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1 3.0 T 磁共振扩散加权成像对肾上腺原发肿瘤的诊断价值余小多, 林蒙, 胡满仓, 欧阳汉 *, 周纯武基金项目 : 本文由北京希望马拉松专项基金资助 (Supported by Beijing Hope Run Special Fund), 基金编号 :LC2008A02 作者单位 : 中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院影像诊断科, 第一作者简介 : 余小多 (1980-), 女, 在读博士, 医师研究方向 : 腹盆部肿瘤 MR 影像诊断 yxd98@yahoo.com.cn 通讯作者 : 欧阳汉, hbybj@sohu.com 收稿日期 : 接受日期 : 中图分类号 :R736.6;R445.2 文献标识码 :A DOI: /j.issn 余小多, 林蒙, 胡满仓, 等. 3.0 T 磁共振扩散加权成像对肾上腺原发肿瘤的诊断价值. 磁共振成像, 2010, 1(5): [ 摘要 ] 目的评估 3.0 T MR 扩散加权成像 (DWI) 及 ADC 值对肾上腺原发肿瘤的诊断价值方法回顾性分析 48 例经手术病理证实的肾上腺原发肿瘤患者的术前 DWI 图像, 用 Mann-Whitney U 法对不同病理类型肿瘤的 ADC 值进行统计学比较, 并采用受试者工作特征曲线 (ROC) 分析结果肾上腺神经节细胞瘤 (5 例 ) ( 良性 ) 嗜铬细胞瘤 (7 例, 其中 1 例为双侧 ) 皮质腺瘤(21 例 ) 原发恶性肿瘤 ( 包括 7 例皮质癌及 1 例恶性嗜铬细胞瘤 ) 及髓脂肪瘤 (7 例 ) 的 ADC 值依次为 : (1.948±0.357) 10-3 mm 2 /s) (1.666±0.547) 10-3 mm 2 /s (1.434±0.430) 10-3 mm 2 /s (0.951±0.144) 10-3 mm 2 /s 及 (0.764±0.209) 10-3 mm 2 /s 除外髓脂肪瘤, 以 ADC 值 mm 2 /s 为阈值, 诊断肾上腺原发恶性肿瘤的特异度为 87.50% 灵敏度为 85.29% 准确率为 85.71% 肾上腺原发恶性肿瘤与神经节细胞瘤嗜铬细胞瘤及皮质腺瘤 ADC 值之间差异均有统计学意义 (P 值分别为及 0.001), 肾上腺原发恶性肿瘤与髓脂肪瘤 ADC 值之间差异无统计学意义结论 3.0 T MR 扩散加权成像可应用于肾上腺原发良恶性肿瘤的诊断, 而 ADC 值能够对不同病理类型肿瘤的鉴别提供有价值的信息 [ 关键词 ] 磁共振成像 ; 扩散加权成像 ; 肾上腺肿瘤 Diffusion-weighted MR imaging in assessment of primary adrenal tumors at 3.0 T YU Xiao-duo, LIN Meng, HU Man-cang, OUYANG Han *, ZHOU Chun-wu Department of Diagnostic Imaging, Cancer Hospital, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing , China * Correspondence to: Ouyang H, hbybj@sohu.com Received 10 Mar 2010; Accepted 16 Jun 2010 Abstract Objective: To evaluate the value of diffusion weighted imaging (DWI) and apparent diffusion coefficient (ADC) at 3.0 T MR in primary adrenal tumors. Materials and Methods: DWI images of 48 patients with primary adrenal tumors proved by surgical pathology were retrospectively reviewed. ADC values of tumors were statistically analyzed. Results: The mean ADC value of neoplasms were listed below: ganglioneuromas (n=5), 1.948± mm 2 /s; benign pheochromocytomas (n=7, including 1 case with bilateral tumor), 1.666± mm 