWI高信號不呈環形導致不好判斷的6例；DWI高信號呈環形且環的形態連續（閉環）11例，DWI高信號呈環形且環的形態不連續（開環）2例，DWI高信號不呈環形導致不好判斷的6例。結論：環形強化的高級別膠質瘤，DWI高信號范圍一般都與強化大致一致或超過其范圍；DWI呈環形高信號時，其環的形態多不規則、呈無張力、多為閉環等特點，如病變伴出血時其DWI信號上述環形特點不明顯，這些影像特征對顱內高級別膠質瘤的診斷有非常重要的提示價值。

腦腫瘤；神經膠質瘤；磁共振成像，彌散

環形強化病灶在頭部病變中比較常見，常見的疾病有惡性腫瘤（原發或轉移瘤）、膿腫、脫髓鞘、結核等。以往文獻對病變的影像進行過描述，包括環形強化病灶本身的形態、強化特征、信號特征、環內的信號特征等［1-3］，但對于環本身的強化與環本身的DWI信號結合起來對病變性質進行判斷的報道較少，本文對高級別膠質瘤的這一征象作了初步探討。

1　材料與方法

1.1研究對象

2013年6月—2014年5月患者19例。納入標準：病理證實為膠質母細胞瘤或WHOⅢ級以上的患者，MRI增強呈環形強化，有DWI圖像。最終納入19例患者進行觀察，病例中為治療前的病例13例，手術后復發的病例6例。其中男11例，女8例，年齡38～72歲，平均（52±5）歲。

1.2研究方法

MR掃描系統采用GE 3.0T Signa HD磁共振掃描儀，梯度場強度40mT/m，梯度切換率150mT/m/ms，采用頭顱8通道相控表面線圈?；颊卟捎醚雠P位，用海綿墊將患者頭部固定。行常規橫軸位T2WI，pre-T1WI，T1WI，DWI及T2-FLAIR掃描；同時行矢狀位薄層T2-FLAIR掃描，參數為：TR/TE/TI 8 802/124.3/ 2 200ms；層厚4mm，間隔4mm；DWI序列，b值1 000；矩陣=384×224；FOV=24 cm×24 cm；激勵次數=2，采集范圍覆蓋全腦。

1.3圖像分析

由兩位副高以上高年資影像醫師對MRI圖像進行分析。

1.4DWI高信號的判斷標準

以腦皮質信號為參考，高于皮質信號即認為高信號。強化的判斷：與預掃圖像對比，信號增加即認為強化。

2　結果

19例患者MRI增強均呈環形強化，DWI高信號區與環形強化區范圍基本一致或超過強化范圍的有16例，DWI高信號區小于環形強化區范圍的3例；DWI高信號呈環形且無張力的12例，DWI高信號呈環形且有張力的1例，DWI高信號不呈環形導致無法判斷有無張力的6例；DWI高信號呈環形且形態不規則的12例，DWI高信號呈環形且形態規則的1例，DWI高信號不呈環形導致不好判斷的6例；DWI高信號呈環形且環的形態連續 （閉環）11例，DWI高信號呈環形且環的形態不連續 （開環）2例，DWI高信號不呈環形導致不好判斷的6例。

表1　環形強化病灶的DWI信號特點

3　討論

DWI技術就是檢測人體組織內水分子的微觀擴散運動的技術。如果水分子的擴散運動不受任何約束稱為自由擴散。擴散運動受到不同程度的限制，稱限制性擴散。在人體中，腦脊液、尿液等水分子視為自由擴散，而一般組織中水分子的擴散屬于限制性擴散。DWI是利用MRI對運動物質的敏感性，反映出移動狀態的水所攜帶的質子在橫向磁化產生的相位偏移。當在DWI序列時，隨著梯度強度的加大，增加局部磁場的非均勻性，使T2弛豫過程明顯縮短，加大由彌散所導致的信號衰減程度，結果在圖像上呈現低信號，如果出現病變導致水分子的微觀擴散運動受限時圖像信號衰減程度將變小，同樣其信號將高于水分子的微觀擴散運動不受限的部分。總之，DWI是一種特殊的圖像，用于觀察水分子的彌散過程，水分子彌散正常時，其圖像顯示為等信號，水分子彌散受限時DWI上就會出現異常高信號?？梢詫е翫WI信號增加的原因有：細胞內水腫、細胞密度增加（相對于周邊組織）、高核漿比例（細胞核/細胞質）、高黏滯性、細胞外間隙變小水分子彌散受限；凝固壞死、出血、細胞內蛋白質成分增多也可導致水分子彌散受限，使DWI信號增加［4-7］。

