MRI征象及ADC值鑒別成人顱內髓母細胞瘤與室管膜瘤的價值

薛彩強，李昇霖，劉顯旺，鄧娟，周俊林

1.蘭州大學第二醫院放射科，甘肅蘭州 730030；2.蘭州大學第二臨床醫學院，甘肅蘭州 730030；3.甘肅省醫學影像重點實驗室，甘肅蘭州 730030；4.醫學影像人工智能甘肅省國際科技合作基地，甘肅蘭州 730030

前言

髓母細胞瘤是兒童最常見的惡性腦腫瘤，占19歲以下患者所有原發性中樞神經系統腫瘤的近20%［1］。髓母細胞瘤在成人中極為罕見，僅占成人腦腫瘤的不到1%［2］。與兒童不同，成人髓母細胞瘤具有獨特的亞組特異性細胞遺傳學特征［3］，導致成人髓母細胞瘤患者與兒童患者在治療以及生存期中均存在差異。而成人髓母細胞瘤相對缺乏特征性的影像學表現，常誤診為室管膜瘤［4］。由于髓母細胞瘤與室管膜瘤的治療以及預后方案不同，術前進行正確的鑒別非常重要［5］。近些年來，ADC 值的定量研究已被廣泛應用于腦腫瘤的診斷及鑒別診斷中［6］。本研究旨在利用MRI 征象及ADC 值在術前對成人髓母細胞瘤及室管膜瘤進行鑒別診斷，提高其診斷準確率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析蘭州大學第二醫院2016年3月～2021年9月經手術病理證實的16例成人顱內髓母細胞瘤及24例室管膜瘤臨床、病理及MRI資料。納入標準：（1）年齡≥16歲；（2）臨床資料及手術記錄完整；（3）患者術前均行T1WI、T2WI、DWI、液體反轉恢復序列（Fluid Attenuated Inversion Recovery,FLAIR）及T1WI增強序列掃描。最終納入成人髓母細胞瘤患者16例，其中男10例，女6例，年齡16～67歲，平均（29.94±13.87）歲；納入成人室管膜瘤患者24例，其中男14例，女10例，年齡17～61歲，平均（42.33±15.24）歲。

1.2 儀器與方法

采用Siemens Verio 3.0 T 超導MRI 掃描儀，掃描參數：T1WI（GRE 序列）TR 為550 ms，TE 為11 ms，層厚及層間隔分別為5.0、1.5 mm，FOV為260 mm×260 mm，矩陣為256×256；T2WI（TSE 序列）TR 為2 200 ms，TE為96 ms，層間隔及層厚分別為1.5、5.0 mm，FOV 為260 mm×260 mm，矩陣為256×256。DWI（SEEPI 序列）：頻率選擇脂肪抑制技術（TR 為4 000 ms），TE 為100 ms，層厚及層間隔分別為5.0、1.5 mm，FOV 為260 mm×260 mm，矩陣為256×256。兩個b 值分別為0和1 000 s/mm2，在3個正交方向上使用。T2WI-FLAIR，TR 為9 000 ms，TE 為110.0 ms，層厚及層間隔分別為5.0、1.5mm，對比劑采用Gd-DTPA，靜脈團注0.1mmol/kg，流率3.0 mL/s，掃描參數均與平掃一致。

1.3 圖像分析

由2 名10年以上神經影像診斷經驗的醫師使用盲法進行閱片，意見分歧時經討論達成一致。分別對腫瘤的部位、直徑（軸位最大徑）、形態、囊變、腫瘤邊界、瘤周水腫、水腫最大徑、強化程度（輕-中度/明顯強化）進行分析。根據腫瘤主體所占據的位置，將其分為為幕上和幕下兩部分。腫瘤直徑為軸位實性部分的最大徑，與腦脊液信號相似的囊性部分記錄為囊變，腫瘤的邊界根據觀察記錄為清晰或者模糊。水腫定義為在T2WI 和FLAIR 圖像上表現為高信號，增強掃描不強化區域，觀察并記錄水腫最大徑［6］。腫瘤強化程度：輕度強化低于海綿竇，接近海綿竇但瘤內結構可辨認為中度強化，瘤內結構辨認不清為重度強化［7］。DWI 掃描完成后，根據原始DWI 圖像，通過計算機后處理得到相應的ADC 圖像。然后將ADC 圖像傳輸到西門子后處理工作站以測量腫瘤實性部分的ADC 值。選取腫瘤最大層面上下2～3 個層面進行測量，在每個層面上手動放置6～8 個面積為15～20 mm2的感興趣區域（Regions of Interest,ROI）［8］。分別測量每個ROI 的平均ADC 值及最小ADC 值并取兩位醫師所測量的平均值作為腫瘤實質的ADCmean值和ADCmin值［9］。正常腦白質的ADC 值是從半卵圓中心測量的。在腫瘤或相關血管源性水腫累及半卵圓中心一側的患者中，ADC 值僅從半卵圓中心一側進行測量。rADC 是通過將ADCmean除以腦白質平均ADC值所獲得的［10］。

1.4 統計學方法

使用SPSS 23.0 軟件進行統計學分析。單樣本Shapiro-Wilk 正態性檢驗用于評估數據的正態性，符合正態分布的計量資料用均數±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的計量資料用M（Q1,Q3）表示，采用秩和檢驗。計數資料用率或百分比表示，采用卡方檢驗或者Fisher 確切概率法。使用Medcalc 15.2 繪制受試者工作特性（ROC）曲線用于評估ADCmin、ADCmean、rADC的鑒別診斷能力。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

