腦灰白質成像結合常規MRI對168例顱內良惡性占位病變的分析

楊超，陽波

四川省第四人民醫院 放射科，四川 成都 610016

引言

磁共振腦灰白質成像技術分腦白質成像（White Matter Imaging，WM-only）和腦灰質成像（Gray Matter Imaging，GM-only），是在彌散加權成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）的基礎上[1-3]利用水分子布朗運動成像的一項MRI成像技術。腦灰白質成像的圖像不僅可以反映腦灰白質內水分子各向彌散的程度，還為組織的病理狀態和顯微結構提供重要的信息。腦灰質成像主要是突出顯示腦灰質區域的結構，而腦白質成像主要突出顯示腦白質區域的結構。磁共振腦灰白質成像技術能夠突出清楚的顯示發生在腦白質、腦灰質和灰白質交界區域內占位病灶的信號特點、形態和大小、邊緣及邊界、以及與周圍腦組織（腦白質纖維束及腦灰質等）的關系，從而判別占位病灶的良惡性質。磁共振腦灰白質成像無輻射無創傷，是新近應用于臨床的MRI成像方法，對發生在腦灰白質區域的腦內病變具有很高的診斷價值，如腎上腺腦白質營養不良、腦灰質異位癥、腦白質疏松癥、腦彌漫性軸索損傷、腦內腫瘤、多發性硬化等疾病[4-6]。腦灰白質成像結合常規MRI序列，有助于診斷和鑒別診斷上述疾病，同時還可以了解病灶周圍腦灰白質的微細結構[7]，顱內占位病變良惡性的判定，對外科手術方式選擇至關重要。顱內腫瘤長期以來都是學者研究的重點和熱點，目前包括DTI、DWI及ADC值、波普成像（MRS）及峰值曲線圖、灌注成像、腫瘤的紅外線成像以及熱成像、PET/CT等。磁共振腦灰白質成像近年來對顱內腫瘤的研究進展相當的快，得到臨床廣泛關注。本文主要研究168例（其中腦膜瘤33例、膠質瘤32例、腦膿腫31例、髓母細胞瘤30例、腦內單發轉移瘤42例）顱內占位病變在磁共振腦灰白質成像上的影像特征及鑒別診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2015年4月至2018年10月經病理或臨床隨訪證實的顱內占位病變病例，其中腦膿腫31例，膠質瘤32例，腦膜瘤33例，髓母細胞瘤30例，腦內單發轉移瘤42例。男性91例，女性77例，年齡9～82歲，中位年齡54歲。

1.2 方法

使用飛利浦Gyroscan Intera超導型1.5T Nova MRI掃描儀，對我院168例顱內占位病變回顧性分析，所有病例分別先行常規T1WI、T2WI以及DWI成像，再加WM-only或GM-only序列（平掃或/增強）及T1WI增強。采用頭顱8通道正交線圈。MRI掃描參數：T1WI平掃及增強（SE，TR 483 ms，TE 14 ms，層厚5 mm，層間距 0.5 mm）；T2WI（TSE，TR 4379 ms，TE 115 ms， 層 厚 5 mm， 層 間 距 0.5 mm）；DWI（SE-EPI，TR 3260 ms，TE 75 ms，層厚 5 mm，層間距0.5 mm）；腦灰質成像序列軸位、冠狀位（DU-IR，FOV為235，RFOV為85%，層厚5 mm，TR為11500 ms，TE為25 ms，IR delay 3500 ms）；腦白質成像序列軸位、冠狀位（DU-IR，FOV為235，RFOV為85%，層厚5 mm，TR為14587 ms，TE 為 25 ms，IR delay3800 ms）。MRI對比劑選用Gd-DTPA。