本研究所見19例高級別膠質瘤中，其中16例環形強化的壁在DWI呈環形高信號，二者范圍基本一致或DWI高信號范圍超過強化范圍，以往研究和文獻提示惡性腫瘤常常細胞密度比較高、細胞核/細胞質比例大、細胞外間隙變小，其中的水分子常常彌散受限，因此DWI呈高信號［4-7］；腫瘤強化與血腦屏障破壞有關，血腦屏障破壞區域通常不超過腫瘤范圍，因此強化范圍可以小于DWI高信號范圍，但強化區一般DWI均呈高信號；本文所見與以往文獻結果相符合［8-11］。但本研究有3例強化環范圍大于DWI高信號環的范圍，此3例都為術后復發病例，我們認為是術后改變所致。19例高級別膠質瘤DWI高信號環的張力情況，其中無張力的12例與強化環的張力情況一致，但增強掃描其中有2例表現為有張力，與DWI所提示的不一致，我們認為DWI所顯示的無張力更能表現腫瘤的特點，排除出血影響后DWI高信號區域在以往文獻中都認為是腫瘤區域，這部分可以無強化也可以有強化［11-15］；有1例病灶較小DWI呈環形高信號且呈有張力表現；有6例由于DWI呈片狀高信號無法判斷有無張力情況，結合T1WI及磁敏感加權成像（SWI）提示病灶是由于出血導致DWI信號改變不好判斷，但增強強化提示為無張力的環形強化。

圖1a，1b高級別膠質瘤WHO 3～4級。圖1a：DWI顯示高信號壁不規則，呈無張力表現，為閉環，且DWI高信號范圍超過強化范圍；圖1b：增強顯示壁環形均勻強化，呈有張力表現，為閉環。圖2a，2b膠質母細胞瘤WHO 4級。圖2a：增強顯示壁不規則，呈無張力、閉環表現；圖2b：顯示DWI高信號范圍超過強化范圍，壁不規則，呈無張力、閉環表現。圖3a，3b高級別膠質瘤復發。圖3a：DWI高信號小于強化范圍，壁不規則，呈無張力、開環表現；圖3b：顯示強化范圍超過DWI高信號范圍，壁不規則，呈無張力、閉環表現。圖4a，4b膠質母細胞瘤WHO 3～4級。圖4a：DWI顯示片狀高信號，中心區DWI高信號為出血增強無強化；圖4b：增強顯示不均勻環形強化，呈閉環。

Figure 1a，1b.High grade glioma，class 3～4 in WHO.DWI（Figure 1a）showed high signal and irregular wall with no tension as a closed loop.The range of DWI high signal exceeded the enhancement area.The wall of lesion（Figure 1b）displayed annular homogeneous enhancement with tension as a closed loop.Figure 2a，2b.Glioblastoma，class 4 in WHO.The enhancement（Figure 2a）displayed an irregular wall with no tension as a closed loop，while Figure 2b showed hyperintense ring on DWI which exceeded the range of enhancement with an irregular wall and no tension as a closed loop.Figure 3a，3b.Recurrence of high grade gliomas.The range of DWI high signal（Figure 3a）was smaller than the enhancement with an irregular wall and no tension as an open loop.Figure 3b showed the enhancement range was larger than that of DWI high signal and the wall was irregular with no tension as a closed loop.Figure 4a，4b.High grade gliomas（glioblastoma，class 3～4 in WHO），DWI of Figure 4a showed patchy high signals with central high signal lesions as hemorrhage without enhancement；Nonuniform annular enhancement as a closed loop was displayed in Figure 4b.

19例高級別膠質瘤DWI高信號環的形態情況，12例呈邊緣不規則、厚薄不均勻表現，但增強顯示其中有2例患者強化環的壁厚薄比較規則、邊緣比較清晰，這種情況與前述DWI高信號和強化范圍的不一致理解類似［11-15］，且本人認為DWI所顯示的壁的不規則形態更能表現腫瘤的特點。19例高級別膠質瘤DWI高信號環的連續情況，除了6例由于合并出血不好判斷外，其他有11例為閉環；2例為開環，此2例都為術后復發病例；結合增強看可以發現增強病例中有4例為開環，其中2例為術后病例，有2例是出血導致的強化環不連續。

