原发性中枢神经系统淋巴瘤常规及功能磁共振成像特点

2017-10-23 10:16骆继业王德华
中国介入影像与治疗学 2017年10期
关键词:白质淋巴瘤水肿

王 莹,张 波,骆继业,王德华

(1.徐州医科大学附属连云港医院心内科,2.放射影像科,3.急诊科,江苏 连云港 222002)

原发性中枢神经系统淋巴瘤常规及功能磁共振成像特点

王 莹1,张 波2*,骆继业3,王德华2

(1.徐州医科大学附属连云港医院心内科,2.放射影像科,3.急诊科,江苏 连云港 222002)

目的探讨原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)常规MRI及fMRI特点。方法回顾性分析21例经病理证实的PCNSL的常规MRI及DWI、1H-MRS、PWI表现。结果21例患者共39个PCNSL病灶的ADC值为(0.78±0.14)×10-3mm2/s,对侧半球正常脑白质ADC值为(0.89±0.21)×10-3mm2/s,二者差异有统计学意义(t=1.24,P<0.05)。相对于正常脑白质,PCNSL病灶1H-MRS波谱表现为Cho/Cr值增高(4.62±2.05 vs 0.83±0.25)、Cho/NAA值增高(6.86±2.36 vs 0.63±0.34)、NAA/Cr值减低(0.67±1.73 vs 0.63±.034),差异均有统计学意义(P均<0.05)。PCNSL病灶PWI表现为相对低灌注,脑血容量低于周围正常脑实质。结论采用MR DWI、1H-MRS、PWI可从不同方面反映PCNSL的特征,结合常规MRI征象可进一步提高诊断准确率。

中枢神经系统;淋巴瘤;扩散加权成像;磁共振波谱;灌注成像

原发性中枢神经系统淋巴瘤(central nervous system lymphoma, PCNSL)是指发生并局限于脑实质、脊髓、软脑膜及眼部的节外侵袭性非霍奇金淋巴瘤,对其治疗原则是以甲氨喋呤为主的化疗联合放射性治疗的综合治疗,为避免不必要的手术所导致的神经功能损伤,需充分认识PCNSL的常规MRI征象和MR功能成像特点。本研究回顾性分析经病理证实的PCNSL患者的常规MRI、DWI、1H-MRS、PWI表现,旨在提高该病诊断准确率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2010年10月—2017年1月本院经病理证实的21例PCNSL患者的完整影像学资料,其中男14例,女7例,年龄14~67岁,中位年龄56岁。患者临床主要表现为头痛、恶心、肢体乏力、共济失调、癫痫等颅内占位症状和颅内高压症状。13例接受开颅手术,8例接受立体定向穿刺活检,其中5例经糖皮质激素冲击治疗后进行MR随访检查。纳入标准:①经开颅手术或立体定向活检病理证实为PCNSL;②患者免疫功能正常;③具有完整的常规MRI、DWI、1H-MRS、PWI检查资料。排除全身淋巴瘤浸入颅脑的继发性中枢神经系统淋巴瘤者。

1.2 仪器与方法 采用GE Somata 3.0T超导型MR仪,8通道头部线圈。平扫:采用FSE获取轴位T2WI(TR 3 383 ms,TE 87 ms)、T1WI(TR 1 906 ms,TE 20 ms)及FLAIR(TR 8 100 ms,TE 163 ms)序列。增强MR检查采用SE序列,经肘静脉团注Gd-DTPA,剂量0.1 mmol/kg体质量,进行轴位、冠状位及矢状位T1WI(TR 87 ms,TE 18 ms)扫描。其他扫描参数:层厚10 mm,层间隔5 mm,矩阵256×256,FOV 20 cm×20 cm。

DWI:采用SE-EPI序列,单次激励,3个垂直方向扩散梯度磁场,b值为0和1 000 s/mm2,TR 5 000 ms,TE 65 ms,层厚6.0 mm,间隔1.0 mm,FOV 24 cm×24 cm,矩阵205×256。

1H-MRS:采用化学位移(chemical shift image, CSI)单体素点分辨波谱(point resolved spectroscopy, PRESS)序列,TR 2 000 ms,TE 144 ms,立方单体素取样,体素大小20 mm×20 mm×20 mm。ROI定位于病变三维最大径实性强化区域,周围设置高度选择性预饱和带。对侧ROI置于半球镜像区或对侧正常脑白质区。

PWI:采用PWI动态磁敏感对比成像(PWI dynamic susceptibility contrast, PWI-DSC),经肘静脉高压注射器团注Gd-DTPA,0.2 mmol/kg体质量,流率5 ml/s,后跟注20 ml生理盐水,流率2 ml/s;采用EPI序列,TR 1 500 ms,TE 43 ms,FOV 230 mm×230 mm,矩阵128 mm×128 mm,层厚5 mm,FA 90°,采集50次,共14层。

