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1、影像医学与核医学专业优秀论文影像医学与核医学专业优秀论文 高场强高场强 MRIMRI 转移瘤诊断特征及其转移瘤诊断特征及其与高级别胶质瘤鉴别诊断与高级别胶质瘤鉴别诊断关键词：磁共振成像关键词：磁共振成像 转移瘤转移瘤 胶质瘤胶质瘤 鉴别诊断鉴别诊断摘要：目的： 将磁敏感加权成像、弥散加权成像、弥散张量成像、磁共振灌 注成像、二维氢质子 MR 波谱序列应用于转移瘤及瘤周区域，对其诊断特征进行 研究。在组织学上，转移瘤和高级别胶质瘤的内部结构、弥散、代谢产物等都 存在差异，本研究通过 MRI 不同功能序列对肿瘤瘤体和瘤周区域的研究，探讨 其在二者鉴别诊断中的应用价值。 方法： 采用 GE Sign
2、a EXCITE3.0T MR 机扫描。除常规 MRI 平扫外，95 例转移瘤患者同时接受 T2*WI 和 SWI 检查、 MRI 强化；55 例转移瘤和 33 例高级别胶质瘤同时接受了 DWI 和 DTI、PWI 和 MRI 强化、二维 1H-MRS 检查。 1.常规 MRJ 检查 常规 MRI 扫描序列包括横 轴位、冠状位 T2WI、横轴位 T1WI（TR/TE=500/8 ms，层厚 6.0 mm，间隔 1.0 mm，矩阵 320224，FOV24 cm24 cm，采集时间 2 分 11 秒） 、横轴位 T2 液体 衰减恢复（fluid-attenuated inversion-reco
3、very，FLAIR） （TR/TE=9000/120 ms，层厚 6.0mm，间隔 1.0 mm，矩阵 320224，FOV24 cm24 cm，采集时间 3.0 分） 。 2.T2*WI 检查和 SWI 检查 T2*WI 检查采用 GRE 序列，TR/TE=520/20 ms，反转角度 20#176;，层厚 6.0 mm，间隔 1.0 mm，矩阵 256224，FOV24 cm24 cm，采集时间 2 分 58 秒。 SWI 检查采用 3D SPGR 序列，TR/TE=23/13 ms，反转角度 20#176;，扫描块的厚度 56 mm，矩阵 512448，FOV24 cm24 cm，采集
4、时间 6 分 28 秒。原始数据采用 Functool3.1 software；Sun，GE Healthcare 进行重建得到校正的相位图和磁 矩图，再对得到的磁矩图进行重建得到最小密度投影（minimum intensity projection， Min IP）图像。 3.DWI 检查和 DTI 检查 DWI 检查采用 SE/EPI 技术，3 个垂直平面的弥散梯度，b 值为 0 和 1000s/mm2，TR/TE=5000/65 ms，层厚 6.0 mm，间隔 1.0 mm，矩阵 256192，FOV24cm24 cm，采集时间 1 分钟。首先经后处理产生表观弥散系 数（apparent
5、 diffusion coefficient，ADC）图；然后，在 ADC 图上手工绘制 感兴趣区（regions of interest，ROI） ，分别选择在肿瘤的实质区、坏死区、 瘤周带及对侧大脑半球正常白质区，瘤周带定义为强化的肿瘤实质周围 2cm 区 域，在大多数病例表现为 T1wI 低信号、T2WI 高信号、增强无强化，少数病例 则 T1WI、T2WI、增强扫描均与正常脑组织信号相近。ROI 的 ADC 值直接测量得 出，随后进行标准化处理，计算 ADC 比值（relative ADC，rADC） ，即病变区域 的 ADC 值与对侧大脑半球正常白质区相同大小 ROI 的 ADC 值
