功能磁共振成像在腦結核瘤診斷中的應用研究進展

毛俊月，孫艷秋，張永海(青海大學，西寧8006；青海省人民醫院)

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功能磁共振成像在腦結核瘤診斷中的應用研究進展

毛俊月1，孫艷秋2，張永海2(1青海大學，西寧810016；2青海省人民醫院)

摘要：腦結核瘤臨床表現復雜，誤診率高。近年發展起來的功能磁共振成像技術如磁共振波譜(MRS)、彌散加權成像(DWI)和灌注加權成像(PWI)，可分別從生理代謝、微環境水分子擴散情況及血流動力學方面反映正常與病變組織的特點。腦結核瘤在MRS上常表現為脂質峰升高，伴或不伴膽堿 /肌酸、膽堿/N-乙酰天門冬氨酸值輕度增高且無其他陽性代謝物；在DWI上的信號較為復雜，但病變區域的表觀彌散系數(ADC)值及相對ADC值常高于對側大腦半球正常腦實質。在PWI上病灶區域與正常腦白質的相對腦血容值<1可用于同其他類型腫瘤的鑒別。

關鍵詞：腦結核瘤；磁共振波譜；彌散加權成像；灌注加權成像

腦結核瘤是顱內結核的一種特殊類型，為腦實質內局灶性肉芽腫性病變，占顱內占位性病變的5%～30%[1]。由于腦結核瘤患者臨床表現復雜多樣，腦脊液改變亦不典型，且傳統影像學檢查缺乏特異性，故常有病例因不能確診而延誤治療的最佳時機[2]。近年來，由于結核菌株的耐藥、流動人口的增多和艾滋病的流行等復雜因素，使腦結核瘤患病人數逐年增加[3]。腦結核瘤可發生于任何年齡，但在發展中國家多見于兒童及青少年[4, 5]，其并發癥嚴重，致殘率及病死率高，為結核病中最為嚴重的類型[5]。因此，早期診斷與及時治療尤為重要，而先進的影像學檢查手段是解決這一難題的關鍵。本文將近年來磁共振波譜(MRS)、彌散加權成像(DWI)和灌注加權成像(PWI)在腦結核瘤診斷中的應用進展作一綜述，以了解功能磁共振成像技術在腦結核瘤診斷中的價值。

1腦結核瘤臨床表現

腦結核瘤是顱內的一種慢性感染性疾病，臨床表現復雜，誤診率高。腦結核瘤通常由顱外結核發生血行播散進入顱內，破壞血腦屏障侵犯腦實質，誘發機體發生的慢性肉芽腫性反應。按其病程發展和病理學變化特點，有學者將其分為未成熟腦結核瘤和成熟腦結核瘤兩種病理類型。未成熟腦結核瘤為病變初期階段，表現為增生性結核結節，病灶內大量炎性滲出，無明顯包膜形成，病灶周圍腦實質水腫明顯。隨著病灶中心逐漸出現實性或液性干酪樣壞死物質，外層由膠原纖維組織增生形成包膜，發展為成熟腦結核瘤。腦結核瘤可見于腦內任何部位，但以皮髓質交界區最為多見，其中兒童病灶多位于幕下，而成人病灶多位于幕上。因病灶發生部位不同，臨床表現也各有差異，但多數患者會出現癲癇發作及顱內高壓癥狀。合并結核性腦膜炎時還可出現腦膜刺激征；如病灶累及重要功能區，尚可引起意識障礙、肢體癱瘓等嚴重神經功能缺損癥狀。此外，腦結核瘤患者也可出現結核病的一般表現，如低熱、盜汗、乏力、消瘦等。根據疾病的不同階段，腦結核瘤在CT上的表現會有所不同。由于腦炎的影響，在疾病早期階段腦結核瘤在CT平掃中可表現為正常或不規則的低密度病變。隨著炎性肉芽腫和病灶中央干酪樣變性，腦結核瘤輪廓變得不規則，呈等、低密度改變；增強CT掃描病灶可表現為環形強化。病灶大小不等，多在1～6 cm，單發或多發。病灶通常會產生占位效應和中線偏移，周圍伴有血管源性水腫。

2腦結核瘤功能磁共振診斷

2.1MRSMRS通過檢測目標靶位化合物信號的總和，反映病變組織內在的生理代謝情況，從而無創地診斷疾病。國內外學者應用MRS對腦結核瘤進行了一系列的研究，并取得了一定經驗。

早期研究人員Gupta等[6]發現，腦結核瘤實質內僅有脂質(Lip)峰升高而無其他有意義代謝物波峰，認為單純Lip峰是結核瘤的MRS特點。然而，Batra等[7]發現，某些腦結核瘤具有類似惡性腫瘤的MRS表現，除Lip峰升高外，還發現了升高的膽堿(Cho)峰和乳酸(Lac)峰。Pretell等[8]研究發現，腦結核瘤實質內的MRS表現為Lip峰和Cho峰升高伴N-乙酰天門冬氨酸(NAA)峰和肌酸(Cr)峰下降，可用于鑒別腦結核瘤和腦囊尾蚴病。Santy等[9]將1H-MRS應用于4例腦結核瘤患兒，發現腦結核瘤病灶Lip峰均明顯升高，有的可出現Lac峰和Lip峰的部分重疊，未發現其他代謝物波峰；經積極抗結核藥物治療后，結核瘤病灶較前縮小50%以上，雖然Lip峰處于相當低的水平，但依然存在，被認為是腦結核瘤的特征性MRS表現。彭娟等[10]回顧性分析26例腦結核瘤患者的1H-MRS表現，發現有15例出現明顯的Lip峰，單純的Cho峰升高無統計學意義，而Cho/Cr、Cho/NAA值高于對側正常腦組織有助于腦結核瘤的診斷。Shetty等[11]收治了1例腦內單發環形強化的6歲女童，常規MRI鑒別困難，MRS顯示該占位病變Cho/Cr值上升而NAA下降，給予嘗試性抗結核治療，6個月后復查MRI占位完全消失，認為Cho/Cr值上升伴NAA下降有助于腦結核瘤的診斷。上述研究成果提示，對于常規MRI診斷困難的腦占位性病變，病灶內Lip峰升高伴或不伴Cho /Cr、Cho /NAA值輕度增高且無其他陽性代謝物的MRS表現有助于腦結核瘤的診斷。