1.3 图像分析 由2名资深神经影像专业医师共同阅片,观察MRI信号特点,肿瘤的部位、生长方式、形态、瘤周水肿、有无坏死与囊变、及占位效应等。在肿瘤直径较大且瘤周水肿最明显层面测量瘤周水肿宽度,据此将瘤周水肿分为4级:0级瘤周无水肿;1级轻度水肿且水中带宽度≤2 cm;2级中度水肿且水肿带宽度>2cm且≤1/2大脑半球宽度;3级重度水肿且水肿带宽度≥1/2大脑半球宽度。

采用GE AW461工作站的Functool软件包对图像进行后处理,将圆形ROI(直径1 cm)定位于增强MRI强化明显的瘤体实性区域及其对侧半球镜像区或对侧正常脑白质区,软件自动测量ROI的ADC值,取样10次,选取3个最低ADC值取平均值。

采用GE AW461工作站,对病灶代谢物浓度进行波谱分析。先行相位和基线校正,ppm(10-6)自动转换,采用夹线法测量代谢物峰下面积,包括N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl-L-aspartic acid, NAA)、胆碱(choline, Cho)、肌酸(creatine, Cr)及乳酸(lactate, Lac)、脂质(lipid, Lip)等,并计算Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr及Lip/Cr、Lac/Cr值。

将PWI数据传输至相同工作站后,采用灌注软件包重建脑血容量(cerebral blood volume, CBV)、脑血流量(cerebral blood flow, CBF)、平均通过时间(mean transit time, MTT)及峰值时间(time to peak, TTP)参数图,并对灌注图进行伪彩显示,观察病变大体血流灌注状态。ROI选定在于伪彩图上对应于增强MRI强化明显的瘤体实性区域,自动生成时间-信号曲线,观察曲线的变化规律。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计分析软件,计量资料以±s表示,病变侧与对侧正常脑白质波谱各参数比值比较及ADC值比较采用配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规MRI表现 21例PCNSL共发现39个病灶,单发患者15例,多发6例(每例患者2~7个病灶)。39个病灶中,位于幕上脑实质35个,幕下4个。病灶主要分布于脑室旁深部脑白质和大脑半球表面灰、白质交界处,多与脑室及蛛网膜下腔脑脊液紧密接触。

表1 PCNSL病灶与对侧正常脑组织主要代谢产物比值比较(±s,n=21)

检测部位Cho/CrCho/NAANAA/CrLip/CrLac/CrPCNSL病灶4.62±2.056.86±2.360.67±1.7318.63±7.862.56±1.28正常组织0.83±0.250.63±0.341.72±0.46——t值3.064.532.47——P值0.00620.00020.0226—— 注:—:未检测

病灶多表现为类圆形、结节状或斑片状浸润病灶,其中沿室管膜下斑片样浸润生长5个,位于脑深部沿白质通路塑形生长7个。常规MR平扫病灶信号多均匀,T1WI呈等信号16个、稍低信号23个;T2WI呈稍高信号27个,等信号12个,其中8个瘤灶内见多发斑点状小坏死灶,呈T2WI更高信号。瘤周轻、中度水肿32个,重度水肿7个;占位效应呈轻度21个,中度11个,重度7个,肿瘤的占位效应程度与瘤体大小不成比例。

常规MR增强扫描病灶实性部分呈团块状、结节状、斑片状中度至重度均匀强化,其中6个病灶表现为“尖角征”(图1A)、4个病灶表现为“缺口征”(图2A),8个病灶中央出现液化坏死。5例患者经肾上腺皮质激素冲击治疗,MRI随访检查发现病灶1周内由治疗前的团块状均匀强化逐渐转变为不规则斑片状、无定形“鬼影状”强化,强化程度逐渐减轻,病灶体积逐渐减小,占位效应减少。

2.2 DWI表现 所有病灶DWI均表现为高信号,ADC图上31个病灶为低信号(图1B),8个为等信号,ADC值为(0.78±0.14)×10-3mm2/s,对侧半球正常脑白质ADC值为(0.89±0.21)×10-3mm2/s,差异有统计学意义(t=1.24,P<0.05)。

2.31H-MRS特征 PCNSL的1H-MRS波谱与对侧镜像正常脑组织相比,表现为异常宽大的Lip峰和Lac峰、高Cho/Cr值、高Cho/NAA值和NAA峰下降(图1C)。病变侧Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr与正常脑组织比较差异有统计学意义(P均<0.05,表1)。

