DWI和MRS在颅脑疾病鉴别诊断中的应用.doc

DWI和MRS在颅脑疾病鉴别诊断中的应用 西安交通大学第一医院医学影像中心 鱼博浪 邮编710061 弥散加权成像（DWI）和磁共振波谱（MRS）是目前在临床影像学诊断应用较多的磁共振功能成像，仅年来已经广泛应用于中枢神经系统。DWI可以反映病变水分子弥散的情况，MRS是目前唯一能够在活体对代谢产物进行无创性检测的方法，通过波峰的变化反映病变的代谢情况，两者均能够为颅脑疾病的影像学鉴别诊断提供重要的信息，结合常规MR表现，可以明显提高颅脑疾病的诊断准确率，现将DWI和MRS在颅脑疾病鉴别诊断中的应用进行讨论，供影像工作者参考。 1、良恶性胶质瘤的鉴别 由于异常增生的胶质细胞破坏了正常神经元，胶质瘤MRS的典型表现为NAA显著降低，Cr中度或明显降低，Cho显著升高。胶质瘤的恶性程度不同，各波峰改变的程度也不同，通常认为，MRS提示胶质瘤分级比穿刺活检更准确，因为它提供组织代谢信息的区域比活检大的多。MRS在良恶性胶质瘤鉴别中的敏感性、特异性和准确性分别为100、86和96。常用Cho/NAA、Cho/Cr比值对胶质瘤的良恶性进行鉴别诊断。其中Cho/NAA比值更能反映肿瘤的恶性程度。胶质瘤恶性程度越高，Cho/NAA比值越高。恶性胶质瘤和胶质母细胞瘤Cho/NAA的比值通常在4以上，多数在56之间，而级和级胶质瘤通常在24之间。Lac波与胶质瘤的分级关系也很密切，胶质母细胞瘤常出现较明显的乳酸波。MI波也能够为胶质瘤的分级提供重要的信息，良性胶质瘤MI/Cr大于恶性胶质瘤。 DWI对胶质瘤良恶性的判断也能够提供重要的信息。良性胶质瘤的ADC值明显高于恶 性胶质瘤和胶质母细胞瘤。良性胶质瘤ADC值为平均1.5210 3mm2/s，恶性胶质瘤和胶质 母细胞瘤的ADC值为平均1.2310 3mm2/s，可能与恶性胶质瘤实质部分的细胞密度高有关。 2、脑膜瘤的MRS和DWI表现特点 脑膜瘤和神经鞘瘤属脑外肿瘤，脑外肿瘤不含神经元，所以MRS中检测不到NAA和Cr。出现NAA和Cr时，可能有两种情况，一是脑外肿瘤浸润脑组织，二是波谱检查兴趣区超过了肿瘤范围，包含了部分脑组织，在临床应用时应该注意。 脑膜瘤Cho明显升高，常见丙氨酸波（1.21.4ppm），是脑膜瘤的特征，对半球凸面难以区别的胶质瘤和脑膜瘤可以提供重要的鉴别诊断依据，对侧脑室不典型脑膜瘤的确定诊断也很重要。但对鞍区脑膜瘤和垂体瘤的区别没有意义，因为丙氨酸波出现也可见于垂体瘤。 MRS对良恶性脑膜瘤的鉴别意义不大，而DWI可提供有用的信息。恶性或非典型性脑膜瘤在DWI图上为高信号，ADC图为低信号，其ADC值低于脑实质，ADC值在0.450.69 103mm2/s之间，平均为0.5210 3mm2/s。良性脑膜瘤的ADC值多稍高于或高于脑实质， 在0.621.8103mm2/s之间，平均为1.0310 3mm2/s。良性脑膜瘤在DWI图、ADC图上大多数呈等信号或在ADC图上呈高信号。恶性或非典型性脑膜瘤的ADC值低的原因可能为肿瘤细胞的核/浆比例较大，细胞内蛋白质含量较高使水分子弥散受限，或者由于肿瘤细胞含水少、细胞外间隙小使水分子弥散减少。 3、良性胶质瘤与病毒性脑炎的鉴别 颞叶有占位效应且临床表现不典型的病毒性脑炎与良性胶质瘤的区别常较困难，MRS能够提供重要的信息，其准确率可达95100，结合常规磁共振表现更能够增加诊断的 准确性。Cho增高和Cho/Cr增高强烈提示脑肿瘤。肿瘤Cho/Cr比值大于2，Cho/Cr大于2时，诊断脑肿瘤的敏感性和特异性分别为96和70，Cho/Cr大于2.5时，诊断脑肿瘤的敏感性降为90，但特异性增高到86。但应该注意， 少数良性胶质瘤的波谱表现可以类似于正常脑实质，Cho/Cr比值不大于2，所以，诊断必须结合临床和常规MR表现综合分析，必要时进行随访观察。 4、肿瘤坏死和脑脓肿的鉴别 恶性胶质瘤和脑转移瘤常出现坏死，增强扫描呈环形强化，无论单发和多发，与脑脓肿鉴别均有一定的困难。 DWI对两者的鉴别最方便和有效，肿瘤坏死在DWI为低信号、ADC图为高信号，ADC值与脑脊液接近或略高，而脑脓肿在DWI为高信号，ADC图为低信号，其ADC值明显低 于正常脑实质。脑脓肿的ADC值在0.580.7103mm2/s之间，平均为0.6310 3mm2/s， 肿瘤坏死区的ADC值在2.203.20103mm2/s之间，平均为2.7010 3mm2/s。 