陈德华，肖泽彬，曹代荣

福建医科大学附属第一医院影像科，福建福州 350005； *通讯作者 曹代荣 dairongcao@163.com

后颅窝是最易发生颅内肿瘤的部位之一，尤以小脑为著。脑转移瘤是成人小脑肿瘤中最常见的类型[1]，其次是血管母细胞瘤（hemangioblastomas，HB）[2-4]。毛细胞型星形细胞瘤（pilocytic astrocytomas，PAs）和髓母细胞瘤是小脑肿瘤的另两种常见类型，好发于儿童[5-7]。各小脑肿瘤的生物学和组织学性质存在差异，其治疗方案和预后亦显著不同。因此，术前对其进行准确诊断具有重要意义。部分小脑肿瘤可通过常规MRI检查进行鉴别；但仍有相当一部分小脑肿瘤难以做出准确的术前诊断。本研究拟探讨扩散加权成像（DWI）联合动态磁敏感对比增强灌注加权成像（dynamic susceptibility-weighted contrast enhanced perfusion-weighted imaging，DSC-PWI）在鉴别小脑常见肿瘤中的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2009年10月—2017年12月于福建医科大学附属第一医院行手术切除的小脑肿瘤患者147例，纳入标准：①根据世界卫生组织2016年分类标准明确诊断为PAs、HB、脑转移瘤和髓母细胞瘤[8-9]；②治疗前行常规MRI、DWI和DSC-PWI检查；③所有数据均来自3.0T MR。最终纳入106例患者，均经组织学证实，其中男55例，女51例；年龄1~76岁，平均（34.82±23.10）岁。

1.2 研究方法 应用Siemens 3.0T MR扫描仪，头部线圈。常规MR平扫：T2WI（TR 6000 ms、TE 96 ms），T1WI（TR 250 ms、TE 2.5 ms）。DWI检查采用单次激发SE-EPI序列，TR 8200 ms，TE 102 ms，b=0、1000 s/mm2。DSC-PWI采用GRE-EPI序列，造影剂采用马根维显，剂量0.1~0.2 mmol/kg，注射速度3~3.5 ml/s，TR 1500 ms，TE 30 ms。DSC-PWI扫描结束后，采用GRE序列行T1WI增强扫描，扫描参数同T1WI平扫；各序列层厚均为5 mm，层间隔1 mm。

1.3 数据处理 由1名影像学专业副主任医师进行数据测量。参考增强的T1WI图，在病灶强化最明显的位置所对应的ADC图及CBV图上各放置5个感兴趣区（ROI）。ADC值取最小值（minimum ADC，ADCmin），CBV值取最大值（maximum CBV，CBVmax）。同时在病灶对侧正常小脑区（如病灶位于中线，则取右侧小脑半球正常区域）分别放置5个ROI，取平均ADC值（ADCcon）和平均CBV值（CBVcon），根据公式（1）、（2）分别计算相对最小表观扩散系数（relative minimum ADC，rADCmin）及相对最大脑血容量（relative maximum CBV，rCBVmax）。ROI面积20~30 mm2，尽可能避开肿瘤出血、坏死、囊变、钙化和血管区域。

1.4 统计学方法 应用GraphPad Prism 5.0及SPSS 17.0软件，计量资料以表示。4种常见小脑肿瘤rADCmin值组间比较采用Kruskal-Wallis检验，两两比较采用Dunn多重比较分析；4种常见小脑肿瘤rCBVmax值组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用Bonferroni多重比较分析。采用受试者工作特征（ROC）曲线确定rADCmin和rCBVmax鉴别常见小脑肿瘤的最佳阈值。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常见小脑肿瘤的临床特点 106例患者中，PAs 21例，HB 25例，脑转移瘤37例，髓母细胞瘤23例。纳入患者的临床资料见表1。其中脑转移瘤的原发灶包括肺癌23例、乳腺癌3例、胃癌2例、食管癌1例、肝癌2例、黑素瘤1例、结肠癌1例、宫颈癌1例、3例来历不明癌。

表1 4种常见小脑肿瘤患者的临床资料

2.2 rADCmin与rCBVmax值比较 4种常见小脑肿瘤的rADCmin和rCBVmax值比较见图1。其中HB患者rADCmin值最高（2.39±0.87），而髓母细胞瘤最低（0.80±0.14），4种小脑肿瘤rADCmin值比较，差异有统计学意义（F=63.7，P<0.001）。HB与PAs患者rADCmin值均明显高于髓母细胞瘤和脑转移瘤，差异均有统计学意义（P<0.05）。此外，脑转移瘤患者rADCmin值也显著高于髓母细胞瘤，差异有统计学意义（P<0.001）。rCBVmax值以HB患者最高（7.73±1.35），PAs最低（2.55±1.13），4种小脑肿瘤患者rCBVmax值差异有统计学意义（F=36.72，P<0.001）。HB患者rCBVmax值均显著高于其他3种小脑肿瘤（P<0.001）。PAs的rCBVmax值分别与脑转移瘤、髓母细胞瘤比较，差异均有统计学意义（P<0.001、P=0.002）。典型影像学特征见图2~5。

