1、MR 弥散加权成像在纵隔肿瘤中的应用研究作者：王志涛, 张志远, 朱凯, 李宁福, 赵建国, 张伟【摘要】 目的 分析不同纵隔肿瘤病变 MR 弥散成像表现，评价MR 弥散加 权成像在纵 隔肿瘤诊断及鉴别诊断中的价值。方法 对 32例纵隔肿瘤性病变行 MR 弥散加权成像检查（b 值取 800smm-2），并测量表观弥散系数值（apparent diffusion coefficient, ADC）；观察不同纵隔肿瘤的弥散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）表现。结果 良性胸腺瘤 10 例，在 DWI 图上表现为低信号，信号均匀；恶性胸腺瘤 12 例，在 DWI
2、 图上表现为高信号，信号 强度不均匀；6 例神经鞘瘤在 DWI 图上表现为稍低信号，信号 强度明 显不均匀；4 例神经纤维瘤在 DWI 图上表现为稍高信号，信号 强度不均匀。 选取 b 值800smm-2 时，测得的良恶性胸腺瘤组、神经鞘瘤与神经纤维瘤组之间差异均有统计学意义（P0.01）。结论 MR 弥散加权成像对纵隔肿瘤的诊断及鉴别诊断有一定价值，可作为纵隔 MRI 检查的有益补充。【关键词】 纵隔肿瘤；磁共振成像；弥散加权成像Abstract: Objective To explore the appearance of mediastinal tumors on diffusion-w
3、eighted imaging,and to evaluate the value of this technology to the diagnosis and differentiation of mediastinal tumors. Methods Diffusion-weighted MR imaging(b value is chose 0,800smm-2)and measurement of apparent diffusion coefficient(ADC) were performed in 32 patients and the feature of mediastin
4、al tumors was observed.The ADC values were obtained and compared between malignant and benign of thymoma , neurilemmoma and neurofibroma. Results Ten cases of benign thymoma showed hypointense signal on DWI, and their signal intensity was inhomogeneous.Twelve cases of malignant thymoma showed hyperi
5、ntense signal on DWI and their signal intensity was inhomogeneous.Six cases of neurilemmoma showed slightly hypointense signal on DWI and their signal intensity was inhomogeneous obviously.Four cases of neurofibroma showed slightly hyperintense signal on DWI and their signal intensity was inhomogene
6、ous.There was significant difference beween ADC of benign and malignant of thymoma,neurilemmoma and neurofibroma when b value was 800smm-2. Conclusion Diffusion-weighted MR imaging is valuable for the diagnosis and differentiation of mediastinal tumors and it is a useful supplement for conventional