2 /s; cortical adenomas (n=21), 1.434± mm 2 /s; primary adrenal malignant tumors(n=8, including 7 adrenal cortical carcinomas and 1 malignant pheochromocytoma), 0.951± mm 2 /s; myelolipomas (n=7), 0.764± mm 2 /s. Except myelolipomas, given ADC value of mm 2 /s as a threshold for diagnosing primary adrenal malignant tumor, the sensitivity, specificity and accuracy were 87.50%, 85.29% and 85.71%, respectively. There were significant differences between primary adrenal tumors and ganglioneuromas, benign pheochromocytomas and cortical adenomas (P=0.003, and 0.001, respectively). However, no statistic difference was found between primary adrenal malignant tumors and myelolipomas. Conclusion: 3.0 T MR DWI could be used in diagnosis of primary adrenal tumors, and ADC value might be helpful in differentiating the adrenal pathology. Key words Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging; Adrenal gland neoplasms 366

2 临床研究 Clinical Articles 磁共振扩散加权成像 ( d i ff u s i o n - w e i g h t e d imaging,dwi) 已广泛应用于全身各系统肿瘤的诊断及疗效评价等方面, 既往文献对肾上腺肿瘤的 DWI 研究均采用 1.5 T MR 设备, 且缺少肾上腺皮质癌及髓脂肪瘤病例, 仅能够对良恶性肿瘤进行初步评价 [1-4] 本研究采用 3.0 T MR 设备, 期望通过 DWI 及表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient, ADC) 的定量分析对不同病理类型肾上腺原发肿瘤的诊断及鉴别诊断价值进行评估 1 资料与方法 1.1 研究对象对 2006 年 12 月至 2010 年 1 月经我院手术病理证实的 48 例肾上腺原发肿瘤患者进行回顾性分析, 其中男 28 例, 女 20 例, 年龄 18~73 岁, 中位年龄 51 岁其中皮质腺瘤 21 例, 良性嗜铬细胞瘤 7 例 ( 其中 1 例为双侧 ), 髓脂肪瘤 7 例, 神经节细胞瘤 5 例, 原发恶性肿瘤 8 例 ( 包括 7 例皮质癌及 1 例恶性嗜铬细胞瘤 ), 共 49 个肿瘤所有患者均于术前 2 周内行 MR 检查, 且未接受任何肿瘤相关治疗所有肿瘤均行手术完全切除 1.2 MR 扫描方法采用 GE Signa Excite HD 3.0 T 超导型 MR 扫描仪,8 通道体部相控阵线圈扫描序列包括平扫横断位 T1WI 双回波 T2WI 预饱和脂肪抑制 T2WI DWI, 冠状位预饱和脂肪抑制 T2WI, 横断位或冠状位多期动态增强扫描及其他体位延迟扫描 DWI 采用平面回波序列 (EPI-DWI), 扫描参数 :TR 3500 ms,te Minimum, 采集带宽 1250 Hz, 层数 20, 层厚 7.0 mm, 间距 1.5 mm,fov 36 cm 36 cm, 矩阵 ,NEX 2,Asset 2.0 呼气末屏气状态下扫描, 扫描时间 18 s 扩散敏感系数 b 值为 0 和 800 s/ mm 2, 扩散方向选择层面内 (slice) 1.3 选择感兴趣区 (ROI) 及测量 ADC 值采用 GE ADW 4.2 工作站 Functool 软件进行后处理首先通过 DWI 图像生成 ADC 伪彩图 (ADC map), 在肿瘤实性区域内选取 ADC 值最低的热点区域放置 ROI,ROI 为圆形或椭圆形, 面积 100 mm 2, 内含像素 30 个, 且需同时参考平扫及多期增强扫描 MR 