1.3 納入與排除標準

納入標準：① 經病理活檢或臨床隨訪證實。② 有完整的檢查資料包括常規MRI及DWI和WM-only或GM-only，同時病灶的掃描圖像具有良好的質量包括T2WI或T1WI或DWI或GM-only或WM-only或T1WI增強。③常規MRI平掃及DWI和WM-only或GM-only和T1WI增強掃描上有囊變壞死區和明顯瘤周水腫區（水腫范圍在2 cm以上）病灶，對其周圍水腫區和囊變壞死區進行分析。④ 無明顯壞死囊變的病灶但其周圍水腫范圍在2 cm以上，只對病灶的邊界及周圍水腫區域進行分析。滿足①和②或③或④的病例可以納入研究。排除標準：① 未經臨床證實及病理活檢的病例不納入研究。② 圖像質量不達標以致觀察困難的不納入研究。

1.4 圖像及數據處理

MRI序 列 包 括 T2WI、T1WI、DWI、WM-only或 /GM-only（平掃或/增強）以及T1WI增強：兩位副教授在上述序列上盲觀168例顱內占位病變的形態學表現。磁共振腦灰白質成像觀察顱內168例占位病變的信號特征、邊緣、邊界、瘤周水腫情況以及壁的厚薄、強化程度、形態及內外緣的光整程度，并且重點觀察GM-only時顱內占位病變對鄰近腦組織的浸潤情況，WM-only重點觀察顱內占位病變對鄰近腦白質纖維束的破壞以及瘤周水腫情況。

1.5 研究內容

主要研究內容包括：① 常規 T2WI、T1WI、DWI、WM-only或/GM-only（平掃或/增強）及T1WI增強掃描上膠質瘤、腦膿腫、腦膜瘤、髓母細胞瘤及腦轉移瘤特征，再與病理結果對照；② 分析WM-only或GM-only上顱內占位病變的邊緣（外緣）特征；③ 分析WM-only或GM-only上顱內占位病變對周圍腦白質纖維束破壞情況以及腦灰質的浸潤情況；④ 分析WM-only或GM-only上顱內占位病變的瘤周水腫影像特征。

1.6 統計學分析

所有數據均用統計軟件包SPSS 13.0處理。所有數據資料均為計數資料，用χ2表示。P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 各序列診斷結果

磁共振各序列對顱內168例占位病變的診斷分別為：常規MRI序列為92例（54.76%），良性34例，惡性58例；DWI結合常規MRI為117例（69.64%），良性39例，惡性78例；GM/WM-only序列結合常規MRI、DWI為148例（88.10%），良性47例，惡性101例。GM/WM-only結合常規MRI、DWI診斷率高于常規MRI和DWI結合常規MRI，差異有統計學意義（χ2值分別為45.733、4.752，P＜0.05），見表 1。

表1 GM/WM-Only結合常規MRI、DWI分別與常規MRI和DWI+常規MRI對比表（n=168顱內占位病變）

2.2 WM/GM-only影像學表現

2.2.1 腦膜瘤影像學表現

WM-only平掃呈均勻低信號、邊界清楚，鄰近腦白質明顯受壓，形成“腦白質塌陷征”，提示腦外病變（圖1d）；WM-only增強見占位病灶呈明顯中高度強化，且信號均勻，并見“腦膜尾征”（圖1f）。GM-only平掃腦膜瘤多呈高信號，其內見點狀低信號影（多為鈣化），周圍腦灰質明顯受壓，但無浸潤破壞征象；GM-only增強呈中度強化。

圖1 腦白質成像影像特征與常規MRI比較

2.2.2 膠質瘤影像學表現

I-II級WM-only/GM-only平掃多呈均勻高信號（圖2d），III-IV級呈混雜信號，I-IV級增強呈不均勻強化（圖2e）。I-II級鄰近腦白質或腦組織無受浸，III-IV級受浸。

圖2 腦灰質成像影像特征與常規MRI比較

2.2.3 腦內單發轉移瘤的影像學表現

GM/WM-only平掃多呈囊性占位，其周圍見圓形低信號影和大量水腫。GM/WM-only增強見瘤體比平掃略小呈輕度強化（其內信號不均勻），囊性成分及瘤周水腫無強化。