7、MRI.Key words: mediastinal tumors; magnetic resonance imaging; diffusion-weighted imaging近年来，随着 MR 快速成像序列、功能成像技术的开发，尤其是 MR 弥散成像，它能从不同角度反映组织的病理、生理以及生化代谢信息，已广泛应用于脑部疾病、乳腺肿瘤、肝脏疾病及骨骼、软组织病变的诊断及鉴别诊断，已成为重要的检查手段。目前，MR 弥散加权成像(DWI) 技术在纵隔肿瘤中的研究报道很少。本文通过对 32 例纵隔肿瘤进行 MR 弥散加 权成像的分析，初步探讨其在纵隔肿瘤病变中的诊断价值。1 材料和方法1.1 病例
8、资料对 2008 年 3 月-2009 年 10 月间行 MR 常规检查同时又行 MR弥散加权成像的 32 例纵隔肿瘤患者的资料进行分析。男 22 例，女 10例，年龄最大 67 岁，最小 14 岁，平均 41.6 岁。胸腺肿瘤 22 例，其中，包括良性胸腺瘤 10 例，恶性胸腺肿瘤 12 例；神经源性肿瘤 10 例，其中神经鞘瘤 6 例，神经纤维瘤 4 例，均经手术病理证实。1.2 MRI 技术采用 GE 公司 SIGNA EXCITE HD3.0T 超导型磁共振设备。采用 8 通道 TORSOPA 线圈。扫描前训练患者呼气末屏气及胸部平静呼吸。常规 MR 扫描和 T1WI 增强扫描后，行
9、DWI 检查。主要技术参数包括：MR-DWI 采用 SE EPI 序列， TR1500ms，TE49.7ms，NEX=2，矩阵为 128128，层厚 6mm、层距 1.0mm，FOV 400mm,扫描时间24s，扩 散系数 b 选取 800smm-2，同时在 3 个方向施加扩散敏感梯度场。1.3 兴趣区（ROI）的选定及图像分析根据 T1WI、T2WI 及 T1WI 增强序列上的信号特点，确定肿瘤的实质部分、坏死或囊变区、钙化以及瘤内出血。利用工作站Functool 2(版本) 软件，获取肿瘤的 DWI 及 ADC(表观弥散系数)图。在 ADC 图上，选取肿瘤实质部分作为 ROI，ROI 的大
10、小主要根据肿瘤实质的大小而定，尽可能大地包括肿瘤实质，避开坏死、囊变、钙化和出血区。1.4 MR-DWI 在 ADC 图上， 选取 ROI 后，可直接获得肿瘤组织的 ADC 值，病变实质内取 3 个同样大小的 ROI，以 3 个 ADC 值的平均值作为病灶的 ADC 值。1.5 统计学方法本组为小样本，采用 SPSS 11.5 统计分析软件进行分析，将获得的 MR-DWI 的各种参数结果均以均数标准差（ s）表示，采用两样本均数 t 检验，以 = 0. 05 作为检验水准，P0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 常规 MRI 和 DWI 表现22 例胸腺肿瘤性病变 MRI 表现：在 T
11、1WI 上，胸腺瘤呈中等信号，信号强度与肌肉相似或稍高，但低于脂肪信号。在 T2WI 上，胸腺瘤的信号强度接近或超过脂肪信号。良性胸腺瘤 10 例，在 DWI 图上表现为低信号，信号均匀(图 1，见封 4)；恶性胸腺瘤 12 例，在 DWI 图上表现为高信号，信号强度不均匀(图 2，见封 4)。10 例神经源性肿瘤 MRI 表现：神经源性肿瘤在 T1WI 上，信号强度呈低到中等，与肌肉信号强度相等或稍低；在 T2WI 上，表现为不均匀的高信号。6 例神经鞘瘤在 DWI 图上表 现为稍低信号，信号强度明显不均匀(图 3，见封 4)；4 例神经纤维瘤在 DWI 图上表现为稍高信号，信号强度不均匀(