成人顱內髓母細胞瘤發病年齡小于成人室管膜瘤，兩組間比較差異有統計學意義（P＜0.05）。成人髓母細胞瘤常發生于幕下，而成人室管膜瘤更常見于幕上，差異有統計學意義（P＜0.05）。成人髓母細胞瘤強化程度為輕-中度強化、明顯強化分別占比約62.50%、37.50%，而成人室管膜瘤占比約29.17%、70.83%，差異有統計學意義（P＜0.05），見圖1和圖2。兩組間患者發病性別、形態、腫瘤邊界、囊變、瘤周水腫、腫瘤最大徑、水腫最大徑等比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。成人髓母細胞瘤與成人室管膜瘤ADC 值比較見表1和圖3，成人室管膜瘤ADCmean、ADCmin及rADC 值均大于成人髓母細胞瘤，差異有統計學意義（P＜0.05）。ADCmean閾值為665.00 mm2/s時，鑒別診斷成人髓母細胞瘤與室管膜瘤的敏感度為0.958，特異度為0.937，AUC 為0.966；ADCmin閾值為761.50 mm2/s時，鑒別診斷成人髓母細胞瘤與室管膜瘤的敏感度為0.833，特異度為1.000，AUC 為0.956；rADC 閾值為1.03 時，鑒別診斷成人髓母細胞瘤與室管膜瘤的敏感度為0.875，特異度為1.000，AUC為0.961，見表2和圖4。

表1 成人髓母細胞瘤與室管膜瘤患者主要指標比較Table 1 Comparison of main indicators in adult medulloblastoma and ependymoma patients

表2 ADC參數鑒別成人髓母細胞瘤與室管膜瘤的ROC曲線分析結果Table 2 ROC curve analysis results of using ADC parameters to differentiate adult medulloblastoma and ependymoma

3 討論

髓母細胞瘤是一種侵襲性原發性腦腫瘤，惡性程度極高，為WHO Ⅳ級腫瘤，多見于兒童，在成人中相對罕見［11］。成人髓母細胞瘤的影像學表現與典型的髓母細胞瘤明顯不同，在進行診斷時常誤診為成人室管膜瘤［12-13］。在2016年WHO 中樞神經系統腫瘤分類標準中，將室管膜瘤分為WHO I～Ⅲ級3 個級別［14］，成人髓母細胞瘤和室管膜瘤二者預后存在明顯差異［15］。目前成人髓母細胞瘤和室管膜瘤二者主要治療以手術切除為主，由于髓母細胞瘤的惡性程度更高，易發生腦脊液的播散，所以術后需要擴大范圍放療［16］。因此術前對成人髓母細胞瘤和室管膜瘤二者進行精確鑒別診斷極為重要。

在本研究中，成人室管膜瘤患者年齡大于成人髓母細胞瘤，差異有統計學意義（P＜0.05）。既往研究顯示，成人髓母發病高峰為24～30 歲，而成人室管膜瘤發病平均年齡為42 歲［13,17］。本研究與既往研究結果基本一致。本研究同樣顯示成人髓母細胞瘤較成人室管膜瘤更易發生于幕下，腫瘤位置可成為二者重要的鑒別點，與文獻報道一致［18］。本組病例中，成人髓母細胞瘤以輕中度強化為主，而成人室管膜瘤以明顯強化為主，差異有統計學意義（P＜0.05）。文獻［19］報道，與典型兒童髓母細胞瘤多表現為均勻顯著強化不同，成人髓母細胞瘤強化方式多樣，可表現為無強化、片絮狀輕度強化等。

DWI 是一種功能性MRI 技術，與水分子的擴散速度密切相關。影響水分子擴散速度的主要因素包括細胞膜和基底膜的分布、細胞核與細胞質的比例、細胞質中大分子物質的含量等［20］。細胞內外蛋白質等大分子物質、細胞膜和基底膜的破壞影響水分子的擴散速度，可導致DWI 信號異常。ADC 值與DWI信號呈負相關，即ADC 值增大，水分子分散加速，DWI 信號減小［21］。目前，DWI 和ADC 值被廣泛用于各種腦腫瘤的鑒別診斷中。Zhang 等［22］利用ADC 值聯合MRI 特征鑒別無功能垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤，結果顯示ADCmax與MRI特征相結合，對其鑒別能力強，準確率高，是輔助手術方式選擇的潛在定量工具。張斌等［23］利用ADCmin值對巨細胞型膠質母細胞瘤與膠質母細胞瘤進行鑒別診斷，結果發現ADCmin值在二者的鑒別診斷中具有較高的效能，可作為常規MRI 檢查的有效補充手段。本研究發現成人髓母細胞瘤的ADCmean、ADCmin和rADC 均顯著低于室管膜瘤。此外，當ADCmean為665.00 mm2/s 時鑒別二者的敏感度和特異性最佳，分別為0.958 和0.937，這可能是因為與髓母細胞瘤相比，室管膜瘤的水擴散性更高，導致室管膜瘤的ADC值高于髓母細胞瘤［24-25］。

綜上所述，通過年齡、腫瘤位置和強化程度對鑒別成人髓母細胞瘤及室管膜瘤有一定臨床價值，利用ADC值對二者進行鑒別具有較高的價值。對成人髓母細胞瘤及室管膜瘤術前治療策略制定及預后預測具有重要意義。但是，本組病例數較少，在本研究中未對室管膜瘤病理分級進行討論。同時，DKI、IVIM等多模態磁共振成像技術在本研究中同樣沒有涉及。在增加成人髓母細胞瘤及室管膜瘤病例數及納入多模態磁共振成像技術（DKI、IVIM等）后或可增加結果的可信性。