DWI及ADC值鉴别脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤的价值
作者：黄敏华，郭勇，林伟，钱明珠，张永文
【关键词】 磁共振成像；弥散加权成像；ADC值；脑脓肿；脑肿瘤/继发性
Values of DWI and ADC in differential diagnosis between brain abscesses and necrotic or cystic metastatic brain tumors
【Abstract】 AIM: To study the values of diffusionweighted imaging (DWI) and apparent diffusion coefficient (ADC) in the differential diagnosis between brain abscesses and necrotic or cystic metastatic brain tumors. METHODS: Fourteen patients proved pathologically as brain abscess and 17 cystic/necrotic metastatic tumor underwent conventional MRI and DWI examinations. DWI signal and ADC value were evaluated in cerebritis stage, capsule formation stage, and evolution stage of brain abscess and compared with those of cystic/necrotic metastatic tumor. Chisquared test and t test were performed for statistic analysis. RESULTS: The DWI signal was high and ADC value was low in the capsule stage of abscess, which was contrary to that of cystic/necrotic tumor. The DWI signal was low or equal and ADC value was high or equal in the evolution stage or cerebritis stage, which was similar to that of cystic/necrotic tumor. The mean ADC value of all brain abscesses was (0.88×10-3) mm2/s, and that of cystic/necrotic tumor was (1.8×10-3) mm2/s; the difference was statistically significant (P<0.05). The diagnostic sensitivity, specificity and accuracy of DWI signals were 64.5% (20/31), 100% (17/17), 77% (37/48) respectively. CONCLUSION: DWI and ADC value are helpful to differentiate capsule formation stage of abscess from cystic/necrotic tumor, but not helpful to distinguish evolution stage/cerebritis stage of abscess from cystic/necrotic tumor.
【Keywords】 MRI；DWI；ADC value；brain abscess; brain neoplasms/secondary
【摘要】 目的: 研究DWI及ADC值在鉴别脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤中的应用价值. 方法： 病理及临床证实脑脓肿14例,坏死囊变脑转移瘤17例,经常规磁共振检查及弥散加权检查，在脑脓肿脑炎期、包膜期及吸收期进行弥散信号及ADC值的测量，并与坏死囊变脑转移瘤相比较，统计学分析采用χ2检验和t检验. 结果：脑脓肿包膜期DWI为高信号，ADC值低，与坏死囊变脑转移瘤DWI及ADC值正好相反. 吸收期及脑炎期脑脓肿DWI为低信号或等信号,而ADC值高信号或等信号，与坏死囊变脑转移瘤正好相类似. 所有脑脓肿的平均ADC值为0.88×10-3 mm2/s,坏死囊变脑转移瘤平均ADC值1.8×10-3 mm2/s，两者比较有统计学差异(P<0.05). DWI信号诊断的敏感性为64.5%(20/31)，特异性为100%(17/17),准确性为77%(37/48). 结论：DWI及ADC值有助于鉴别包膜期脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤，对吸收期脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤的鉴别诊断无明显意义.
【关键词】 磁共振成像；弥散加权成像；ADC值；脑脓肿；脑肿瘤/继发性
0引言
磁共振弥散加权成像有助于鉴别脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤［1-9］，但目前国内外报道的病例数很有限. 我们进一步探讨了DWI及ADC值在脑脓肿及坏死囊变脑转移瘤鉴别诊断中的应用价值.
1对象和方法
1.1对象200101/200506，行磁共振(MR)检查并证实的脑脓肿患者14例，共24个病灶，男10例，女4例，年龄7~73(平均43)岁. MR引导立体定向穿刺活检证实10例，均为细菌性脓肿. 抗炎随访证实4例. 14例24个病灶中病变处于不同时期者6例. 所有病例均行MR常规检查和弥散加权成像检查并行MR随访. 坏死囊变脑转移瘤17(男12，女5)例,年龄41~80(平均61)岁，其中肺癌脑转移8例，乳腺癌脑转移2例，肾癌脑转移1例，不明原因脑转移癌6例，17例脑转移瘤均行常规MR检查，16例经临床证实. 1例经脑外科穿刺病理证实.
1.2方法MR成像采用GE 1.5T Signa Horizon LX Highspeed超导MR成像仪. 头线圈. 全部均行常规T1 FLAIR，T2WI，增强后T1WI及DWI扫描，扫描参数TR/TE分别为2000/8.9 ms TI750，3500/102 ms，450/11 ms，FOV为24 cm,层厚6 mm，层间距2 mm，矩阵256×256，NEX为2，DWI扫描采用单次激发SE EPI序列，扫描参数为TR/TE 10000/102 ms，矩阵128×128，层厚6 mm，层间距2 mm，NEX为1，图像层次与常规扫描保持一致；在X，Y，Z 3个方向上施加弥散梯度，b=0 s/mm2及b=1000 s/mm2，扫描时间40 s. 增强扫描用顺磁性对比剂钆喷替酸葡胺(GdDTPA)，剂量为0.1 mmol/kg. 用Functool功能软件对弥散加权图像进行ADC值测量，测量脑脓肿及坏死囊变脑转移瘤、脑脊液及病灶对侧正常脑组织的ADC值. 由两位有经验的影像科医生进行图像分析，将DWI图像分为高、等、低3种信号.