6、之比。 DTI 检 查采用单次激励平面回波（Echo planner imaging，EPI）自旋（Spin echo， SE）序列。扫描参数为：层厚 5.0ram，层间距 0，层数 26 层，每层采集 25 个 非共线的梯度方向的数据，b 值为 0 和 1000s/mm2，TR/TE=6000ms/minimum，FOV24cm24 cm，矩阵 128128，NEX=2，采集时间为 2 分 48 秒。后处理时，首先用 correction 程序 对图像进行校正，以减少运动伪影和图像变形；然后进行域值设定，要求既能 使图像背景噪声尽可能减少，又要包含所有脑组织；得到分数各向异性 （fracti
7、onal anisotropy，FA）图、ADC 图。选择与 DWI 一致的 ROI，分别记录 ADC 值、ADC 比值（r ADC） 、FA 值及 FA 比值（relative FA，r FA） ，以进行 定量分析。 4.灌注成像和增强检查 灌注成像用 EPISE 序列：单次激发， TR/TE=1900/80ms，激励 1 次，FOV24cm24 cm，层厚 6mm，间隔 1mm，矩阵 128128，单次扫描时间为 4s（覆盖 11 层） ，间隔时间 500ms，共扫描 24 次， 总计扫描时间为 1 分 36 秒。在肘静脉内置入 20 号针头，与高压注射器相接。 在第 1 个扫描时相末以
8、5ml/s 的流率注射 0.2mmol/kg 体重钆-二乙烯五胺乙酸 （Gadolinium diethylene-triamine pentacetic acid，Gd-DTPA） ，随后以相 同流率注射生理盐水 20ml。数据处理包括：（1）获取 ROI 时间-信号强度曲线； （2）测量 ROI 的脑血容积（cerebral blood volume， CBV）和平均通过时间 （mean transi-time，MTT） ，计算相对 CBV（relative CBV， r CBV）和相对 MTT（relative MTT， r MTT） （与对侧正常脑白质比较） 。 在以轴位 CBV 伪
9、彩图中目测肿瘤实质的最高灌注处（对应常规 MRI 中无明显囊变、坏死或出血 区） 、瘤周带的最高灌注处及对侧正常脑白质内分别放置 ROI，平均测量 35 次，取最大值。每个 ROI 大小为 2030mm2，在选择 ROI 时注意避开粗大血管。然后行横轴位、冠状位和矢状位增强扫描，扫描参数同平扫 T1WI。 5.二 维 1H-MRS 检查 在增强 MRI 扫描后行 2D1H-MRS 检查，此时可以准确分辨强化 的肿瘤实质、无强化的坏死囊变区以及水肿区，分析时 1H-MRS 的感兴趣体 （volume of interest， VOI）可准确放置于 ROI 域。 2D1H-MRS 的扫描参 数为：
10、采用点分辨波谱（point resolved surface coil spectroscopy，PRESS）序列，水抑制，TR/TE=1500/144 ms；FOV16 cm；矩阵 1616；层厚 10 mm；采集次数为 1；采集时间为 4 分 20 秒。VOI 放置于横轴 位上，且与增强横轴位 T1WI 上的强化区域相对应。放置 VOI 时应避开头皮脂肪 组织和颅脑骨质。在 VOI 周围使用高度选择性的饱和（very selective saturation，VSS）脉冲。然后执行预扫描，自动匀场结果：如果最大半宽 （full-width half-maximum， FWHM）15Hz，水
11、抑制为 9599，则开始 扫描，否则再次进行自动匀场，如果仍不能到达要求，则重新设定 VOI。 后 处理时，首先产生代谢-解剖图，移动体素选择 ROI，并在波谱图上观察代谢 物的变化情况，每个体素大小为 1cm1cm1cm，评价代谢物的波谱为：N-乙 酰天冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA） 、胆碱（choline，Cho） 、肌酸 （creatine， Cr） 、脂质（lipid，Lip） 、乳酸（lactate，Lac） 。各种代谢物 的数值（即波峰下的面积）可自动得出，然后手工计算代谢物的比值 （NAA/Cr、Cho/Cr、Lip/Cr、Lac/Cr 和 Cho/NAA）