通過以上分析我們認為環形強化的DWI信號特點對高級別膠質瘤有重要診斷價值，其主要特點有以下幾個：①環形強化部位DWI呈高信號，且DWI高信號范圍可超過強化范圍，但通常不會小于強化范圍（不包括術后復發病例）；②DWI高信號環多數無張力，與強化環的特點基本一致，且本人認為DWI高信號環表現的無張力情況較增強更貼近實際情況能體現腫瘤的特點；③DWI呈環形高信號時通常壁不規則，與環形強化特點類似，且本人認為DWI高信號環表現的不規則情況較增強更貼近實際情況能體現腫瘤的特點；④DWI呈環形高信號時通常呈閉環形態，但有出血時或術后復發病例可以是開環改變。⑤不是所有的環形強化病例都會出現環形DWI高信號，這種情況多是出血對DWI信號影響所致，但出血也是高級別膠質瘤非常重要的征象［11-15］，因此此時診斷不難。

可以出現環形強化且DWI為高信號這種改變的還有炎性脫髓鞘（多發硬化）、淋巴瘤、轉移瘤、結核、特殊細菌感染，需要與高級別膠質瘤鑒別［16］。脫髓鞘和多發硬化病灶強化環的形態多不完整呈開環，但很少伴有出血，且同時伴有無強化、DWI低信號的病灶，與文獻報道的多時相多空間分布一致，較容易鑒別［17-19］。轉移瘤表現與高級別膠質瘤類似，如有原發病灶，顱內多發病灶，伴有廣泛水腫，此時鑒別不難，但如缺乏病史，單發病灶時鑒別可能較難［20-21］。淋巴瘤環形強化多出現在治療后或免疫力低下的患者［22］。結核可見環形強化和DWI高信號，其中心DWI信號更高為特征，且T1WI呈較高信號，T2WI呈等及稍高信號，與高級別膠質瘤不同［23-25］。特殊細菌感染（真菌）病灶也可呈環形強化和DWI高信號，其強化環多呈開環，環形強化灶內夾雜增強無強化且DWI呈低信號絲條狀彎曲走形的成分［26-28］。腦膿腫也可呈環形強化和DWI高信號，其DWI高信號部位位于強化環的中間，強化環本身DWI呈等及稍低信號，鑒別容易［29-30］。

總之，通過本文研究提示，環形強化的高級別膠質瘤，DWI高信號范圍一般都與強化大致一致或超過其范圍；DWI呈環形高信號時，其環的形態多不規則、呈無張力、多為閉環等特點，如病變伴出血時其DWI信號上述環形特點不明顯，但仔細分析判斷為腫瘤不難，這些影像特征對顱內高級別膠質瘤的診斷有非常重要的提示價值，可幫助我們對其進行診斷和鑒別診斷。

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Investigation on DWI signals of high grade glioma with ring enhancement on MRI

YANG Yu1，ZHOU Zhi-hui1，LI Ping1，LOU Xin2
（1.The First Hospital of Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410007，China；2.The General Hospital of the People's Liberation Army，Beijing 100853，China）

Objective：To investigate the characteristics of DWI signals in high grade gliomas with ring enhancement on MRI.Methods：DWI signals within ring enhanced areas in 19 cases of high grade gliomas were analyzed retrospectively.They were divided into 4 situations according to the image features.They were as followed：regional corresponding relation between the ring enhancement and DWI signal；regular or irregular shape of rings；with tension or not concerning on the ring shape；the ring wall is closed or not；MRI sequences included T2WI，T2WI-FLAIR，T1WI，DWI，enhanced T1WI with fat suppression. Results：All 19 cases showed ring enhancement on enhanced MRI.16 cases showed high signal intensities on DWI which accorded or exceeded the scope of ring enhancement.DWI hyperintense area was smaller than the enhancement area in 3 cases.DWI high signal area showed a ring shape with no tension in 12 cases and with tension in 1 case.6 cases did not show ring-like hyperintense area on DWI or their tension not to be judged.Hyperintense rings on DWI were irregular in 12 cases and regular in 1 case.No hypertense rings on DWI were formed in 6 cases which led to bad judgement；Hyperintense rings on DWI（closed loops）were found continuous in 11 cases and interrupted（open loop）in 2 cases.Conclusion：In high grade gliomas with ring enhancement，DWI high signal areas generally accorded to the enhancement or exceeded its range. When DWI showed a hyperintense ring，its characteristics were irregular in shape，with no tension and a closed loop.Hemorrhage could cause unobvious characteristics of the ring on DWI.There is much value for these imaging features in the diagnosis of intracranial high grade gliomas.

Brain neoplasms；Glioma；Diffusion magnetic resonance imaging

R739.41；R730.264；R445.2

A

1008-1062（2015）01-0005-04

2014-07-30

楊宇（1977-），男，湖南瀏陽人，副主任醫師。

婁昕，解放軍總醫院，100853。