12、图 4，见封 4)。2.2 不同纵隔肿瘤的 ADC 值比较 见表 1、2。表 1 胸腺肿瘤病变的 ADC 值（略)表 2 神经源性肿瘤的 ADC 值（略)即良性胸腺瘤的平均 ADC 值高于恶性胸腺瘤（ P=0.001），神经鞘瘤的平均 ADC 值高于神 经纤维瘤（P=0.002）。3 讨论3.1 MR-DWI 技术DWI 是利用 MRI 特殊序列 观察活体组织 中水分子的微观扩散运动的一种成像方法，可反映人体组织的空间组成信息及病理生理状态下组织成分水分子交换的功能状况1。分子扩散的快慢可用 ADC来衡量，ADC 值主要反应细胞外水分子的运 动，受 组织结构、细胞外空间、血流灌注、弥散梯度场的
13、大小等因素影响，尤以组织灌注和细胞外水分子运动为重要。弥散快的组织具有高的 ADC 值，在弥散 图像上呈低信号，而弥散慢的组织 ADC 值低，在弥散图像上呈高信号。一般来说，b 值越低， ADC 值受微循环灌注影响就越大，不仅 ADC值偏大，且感兴趣区 ADC 值波动很大；而使用大 b 值的 DWI 图像测量和计算 ADC 值时，各感兴趣区 ADC 值比 较稳定，能更精确的反映扩散状况及测量 ADC 值2-4 。故本研究 为了肿瘤 ADC 值的准确测量和更好的图像质量，选取高 b 值 800smm-2 进行研究。3.2 纵隔肿瘤 DWI 图表现不同性质纵隔肿瘤在 DWI、ADC 图上表 现不同
14、，与其组织结构密切相关。如本组良性胸腺瘤为实性均质肿瘤，在 DWI 图上，基本表 现为均匀、不同程度的低信号。肿瘤性质不同，信号亦不完全相同，如本组神经纤维瘤及神经鞘瘤，在常规 T1WI、T2WI 上信号不均匀，可见囊变、坏死及出血区；在 DWI 上，肿瘤信号 显示更为不均匀，其 实性部分的质地也更为不均，表现为高低不等的高信号区，而囊变、坏死区为程度不等的低信号区。但由于 DWI 的 T2 余辉效应5，部分病灶在 DWI 上仍呈高信号。本 组 12 例胸腺恶 性肿瘤，与常规T1WI、T2WI 像类似，质地不均者，在 DWI 均表现为不均匀信号，肿瘤实性部分表现为明显高信号，囊变、坏死区则表现
15、为低信号区，而且信号强度高低的程度均不一致，反映了恶性肿瘤质地不均的特点，其囊变坏死区更是如此，而且与良性肿瘤相比，大部分恶性肿瘤实性部分的 DWI 信号较高。3.3 纵隔肿瘤的 ADC 值肿瘤的 DWI 的研究表明， 肿瘤组织 ADC 值的变化与肿瘤细胞密度呈负相关，即 ADC 值越低，细胞密度越大6。肿瘤内细胞密度增加会致使其细胞外间隙缩小、水分子含量降低和随机运动程度的减低，结果 ADC 值下降7。本组研究结果显示，b 值取 800smm-2 时，胸腺良性肿瘤 ADC 值为 (2.2580.179)10-3mm2s-1, 明显高于胸腺恶性肿瘤 ADC 值为(1.1600.267) 10-
16、3mm2s-1，可能原因为胸腺恶性肿瘤细胞密度增高，细胞外间隙缩小，致使水分子弥散运动受限所致,但详细原因还需要与病理对照证实。本组研究结果初步显示，神经鞘瘤 ADC 值高于神经纤维瘤，如 b值取 800 smm-2 时，神 经鞘瘤 ADC 值为(2.3220.192)10-3mm2s-1, 神经纤维瘤 ADC 值为 (1.6580.206) 10-3mm2s-1，可能原因如下:神经纤维瘤较之神经鞘瘤，其肿瘤细胞密度较大，细胞外间隙较小，水分子含量较低，水分子弥散运动受限程度更高，故导致其 ADC 值比神经鞘瘤的 ADC 值 低。3.4 本研究的局限性由于原发纵隔肿瘤发病率低，且组织来源复杂，
17、导致本研究样本量较少，病种单一，因此今后还需加大样本研究。另外由于呼吸等运动伪影的影响，以致 ADC 值有所偏倚，对数据的分析有一定的影响。总之，与常规 MRT1WI、T2WI 比较， DWI 检查产生的弥散图和ADC 图可以反映肿瘤内部 结构。ADC 图能更 为直观地显示肿瘤实质部分和内部的坏死囊变，能够反映不同性质肿瘤内部水分子运动状态的改变，从而在分子水平对肿瘤性质进行鉴别。综合 DWI、ADC 图表现以及通过对其 ADC 值的测量可为临床提供 鉴别诊断的依据，是MRI 的有益补充。【参考文献】1Schaefer PW，Grant E，Gonzalez G. Diffusion-weig
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