图像, 以避开肿瘤坏死钙化及 T1WI 呈高信号的出血区域 1.4 统计学处理采用 SPSS 11.5 软件进行统计学处理按不同病理类型及良恶性进行分组计量资料以均数 ± 标准差表示采用 Mann-Whitney U 法对各组间 ADC 值进行统计学检验, 并通过 ROC 曲线计算不包括髓脂肪瘤在内的肾上腺良性肿瘤与原发肾上腺恶性肿瘤 ADC 值诊断的最佳阈值对于统计学结果, 设定双侧 α=0.05,p<0.05 时, 差异有统计学意义 2 结果表 1 肾上腺肿瘤的 DWI 信号组别 ( 肿瘤数目 ) DWI 信号 [ 例 (%)] 高信号为主低信号为主神经节细胞瘤 (n=5) 5(100) 0(0) 良性嗜铬细胞瘤 (n=8) 8(100) 0(0) 皮质腺瘤 (n=21) 20(95.24) 1(0.05) 原发恶性肿瘤 ( 皮质癌 [n=7] 及恶性嗜铬细胞瘤 [n=1]) 8(100) 0(0) 髓脂肪瘤 (n=7) 2(28.57) 5(71.43) 图 1 所有肿瘤 (n=49)adc 值分布散点图 (1 神经节细胞瘤,2 良性嗜铬细胞瘤,3 皮质腺瘤,4 原发恶性肿瘤 ( 皮质癌及恶性嗜铬细胞瘤 ),5 髓脂肪瘤图 2 ROC 曲线曲线下面积为 0.921,P<

3 3A 3B 4A 4B 3C 图 3 女,36 岁,ADC 值 mm²/s, 病理示肾上腺神经节细胞瘤 A. T2WI 压脂图像,B. DWI 图像, C. ADC 图,D. ROI 3D 4C 图 4 男,31 岁,ADC 值 mm²/s, 病理示肾上腺皮质腺瘤 A. T2WI 压脂图像,B. DWI 图像,C. ADC 图,D. ROI 4D 5A 5B 6A 6B 5C 5D 6C 6D 图 5 男,54 岁,ADC 值 mm²/s, 病理示肾上腺皮质癌 A. T2WI 压脂图像,B. DWI 图像,C. ADC 图,D. ROI 所有病例 DWI 图像均清晰, 无明显磁敏感伪影或图像明显变形, 病变显示佳肿瘤最大径 1.7~20 cm, 平均 6.06 cm 将肿瘤实性部分 DWI 信号与邻近肝脏实质信号比较分为两组 ( 表 1) 皮质腺瘤中 8 例 (38.10%) 信号均匀, 其余肿瘤信号都不均匀, 其中大多数髓脂肪瘤以低信号为主, 而其他肿瘤多表现为不同程度的高信号所有肿瘤的 ADC 值如图 1 所示肾上腺神经图 6 男,42 岁,ADC 值 mm²/s, 病理示肾上腺髓脂肪瘤 A. T2WI 压脂图像,B. DWI 图像,C. ADC 图,D.ROI 节细胞瘤 (5 例 )( 见图 3) 良性嗜铬细胞瘤 (7 例, 其中 1 例为双侧 ) 皮质腺瘤 (21 例 )( 见图 4) 肾上腺原发恶性肿瘤 ( 包括 7 例皮质癌及 1 例恶性嗜铬细胞瘤 ) ( 见图 5) 及髓脂肪瘤 (7 例 )( 见图 6) 的 ADC 值依次为 : (1.948±0.357) 10-3 mm 2 /s) (1.666±0.547) 10-3 mm 2 / s (1.434±0.430) 10-3 mm 2 /s (0.951±0.144) 10-3 mm 2 /s 及 (0.764±0.209) 10-3 mm 2 /s 除髓脂肪瘤以外其他肾上腺良性肿瘤的 ADC 值平均为 (1.564± 0.476) 10-3 mm 2 /s 由 ROC 曲线得出, 除外髓脂肪 368

4 临床研究 Clinical Articles 瘤, 以 ADC 值 mm 2 /s 为阈值, 诊断肾上腺原发恶性肿瘤的特异度为 87.50% 灵敏度为 85.29% 准确率为 85.71%, 曲线下面积 0.921,P <0.001( 图 2) 肾上腺原发恶性肿瘤与神经节细胞瘤嗜铬细胞瘤及皮质腺瘤 ADC 值之间差异均有统计学意义 (P 值分别为及 0.001), 肾上腺原发恶性肿瘤与髓脂肪瘤 ADC 值之间嗜铬细胞瘤与皮质腺瘤 ADC 值之间差异均无统计学意义 3 讨论 3.1 DWI 基本原理 DWI 是基于活体内水分子扩散运动的 MR 功能成像技术在活体组织中, 水分子的扩散运动包括细胞外细胞内和跨细胞膜运动及组织血流灌注, 其中细胞外水分子运动和血流灌注的不同是引起宏观扩散状态改变的主要原因, 并采用 ADC 值来对此进行描述因此,DWI 图像及 ADC 值可以反映组织内微观水分子的运动特征, 进而提供组织功能代谢等方面的信息 3.2 b 值选择不同 b 值影响 ADC 值的大小准确性及 DWI 的图像质量使用小 b 值时,DWI 图像质量更好, 图像变形及伪影较少, 但 ADC 值的准确性较差, 且受到组织微循环灌注的影响更大而使用 b 值较大时,ADC 值测量更为准确, 但 DWI 图像质量较差目前, 国内外文献对肾上腺肿瘤 DWI 及 ADC 