2.4 PWI表现 PCNSL的PWI瘤体均表现为相对低灌注(图2B),时间-信号曲线呈缓慢增强、逐渐达到峰值,与周围正常脑实质相比,CBV、CBF、CBV下降,MTT、TTP延长。

2.5 病理结果 21例患者均为B淋巴细胞源性非霍奇金淋巴瘤,其中弥漫型大B细胞型淋巴瘤20例(图1D、2C),免疫母细胞型1例。镜下肿瘤细胞在血管周围Wirchow-Robin间隙内堆积生长,呈向心性、多层袖套状排列,并沿血管周围间隙浸润,瘤细胞在血管周围密集分布,远离血管分布逐渐稀疏,出血、钙化及显著坏死少见。

3 讨论

PCNSL是指原发于脑、脊髓、眼神经而不伴躯体其他部位的恶性淋巴瘤,约占颅内淋巴瘤的98%~99%[1]。目前认为PCNSL起源于血管周围未分化多潜能间叶细胞。有尸体检查报道[2]淋巴瘤病灶呈跳跃式弥漫分布,超出影像学显示的病变范围,属全脑性疾病。PCNSL好发于脑深部白质区或脑表面灰白质交界处,呈单个或多发团块状、结节状病灶或沿脑白质通路塑形浸润、室管膜下浸润,与该部位中小动脉丰富、血管周围间隙显著有关,病灶常与脑脊液间隙紧密接触。

图1 患者女,52岁,头晕、头痛20天 A.增强T1WI示病变均匀明显强化,病变沿皮层下U型纤维浸润生长,呈“尖角征”; B.ADC示病变扩散受限,ADC值为0.652×10-3mm2/s; C.1H-MRS示Cho峰增高、NAA峰降低并见倒置的Lip峰和Lac峰; D.病理检查示弥漫性大B细胞淋巴瘤,高密度瘤细胞围管性生长(HE,×100)

图2 患者男,45岁,头痛、头晕1个月 A.增强T1WI示病灶实性部分均匀显著强化,呈“缺口征”; B.PWI的rCBV图示病灶rCBV下降呈低灌注; C.病理检查示弥漫性大B细胞淋巴瘤(HE,×200)

PCNSL病灶DWI表现为扩散受限高信号,呈“脑膜瘤样信号”,与其高细胞密度、细胞间质水分少、间质网状纤维丰富及高核浆比例有关[3]。本组4个病灶呈“缺口征”,表现为类圆形实质性团块状病灶边缘不完整,有脐样、勒痕状缺损;另有6个病灶呈“尖角征”,表现为不规则实质性病灶向某一方向呈尖角状突出。笔者发现“缺口征”的缺口及“尖角征”的尖角方向与脑实质供血动脉及白质纤维走向一致,推测“尖角征”是肿瘤细胞沿血管周围间隙、白质纤维向邻近脑实质不同程度浸润所致,而“缺口征”是肿瘤细胞在垂直于白质纤维束方向浸润受阻所致,两者是PCNSL较特征性的表现。

PCNSL的强化方式常表现为团块状或“握拳状”、结节状明显均匀强化,与其病变区域微循环血管壁广泛受侵、血脑屏障破坏有关[4]。肾上腺皮质激素治疗作为一种辅助性治疗手段,可直接促使淋巴瘤细胞溶解导致肿瘤很快消退和瘤周水肿减轻[5]。本组5例患者经激素治疗断,随访发现病灶体积逐渐缩小,强化方式变为不规则斑片状、无定形“鬼影状”状强化,强化程度明显减轻。肾上腺皮质激素可减轻血脑屏障的破坏和改善自身免疫功能,致对比剂无法外渗[6]。

本组PCNSL的1H-MRS均表现为异常宽大的Lip和Lac峰、高Cho/Cr比值、高Cho/NAA值和NAA峰下降。瘤组织实性部分宽大的Lip峰与淋巴瘤组织内大量巨噬细胞吞噬游离脂肪粒有关[5-7],是PCNSL的特征性波谱表现。Lac是糖无氧酵解终产物的堆积,代表组织细胞缺氧不能进行有氧氧化,本组淋巴瘤Lac峰的显著抬高与其细胞增殖快同时肿瘤组织未能发生新生肿瘤血管所致的组织缺血状态有关。Cho是细胞膜磷脂代谢的重要组成,参与膜的合成与分解代谢,反映细胞膜、髓磷脂和脂类的转化程度,被认为是恶性肿瘤的标志物,并与肿瘤细胞的增殖潜力有关[8-9],本组淋巴瘤Cho峰显著增高,表明PCNSL细胞增殖更快、倍增时间更短。NAA仅存在于神经元及其突起中,被认为是神经元的标志物,是神经元密度与活力的标志[9],淋巴瘤组织取代正常脑组织、破坏神经元是导致NAA峰显著下降的根本原因。