统计学处理：对脑脓肿及坏死囊变脑转移瘤的ADC值进行t检验.
2结果
2.1肉眼评估病灶DWI信号在弥散加权图像上，14例24个病灶脑脓肿中，高信号11例20个病灶(图1)，等信号2例2个病灶（图2），低信号6例9个病灶（图3）；17例坏死囊变脑转移瘤全部为低信号. 以DWI高信号作为脑脓肿的诊断指标，诊断的敏感性为64.5%(20/31)，特异性100%(17/17)，准确性77%(37/48).
图1女，－图3 略
2.2脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤ADC值比较脑脓肿中20个高信号病灶ADC平均值为(0.60±0.16)×10-3 mm2/s，2个等信号病灶ADC平均值为(1.09±0.08)×10-3 mm2/s，9个低信号病灶ADC平均值为(1.46±0.13)×10-3 mm2/s，所有脑脓肿的ADC平均值为0.88×10-3 mm2/s. 17例坏死囊变脑转移瘤平均ADC值为(1.80±0.18)×10-3 mm2/s. 脑脓肿与转移瘤ADC值比较有统计学差异(P<0.05)，脑脓肿ADC值明显小于脑转移瘤(图4）. 包膜期脑脓肿在T2WI像上80%有灶周低信号环，而脑转移瘤少有灶周低信号环，二者均为环形增强，DWI包膜期脑脓肿为高信号而坏死囊变脑转移瘤为低信号,环形脓肿壁脑脓肿薄而均匀而坏死囊变脑转移瘤厚薄不均匀(表1).
图4 略
表1脑脓肿包膜期与脑转移瘤影像比较 略
3讨论
脑脓肿病程的可分为脑炎期、包膜期、吸收期，病程可从2 wk到数月. 脑脓肿在脑炎期与坏死囊变脑转移瘤在MRI常规图像上较易鉴别，脑炎期在增强扫描图像上为片状增强DWI为等信号，而坏死囊变脑转移瘤增强图像上为环形增强，DWI为低信号. 包膜期脑脓肿其内容物主要为炎症细胞、微生物及蛋白质对水分子有很强的吸附作用，水分子弥散受限，使其 DWI为均匀的高信号，ADC值较低. 导致脓肿弥散受限的最大原因可能是脓液的高黏滞度和脓液的多细胞性［9］. 包膜期脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤在MRI常规图像上的共同之处在于二者均环形强化，不同之处在于包膜期脑脓肿DWI为高信号而坏死囊变脑转移瘤DWI为低信号，此外T2WI脑脓肿80%有灶周低信号环而坏死囊变脑转移瘤11%有灶周低信号环，脑脓肿环形增强脓肿壁薄而均匀,坏死囊变脑转移瘤脓肿壁薄厚不均. 因此在鉴别包膜期脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤的诊断中DWI起着重要的作用. 吸收期脑脓肿中心坏死带缩小消失，被纤维组织取代，水含量减少，水分子弥散不再受限，故DWI为低信号ADC值增高,其与坏死囊变脑转移瘤的共同之处在于DWI均为低信号,因此二者不易鉴别，需结合MRI常规影像. 本组病例包膜期脑脓肿20个病灶DWI表现均为高信号，结果与［1-7］ 基本一致，而脑炎期及吸收期DWI为等信号及低信号［1-7］, 与脑脓肿均为高信号结果不同.
尽管有文献报道脑脓肿包膜期DWI有低信号［8-10］，我们重新分析文章认为包膜期不会有低信号，主要是由于脑脓肿包膜破裂脑脊液流入脓腔内或经穿刺注入抗生素致使脓腔内容物成分改变所致或病变已进入吸收期. 以DWI高信号作为脑脓肿的诊断指标，诊断的敏感性为64.5%，特异性100%，准确性77%，说明包膜期脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤之间有明显差异，较易鉴别. 采用t检验方法对脑脓肿与坏死囊变脑转移瘤ADC平均值进行比较有统计学差异(P<0.05)，脑脓肿ADC值明显小于坏死囊变转移瘤. 结核性脑脓肿和霉菌性脑脓肿以往很少有报道，我们在检查中各遇到1例， DWI均为明显的高信号，与细菌性脑脓肿包膜期DWI及ADC值相一致, 均经脑外科穿刺病理证实
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