值的研究,b 值多集中在 400~1000 s/mm 2 [1-4] [1], 陈小龙等报道, 肾上腺良恶性肿瘤 ADC 值差异在 b 值为 0,800 s/mm 2 及 0, 1000 s/mm 2 时有统计学差异, 而 b 值为 0,400 s/mm 2 时则无统计学差异, 且采用 0,800 s/mm 2 时能够兼顾图像质量和 ADC 值的准确性秦海燕等报道 b 值为 0, 800 s/mm 2,ADC 值与肾上腺肿瘤细胞密度之间的负相关性最强, 同时对良恶性肿瘤的诊断效能最高本研究参考既往文献采用 b 值为 0,800 s/mm 2,DWI 图像病变显示清晰, 与周围组织间对比显著, 无明显变形及伪影, 可用于小病变的检查及 ADC 值的测量其中, 大多数髓脂肪瘤以低信号为主, 而其他肿瘤多表现为不同程度的高信号提示 DWI 图像能够对不同肾上腺肿瘤的定性诊断提供一定的帮助 3.3 ADC 值与肿瘤病理的关系肿瘤细胞在基因水平发生突变丧失生长抑制, 细胞生长旺盛而密集堆积, 使细胞密度增加而细胞外间隙减少, 进而使水分扩散障碍增多和 ADC 值降低秦海燕等报道肾上腺肿瘤细胞密度与 ADC 值间呈负相关, 在 b 值为 0,800 s/mm 2 时其相关系数 (r) 为在 b 值为 0,800 s/mm 2 [1] 时, 陈小龙及秦海燕对包括皮脂腺瘤嗜铬细胞瘤神经源性肿瘤的良性肿瘤, 和以转移瘤为主的恶性肿瘤 DWI 研究显示, 良性肿瘤组 ADC 值为 (1.138±0.180) 10-3 mm 2 /s 及 (1.35±0.19) 10-3 mm 2 /s, 恶性肿瘤组为 (0.916±0.218) 10-3 mm 2 /s 及 (1.15±0.41) 10-3 mm 2 /s, 良恶性组间差异均存在统计学意义以上研究均缺乏髓脂肪瘤皮质癌病例, 不能提供相关的 DWI 及 ADC 值的诊断信息本研究显示除外髓脂肪瘤的肾上腺良性肿瘤组与肾上腺原发恶性肿瘤组 ADC 值分别为 (1.564±0.476) 10-3 mm 2 /s 及 (0.951±0.144) 10-3 mm 2 /s, 两者间差异有统计学意义 (P<0.001) 此时, 以 ADC 值 mm 2 / s 为阈值, 诊断肾上腺原发恶性肿瘤的特异度为 87.50% 灵敏度为 85.29% 准确率为 85.71% 肾上腺常见良性肿瘤包括肾上腺皮质腺瘤嗜铬细胞瘤神经节细胞瘤及髓脂肪瘤 Tsushima [3] 等采用 b 值为 0,1000 s/mm 2 测量皮质腺瘤嗜铬细胞瘤 ADC 值分别为 (1.09±0.29) 10-3 mm 2 /s 及 (1.59±0.34) 10-3 mm 2 /s, 且 ADC 值不能区分功能 [4] 性与非功能性皮质腺瘤韩博等报道肾上腺皮质腺瘤嗜铬细胞瘤 ADC 值分别为 (2.009±0.08) 10-3 mm 2 /s 及 (1.903±0.076) 10-3 mm 2 /s, 尽管各组研究报道皮质腺瘤与嗜铬细胞瘤的 ADC 值间存在差别, 但两组间差异均无统计学意义本研究显示皮质腺瘤良性嗜铬细胞瘤 ADC 值分别为 (1.434±0.430) 10-3 mm 2 /s 及 (1.666±0.547) 10-3 m m 2 / s, 两组间亦无统计学差异肾上腺神经节细胞瘤主要由粘液基质纤维成分雪旺氏细胞及神经节细胞构成, 由于含有较多黏液成分, 肿瘤 ADC 值较高 [5], 本研究显示其 ADC 值为 (1.948±0.357) 10-3 mm 2 /s, 高于其他病理类型肾上腺肿瘤肾上腺髓脂肪瘤由成熟脂肪组织及骨髓样造血组织共同构成 [6], 尽管成熟脂肪组织具有特征性的 MR 信号特点及特异性诊断价值, 但其 DWI 表现为低信号, 而 ADC 值明显低于肾上腺其他原发良恶性肿瘤本研究显示髓脂肪瘤皮质癌及其他肾上腺良性肿瘤 ADC 值依次升高, 如果将肾上腺髓脂肪瘤纳入良性肾上腺肿瘤组, 将对统计结果产生显著影响同时, 由于平扫 T1WI T2WI 序列结合脂肪抑制技术即能够对髓脂肪瘤准确诊断, 本研究结合临床实际工作需要, 将其单独分组进行统计学分析目前对肾上腺髓脂肪瘤 ADC 值报道较少, [7] Nakayama 等对同样含有成熟脂肪成分卵巢成熟囊性畸胎瘤研究显示, 其 ADC 值为 (0.89±0.55) 10-3 mm 2 /s, 与本研究结果相仿肾上腺原发恶性肿瘤主要为皮质癌及恶性嗜铬细胞瘤由于皮质癌发病率较低, 既往文献未能对其 DWI 图像及 ADC 值单独分组统计, 本组病例中以皮质癌为主的肾上腺原发恶性肿瘤的 ADC 值 369