2.2DWIDWI通過檢測活體組織內水分子的擴散運動狀況反映出正常與病變間的組織學差異，從而間接診斷疾病，擴散程度通常用表觀彌散系數(ADC)來表示。DWI對于超急性期腦梗死的診斷價值已被公認，其在腦結核瘤方面的研究也有部分報道。

目前為止，腦結核瘤的DWI表現尚未有一致的意見。早期研究認為，腦結核瘤病灶中心的DWI顯示高信號為其特征，可用于鑒別其他顱內環形強化病變[12]。然而，Akio等[13]在研究短T2影響DWI信號中卻發現，結核性肉芽腫病變在DWI上呈低信號。彭娟等[14]在應用DWI鑒別腦結核瘤與高級別星形細胞瘤、腦轉移瘤的研究中發現，腦結核瘤瘤體在DWl上呈等信號或等信號內見小片狀稍高信號，而瘤周水腫帶呈等信號，結核瘤瘤體及瘤周水腫帶的ADC值及相對ADC值(rADC，病灶ADC值/對側大腦半球正常腦實質ADC值)均高于高級星形細胞瘤和腦轉移瘤。過麗芳等[15]研究發現，48例腦結核瘤患者的病灶在DWI上分別呈高、等、低或混雜信號的復雜情況，可能與病灶不同時期的病理成分差異有關，但多數腦結核瘤病灶的平均ADC值及rADC值高于對側相應正常腦實質。由此可見，腦結核瘤病灶中心在DWI上的信號較為復雜，但病變區域的ADC值及rADC值均高于對側相應正常腦實質的特點更有助于腦結核瘤的診斷。

2.3PWIPWI通過探及內源性或外源性標記物經過特定腦區的腦血管系統時引起的信號變化反映出局部腦血容量(CBV)、腦血流量及毛細血管通透性等血流動力學相關信息，從而評估腦局部組織的活力及功能狀態。目前PWI已廣泛應用于腦腫瘤的研究，而在腦結核瘤方面的研究報道較少。Gupta等[16]通過回顧分析13例經手術切除證實腦結核瘤患者的相對腦血容(rCBV)、微血管密度和血管內皮生子因子的關系，發現rCBV可以反映腦結核瘤的血管再生狀況，這一發現有助于預測未來的治療反應。Haris等[17]對比分析腦結核瘤患者治療前后的PWI參數，發現rCBV與細胞容積相關，而水腫體積影響了轉移系數和漏出量，這意味著PWI參數可以評價腦結核瘤的治療效果。Chatterjee等[18]為了更好地鑒別在常規MRI表現為環形強化的腦結核瘤和轉移瘤，回顧性分析11例病理證實為腦結核瘤或轉移瘤患者的DWI及PWI結果，發現腦結核瘤的病灶區域和正常腦白質之間平均rCBV值<1，而轉移瘤的病灶區域和正常腦白質之間平均rCBV值>5，但兩者的ADC值是相似的，認為在PWI上的腦實質病灶區域與正常腦白質的rCBV值<1可作為腦結核瘤鑒別診斷中的有力工具。

腦結核瘤由于臨床表現復雜，腦脊液生化改變及常規影像檢查亦缺乏特異性。盡管常規影像學上腦結核瘤有一些特征性的表現，但個別膠質瘤、腦轉移瘤和腦囊尾蚴病等也會表現出類似的特征。給臨床醫生的正確診斷與治療計劃的確定帶來較大困擾。近些年發展起來的磁共振成像新技術，如MRS、DWI和PWI，通過測量分析MRS的主要代謝物峰值及比值、DWI信號的高低及ADC值和PWI的rCBV值等，分別從生理代謝、微環境水分子擴散情況及血流動力學方面反映正常與病變組織的特點。腦結核瘤在MRS上常表現為Lip峰升高，伴或不伴Cho /Cr、Cho /NAA輕度增高且無其他陽性代謝物；在DWI上腦結核瘤的信號較為復雜，但病變區域的ADC值及rADC值常常高于對側大腦半球正常腦實質；在PWI上腦結核瘤病灶區域與正常腦白質的rCBV值<1可用于同其他類型腫瘤的鑒別。鑒于上述研究經驗，功能磁共振成像為腦結核瘤的早期診斷與及時治療提供了非常有用的影像學依據。

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(收稿日期：2015-09-15)

中圖分類號：R445.2

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)14-0105-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.14.041

基金項目：青海省科技創新能力促進計劃項目(2015-ZJ-749)。