2.2.4 腦膿腫影像學表現

GM/WM-only平掃膿壁呈低信號，膿腔呈高信號，且灶壁光滑、連續而完整，對判斷其良惡性具有十分重要的意義。GM/WM-only增強與平掃相似。

2.2.5 髓母細胞瘤影像學表現

GM/WM-only平掃多呈類圓形占位病灶，多呈均勻極高信號，邊界清楚。GM/WM-only增強無明顯強化，但信號較均勻。

3 討論

磁共振腦灰白質成像技術是一種無創的MRI成像方法，無輻射安全性高，對腦內發生在腦灰白質區域的病變具有較高的診斷價值。有很多學者目前應用磁共振腦灰白質成像對兒童腦白質病變[8]、慢性酒精中毒性腦病[9]、精神分裂癥[10]、老年性癡呆[11]、新生兒缺血缺氧性腦病[12-13]、癲癇[14-16]等進行研究。通過分析腦灰質成像參數，并結合反轉恢復脂肪抑制和頻譜預飽技術（SPIR），得出GM-only類似于重T1加權成像。通過分析腦白質成像參數，并結合SPIR技術，得出WM-only類似于重T2加權成像。磁共振腦灰白質成像是從顱內腫瘤發生的部位、信號特征、內部微細結構、邊緣及病灶壁、周圍腦灰質受浸潤情況、腦白質纖維束破壞情況以及瘤周水腫改變等方面來判斷顱內占位病變的良惡性。磁共振腦灰白質成像不但能顯示常規MRI序列所顯示的結構，而且還能夠準確地顯示顱內腫瘤是發生在腦白質或者腦灰質還是腦灰白質交界區域。絕大多數顱內腫瘤在腦灰白質成像上往往呈高信號，腦灰白質成像能清楚顯示腫瘤信號是否均勻，因為信號是否均勻對判定腫瘤的良惡性具有重要意義，絕大多數信號強度均勻的腦內腫瘤是良性的，如腦膜瘤、I-II級膠質瘤等；腦內腫瘤信號強度明顯不均勻的，多半是惡性的可能大，如III-IV級膠質瘤、轉移瘤等。磁共振腦灰白質成像對顱內占位病變灶壁顯示十分的清楚，可通過觀察腫瘤病灶壁是否完整連續、灶內外壁是否光滑，判定其良惡性；良性腫瘤的灶壁多連續光整且灶壁較薄如腦膿腫，低級別膠質瘤等；惡性腫瘤病灶的灶壁連續性中斷不光整（破壞原因）且灶壁較厚如高級別膠質瘤、轉移瘤等。磁共振腦灰白質成像可以清楚直接的顯示顱內腫瘤對周圍腦組織是否有所浸潤，惡性病灶多有周圍腦組織的浸潤如轉移瘤、高級別膠質瘤，良性病灶多無周圍組織浸潤如腦膜瘤，從而判定其良惡性。磁共振腦白質成像對瘤周水腫顯示不如T2WI和FLAIR序列敏感，故可聯合常規T2WI顯示腫瘤周圍水腫情況，因瘤周水腫有助于判斷其性質，周圍水腫明顯的多半是惡性病灶的。因彌散加權成像是磁共振腦灰白質成像的基礎，故只要能影響彌散加權成像的因素，就會影響腦灰白質成像。

腦灰白質成像也有其局限性：① 對各種運動均較敏感，容易產生運動偽影和磁敏感偽影；② 成像時間相對較長；③ 腦白質成像不如DTI觀察腦白質纖維束破壞情況。

綜上所述，磁共振腦灰成像和腦白質成像結合常規MRI對顱內良惡性占位病變具有重要的診斷價值，比常規MRI、DWI能更好判定顱內占位病變的良惡性質。當常規MRI、DWI判定顱內占位病變良惡性質困難時，磁共振腦灰成像和腦白質成像可作為必要補充。