12、 。 5.统计学分析 统计学 分析使用 SPSS13.0 软件（SPSS Inc，Chicago，IL，USA） ，采用 t 检验比较： （1）T2*WI 与 SWI 序列检测瘤内出血敏感性；（2）转移瘤组与胶质瘤组之间 ADC 参数（ADC 值和 ADC 比值） 、FA 参数（FA 值和 FA 比值） 、灌注参数、MRS 各 代谢参数的差异。所有数值结果以均数标准差表示。plt;0.05 为差异 有统计学意义。 结果： 1.T2*WI、SWI 检查结果 1.1 以 MRI 增强扫描图 像为参照，SWI 可检出 79.2的脑内转移瘤，对于合并水肿和/或出血的瘤灶显 示率达 100。 1.2 S
13、WI 序列对转移瘤瘤内出血的检出能力显著高于 T2*WI 序列。 2.DWI 和 DTI 检查结果 2.1 高级别胶质瘤组瘤周带 ADC 值较转移瘤 有明显增高；而两组间在肿瘤实质、囊变坏死组织的 ADC 值测量方面差异无统 计学意义。 2.2 高级别胶质瘤组肿瘤实质实质 FA 值显著高于转移瘤组。 2.3 转移瘤主要对周围脑白质束产生压迫作用，三维神经纤维束成像以变形、 移位为主；高级别胶质瘤对周围脑白质有浸润和破坏，三维神经纤维束成像显示明显地中断、残缺。 3.PWI 检查结果 高级别胶质瘤组肿瘤实质、瘤周 带的最大 rCBV 均高于脑转移瘤，差异有统计学意义；二者 rMTT 差异无统计学
14、 意义。 4.2D1H-MRS 检查结果 4.1 转移瘤组和高级别胶质瘤组肿瘤实质各 主要代谢物比值差异无统计学意义。 4.2 转移瘤组与胶质瘤组瘤周带波谱比 较，胶质瘤组 Cho/Cr、Cho/NAA 明显升高。两组肿瘤之间的 NAA/Cr、Lac/Cr 无 统计学差异。 结论： 1.SWI 可检出绝大部分转移瘤，对合并瘤内出血和 瘤周水肿的瘤灶更为敏感。可应用于有原发肿瘤史患者的临床随访。 2.瘤周 带的各项功能 MRI 参数转移瘤组和高级别胶质瘤组之间均存在显著性差异。瘤 周带 ADC 值、rCBV 值和 Cho 峰的升高以及纤维束连接性中断、局限性消失可作 为高级别胶质瘤的特征性表现。
15、 3.联合应用 MRI 功能序列鉴别转移瘤和胶质 瘤时，应重点观察瘤周带的 MRI 特征。正文内容正文内容目的： 将磁敏感加权成像、弥散加权成像、弥散张量成像、磁共振灌注 成像、二维氢质子 MR 波谱序列应用于转移瘤及瘤周区域，对其诊断特征进行研 究。在组织学上，转移瘤和高级别胶质瘤的内部结构、弥散、代谢产物等都存 在差异，本研究通过 MRI 不同功能序列对肿瘤瘤体和瘤周区域的研究，探讨其 在二者鉴别诊断中的应用价值。 方法： 采用 GE Signa EXCITE3.0T MR 机扫描。除常规 MRI 平扫外，95 例转移瘤患者同时接受 T2*WI 和 SWI 检查、 MRI 强化；55 例转
16、移瘤和 33 例高级别胶质瘤同时接受了 DWI 和 DTI、PWI 和 MRI 强化、二维 1H-MRS 检查。 1.常规 MRJ 检查 常规 MRI 扫描序列包括横 轴位、冠状位 T2WI、横轴位 T1WI（TR/TE=500/8 ms，层厚 6.0 mm，间隔 1.0 mm，矩阵 320224，FOV24 cm24 cm，采集时间 2 分 11 秒） 、横轴位 T2 液体 衰减恢复（fluid-attenuated inversion-recovery，FLAIR） （TR/TE=9000/120 ms，层厚 6.0mm，间隔 1.0 mm，矩阵 320224，FOV24 cm24 cm，采集时间 3.0 分） 。 2.T2*WI 检查和 SWI 检查 T2*WI 检查采用 GRE 序列，TR/TE=