图1 小脑常见肿瘤的rADCmin值（A）和rCBVmax值（B）比较。*表示P<0.05，***表示P<0.001

图2 男，25岁，PAs。T1WI增强呈明显强化（A）；ADC图呈高信号（rADCmin=3.26，B）；CBV图呈低灌注（rCBVmax=3.19，C）

图3 男，23岁，HB。T1WI增强呈明显强化（A）；ADC图呈高信号（rADCmin=1.81，B）；CBV图呈明显高灌注（rCBVmax=8.13，C）

图4 女，39岁，结肠癌脑转移。T1WI增强呈明显强化（A）；ADC图呈低信号（rADCmin=1.2，B）；CBV图呈稍高灌注（rCBVmax=6.14，C）

图5 男，2岁，髓母细胞瘤。T1WI增强呈明显强化（A）；ADC图呈低信号（rADCmin=0.75，B）；CBV图呈中等灌注（rCBVmax=2.91，C）

2.3 rADCmin及rCBVmax的诊断效能 ROC曲线分析结果显示，rADCmin≤1.1鉴别髓母细胞瘤及其他3种类型小脑肿瘤的敏感度和特异度分别为100.0%和89.2%，曲线下面积为0.972；而rCBVmax>6.0鉴别HB和其他3种小脑肿瘤的敏感度和特异度分别为93.7%和92.3%，曲线下面积为0.974。见表2。

3 讨论

小脑肿瘤种类繁多。常规MRI检查结合患者病史及年龄等可对部分小脑肿瘤做出准确诊断。然而，仍有相当一部分病例仅靠常规MRI检查难以在术前做出准确的定性诊断，如囊变明显的转移癌与HB、实性转移癌、成人髓母细胞瘤、PAs、髓母细胞瘤与室管膜瘤等[2-4,10-12]。DWI和PWI能够分别从颅内肿瘤的细胞密度、微血管数目和功能等方面对肿瘤组织进行评价，两者联合应用可为小脑肿瘤的术前诊断提供新的鉴别思路。

表2 rADCmin及rCBVmax的ROC曲线分析结果

目前已有较多研究探讨DWI对儿童小脑肿瘤的鉴别诊断价值[5-7]；然而，利用rADCmin值对成人小脑常见肿瘤的鉴别诊断鲜有系统的研究报道。髓母细胞瘤及PAs好发于儿童，年龄是一个重要的鉴别依据；但仍有一部分髓母细胞瘤及PAs发生于成人[5,10]；且术前往往容易误诊。因此，本研究中4种常见小脑肿瘤并未按照年龄分组。本研究结果显示，HB患者rADCmin值最高，髓母细胞瘤最低。HB与PAs的rADCmin值显著高于髓母细胞瘤和脑转移瘤，与既往研究结果一致[3,13-15]。在对32例小脑肿瘤的小型研究中，Rumboldt等[14]报道髓母细胞瘤平均ADC值明显低于PAs；Forbes等[15]报道髓母细胞瘤的DWI信号强度高于PAs。She等[13]报道rADC或ADC值能够有效鉴别脑转移瘤与HB。在肿瘤组织内，肿瘤细胞增多、排列紧密、细胞核浆比升高、细胞内外间隙缩小、水分子扩散受限均可导致DWI信号升高和ADC值降低。组织病理学上，PAs和HB均为WHOⅠ级肿瘤，其特征是细胞疏松且细胞核异形性低，瘤内水分子扩散受限不明显；而髓母细胞瘤则由致密的细胞组成，胞外基质较少，水分子扩散受限较明显[8]。脑转移瘤的组织病理学与原发灶相似，不同类型原发灶的脑转移癌rADCmin值可能存在较大差异。Hayashida等[16]报道，分化良好的腺癌在DWI上呈低信号；而小细胞癌和大细胞神经内分泌癌则呈高信号。本研究中，脑转移癌患者rADCmin值显著高于髓母细胞瘤，这可能与脑转移灶绝大部分为腺癌脑转移有关。

DSC-PWI是定量评估肿瘤新生血管生成和鉴别各种类型脑肿瘤的有效方法，其中灌注参数CBV与肿瘤微血管密度以及血管内皮生长因子的表达密切相关[17-18]。然而，既往仅有少数研究使用DSC-PWI区分HB与脑转移瘤[13]以及HB与PAs[4,19]。本研究中，rCBVmax值最高为HB，最低为PAs。HB主要由致密的毛细血管网或海绵状血管网和呈团块状扩散分布的网状内皮细胞组成，为血管极其丰富的良性肿瘤，因此其rCBVmax值显著高于其他3种小脑肿瘤。PAs患者rCBVmax值明显低于脑转移瘤和髓母细胞瘤，这与PAs为WHOⅠ级良性肿瘤，瘤内所含肾小球样新生肿瘤血管较少，而脑转移瘤和髓母细胞瘤均为恶性肿瘤，瘤内新生的肿瘤血管较多有关。因此，rCBVmax值是术前鉴别小脑肿瘤的有效指标，可明显提高对常见小脑肿瘤鉴别诊断的准确率。

本研究的局限性为：本研究具有与回顾性分析和相对较小的样本量相关的固有偏倚，可通过多中心前瞻性研究和更大样本量研究提高结果的可重复性；本研究中脑转移瘤病例并未按照原发灶部位及病理类型进行细分，可能会影响结果；DWI部分病例存在后颅窝伪影，可能会影响测量结果；本研究提出的诊断流程图仍需更大样本量多中心前瞻性研究验证。

总之，rADCmin和rCBVmax是鉴别小脑常见肿瘤的有效MRI参数，联合应用DWI和DSC-PWI可对小脑常见肿瘤做出较准确的术前诊断。