5 为 (0.951±0.144) 10-3 mm 2 /s, 低于皮质腺瘤良性嗜铬细胞瘤及神经节细胞瘤, 且差异均存在统计学意义, 但与髓脂肪瘤组间无统计学差异由此可见,ADC 值与 DWI 图像及其他 MR 序列检查相结合时, 能够有助于对肾上腺原发良恶性肿瘤进行鉴别此外, 本组中 1 例恶性嗜铬细胞瘤 ADC 值为 mm 2 /s, 明显低于良性嗜铬细胞瘤, 与皮质癌相仿, 但由于病例数太少而未进行进一步统计分析综上所述, 肾上腺髓脂肪瘤肾上腺皮质癌及其他肾上腺良性肿瘤 ADC 值依次升高, 且肾上腺原发恶性肿瘤与大部分肾上腺良性肿瘤组间存在统计学差异因此 3.0 T MR 扩散成像可应用于肾上腺原发良恶性肿瘤的诊断, 而 ADC 值能够对不同病理类型肿瘤的鉴别提供有价值的信息参考文献 [1] 陈小龙, 马强华, 陈纲, 等. 肾上腺肿瘤不同 b 值 DWI 研究. 放射学实践, 2009,24(5): Chen XL, Ma QH, Chen G, et al. Study on different b values in MR diffusion weighted imaging of adrenal tumors. Radiol Pract, 2009,24(5): 秦海燕, 白人驹, 孙浩然, 等. 肾上腺肿瘤 MR 扩散加权成像表现与细胞密度相关性的初步研究. 临床放射学杂志, 2007,26(6): Qin HY, Bai RJ, Sun HR, et al. A preliminary study of correlation between MR diffusion weighted imaging and the cellularity density in adrenal tumors. J Clin Radiol, 2007,26(6): [3] Tsushima Y, Takahashi-Taketomi A, et al. Diagnostic utility of diffusion-weighted MR imaging and apparent diffusion coefficient value for the diagnosis of adrenal tumors. J Magn Reson Imaging. 2009,29(1): [4] 韩博, 杨广夫, 杨小军, 等. 肾上腺肿瘤 MR 扩散加权成像分析. 实用放射学杂志,2009,25(7): ,1014. Han B, Yang GF, Yang XJ, et al. Analysis of MR diffusion weighted imaging in adrenal tumor. J Radiol Pract, 2009, 25(7): ,1014. [5] Zhang Y, Nishimura H, Kato S, et al. MRI of Ganglioneuroma: Histologic Correlation Study. Journal of Computer Assisted Tomography. 2001,25(4): [6] Elsayes KM, Mukundan G, Narra VR, et al. Adrenal Masses: MR Imaging Features with Pathologic Correlation. Radiographics, 2004, 24(Suppl 1):S [7] Nakayama T, Yoshimitsu K, Irie H, et al. Diffusionweighted echo-planar MR imaging and ADC mapping in the differential diagnosis of ovarian cystic masses: usefulness of detecting keratinoid substances in nature cystic teratomas. J Magn Reson imaging, 2005, 22(2):

146 2012 8 17 4 J China Pediatr Blood Cancer August 2012 Vol 17 No. 4 1 Ⅴ 2 3 8 CT MRI T1 T2 4 2 CT 2. 1 MRI T1 T2 CT CT 0 ~ 10 HU MRI T1WI T2WI CT MR

145 CT 1 X 1. 1 X 38% 2 4 MRI MRI 1. 2 X CT MRI CT 2 DWI 3-4 MRI MRI MRI 1 CTMRI 3 CT CT 518035 Email gdszgyg - 1@ 126. com 1 146 2012 8 17 4 J China Pediatr Blood Cancer August 2012 Vol 17 No. 4 1 Ⅴ 2