PCNSL的PWI呈低灌注,其CBV较正常脑组织低,时间-信号曲线呈缓慢增强、逐渐达到峰值。低灌注特性与肿瘤组织缺乏血管生成、微循环血管受肿瘤细胞挤压、浸润有关。da Rocha等[10]认为低灌注是PCNSL特征性征象,可作为与脑内其他恶性肿瘤如胶质瘤、转移瘤相鉴别的指标之一。

本研究的不足:为回顾性研究,且病例数较少;病变局限于脑实质内且均为免疫正常患者;未对PWI参数进行统计分析。

总之,PCNSL在常规MRI上表现为稍长T1、稍长T2信号的实性肿块,具有相对特征性的信号强度及强化方式;“缺口征”、“尖角征”、“脑白质塑形征”以及激素治疗后“鬼影状”强化是其较特征性的影像学征象;采用DWI、1H-MRS及PWI等可从不同方面反映其病理学特征,可进一步提高诊断准确性。

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2017中国介入医学材料与工程学术论坛暨第四届中国糖尿病足细胞与介入治疗学术会议

由中国生物医学工程学会、上海市中国工程院院士咨询与学术活动中心、中国糖尿病足细胞与介入治疗技术联盟等主办,同济大学介入血管研究所、同济大学附属第十人民医院、《中国介入影像与治疗学》杂志等承办的"2017中国介入医学材料与工程学术论坛暨第四届中国糖尿病足细胞与介入治疗学术会议",将于2017年11月17-19日在同济大学隆重举行。

大会邀请国内著名专家葛均波院士、孟安明院士及魏于全院士等,以及国内介入材料与工程、糖尿病血管病等相关专家进行主题报告,并围绕以下主题展开研讨:

①中国介入医学材料及工程技术的科学创新,新产品、新方法推广与临床应用;

②糖尿病足细胞与介入技术的临床转化及应用;

③介入医学材料与工程大数据研究及互联网应用;

④中国介入医学相关临床学科的合作、整合及创新。

本次会议为国家继续医学教育项目,授予国家级继续教育Ⅰ类学分10分,参会代表可登录大会官方网站(www.cimechina.com)进行信息注册(注册费400元)。欢迎广大医务工作者、专家学者积极参加!

联系方式:

联 系 人:刘芳

联系电话:17710452286 15330242286

电子邮箱:lhy_hyhz2014@126.com

传 真:010-59122368

《中国医学影像技术》期刊社

《中国介入影像与治疗学》编辑部

2017年9月6日

FeaturesofconventionalandfunctionalMRIofprimarycentralnervoussystemlymphoma

WANGYing1,ZHANGBo2*,LUOJiye3,WANGDehua2

(1.DepartmentofCardiology, 2.DepartmentofRadiology, 3.DepartmentofEmergency,XuzhouMedicalUniversityAffiliatedHospitalofLianyungang,Lianyungang222002,China)

ObjectiveTo investigate the conventional and functional MRI features of primary central nervous system lymphoma (PCNSL).MethodsThe conventional MRI, DWI,1H-MRS and PWI data of 21 patients with PCNSL confirmed pathologically were analyzed retrospectively.ResultsThere were 39 lesions in 21 cases. The mean ADC value of the PCNSL lesions and the contralateral hemisphere normal white matter was (0.78±0.14)×10-3mm2/s and (0.89 + 0.21)×10-3mm2/s, respectively. The difference of ADC value between PCNSL lesions and the contralateral hemisphere normal white matter was statistically significant (t=1.24,P<0.05). Compared with the normal brain white matter, the PCNSL lesions showed abnormally high Cho/Cr ratio (4.62±2.05 vs 0.83±0.25), high Cho/NAA ratio (6.86±2.36 vs 0.63±0.34) and low NAA/Cr ratio (0.67±1.73 vs 0.63±.034) on1H-MRS (allP<0.05). PCNSL lesions showed relatively low perfusion on PWI. And the cerebral blood volume of PCNSL lesion was lower than that of the surrounding normal brain parenchyma.ConclusionMR DWI,1H-MRS and PWI can reflect the features of PCNSL from different profiles. Combined with routine MRI signs, the accuracy of diagnosis can be further improved.

Central nervous system; Lymphoma; Diffusion weighted imaging; Magnetic resonance spectroscopy; Perfusion imaging

R739.41; R445.2

A

1672-8475(2017)10-0618-05

王莹(1978—),女,江苏连云港人,本科,副主任医师。研究方向:神经影像学。E-mail: 18961326470@163.com

张波,徐州医科大学附属连云港医院放射影像科,222002。E-mail: 5828150@163.com

2017-07-25

2017-09-11

10.13929/j.1672-8475.201707033

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