MRS对两者的鉴别也很有帮助，脓肿内含有乙酸盐、丁二酸盐和一些有特征性的氨基酸，如丙氨酸、亮氨酸等，出现这些特征性的氨基酸可以确定脓肿的诊断。 5、原发恶性胶质瘤与转移瘤的区别 MRS缺乏NAA和Cr提示转移瘤。如果肿瘤周围区域Cho增高，说明为原发恶性胶质瘤肿瘤周围浸润生长。 DWI可以根据肿瘤周围水肿区的ADC值对两者的区别提供有用的信息，恶性胶质瘤肿瘤周围水肿区内有较多肿瘤细胞存在，ADC值可能接近肿瘤实质，而转移瘤肿瘤周围为血管性水肿，ADC值明显高于恶性胶质瘤。 6、肿瘤复发与放射性坏死的鉴别 MRS上肿瘤复发表现为Cho升高，NAA降低，可出现Lac和Lip。而放射性坏死所有波均消失，无Cho。 7、淋巴瘤与胶质母细胞瘤的鉴别 淋巴瘤发生在胼胝体时需要与胶质母细胞瘤鉴别，肿瘤实质部分出现明显的Lip，提示可能为淋巴瘤。 淋巴瘤和胶质母细胞瘤的ADC值也有不同，由于淋巴瘤的核/浆比明显高于胶质瘤，所 以，淋巴瘤的ADC值低于胶质母细胞瘤，淋巴瘤的ADC值平均为1.1510 3mm2/s，而胶 质母细胞瘤的ADC值为平均1.2310 3mm2/s。 8、四脑室髓母细胞瘤和室管膜瘤的鉴别 四脑室髓母细胞瘤和室管膜瘤均好发于儿童，CT和常规MR表现类似，鉴别常有困难。 MRS对两者鉴别很有用，髓母细胞瘤恶性程度很高，MRS表现类似于胶质母细胞瘤，Cho/NAA比值常在5以上，而室管膜瘤多为良性，Cho/NAA比值在24之间，但间变性室管膜瘤也可能大于4。 髓母细胞瘤细胞密度高，细胞外间隙小，肿瘤细胞的核/浆比较大，弥散明显受限，ADC值明显低于室管膜瘤。 9、鞍旁脑膜瘤和海绵状血管瘤的区别 鞍旁脑膜瘤常见，鞍旁也是脑外海绵状血管瘤的最常见部位，两者CT均呈等密度或稍高密度，MRT1加权图接近于脑实质信号，显著均匀强化，鉴别有一定的困难。MRS上两者表现完全不同，脑膜瘤表现为Cho明显升高，无NAA和Cr，而海绵状血管瘤Cho、Cr、NAA均消失不见。 10、占位性小脑梗死和小脑肿瘤的区别 小脑供血动脉的主干阻塞造成的大面积小脑梗死常表现有明显的占位效应，最常见于小脑下后动脉梗死，也可见于小脑上动脉梗死和下前动脉梗死，需要与小脑肿瘤区别，由于小 脑梗死主要发生在老年人，而老年人小脑肿瘤以转移瘤最多见，转移瘤可以双侧多发，而小脑梗死也可以双侧多发，如果转移瘤发生明显坏死，增强扫描呈环形强化，完全不同于小脑梗死，小脑梗死增强扫描呈脑回样强化。但无明显坏死的小脑转移瘤与小脑梗死在常规MR检查时鉴别可能有一定的困难。 DWI上小脑梗死急性期表现为明显的高信号，ADC值明显降低，而小脑实质性转移瘤DWI接近于等信号，ADC值也接近于正常脑实质。 小脑梗死的MRS表现最有特征，出现明显的Lac，与实质性小脑转移瘤明显不同。 11、多发性胶质瘤与脱髓鞘肿块的鉴别 多发性胶质瘤与脱髓鞘肿块均位于脑白质，多发，均可有占位效应，增强扫描均可强化，常规MR检查鉴别常有困难。胶质瘤MRS表现为Cho升高，Cho/Cr比值大于2，而脱髓鞘病变Cho不高，Cho/Cr 比值小于2。 12、表皮样囊肿与神经上皮囊肿和蛛网膜囊肿的区别。 表皮样囊肿和蛛网膜囊肿均可发生在鞍区、桥小脑角、松果体区和脑室内，均可呈脑脊液密度和信号，常规MR检查有时区别有困难。发生在侧脑室和脑裂的表皮样囊肿与神经上皮囊肿类似。DWI是鉴别的有效方法，表皮样囊肿在DWI上呈高信号，而蛛网膜囊肿和神经上皮囊肿在DWI呈低信号。 13、脑白质病变的区别 弥散加权成像可以为各种原因引起的脑白质病变提供一定的鉴别诊断信息。脱髓鞘、变性、中毒、代谢异常等疾病的弥散加权图和ADC图可能不一样。 弥散加权图和T2加权图呈高信号，ADC值降低的脑白质病变包括：可恢复性脑缺血、急性和亚急性期脑梗塞、多发性硬化、Wallerians变性、JakobCreutzfeldts病、海洛因海绵状白质脑病、挢脑中央髓鞘溶解症、苯丙酮尿症。 弥散加权图和T2加权图呈高信号，ADC值正常或升高的白质病变包括肌萎缩侧索硬化、急性播散性脑脊髓炎、多发性硬化、进行性多灶性脑白质病。 海绵状变性是由于脑内NAA的聚积，临床可根据血和尿NAA升高诊断，氢质子波谱表现为NAA波明显升高。 苯丙酮尿症在短TE波谱检查时可见7.3ppm处出现异常的代谢波。 异染性脑白质营养不良在氢质子波谱上表现为MI波升高。 总之，DWI和MRS能够为很多颅脑疾病的鉴别诊断提供很重要的鉴别诊断信息，但临床应用时仍需要结合常规CT和MR的表现综合分析。