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• 临床研究 •
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

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): 366-370. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2010.05.011.


[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 mm2/s)、(1.666±0.547)×10-3 mm2/s、(1.434±0.430)×10-3 mm2/s、(0.951±0.144)×10-3 mm2/s及(0.764±0.209)×10-3 mm2/s。除外髓脂肪瘤，以ADC值≤1.08×10-3 mm2/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0.003、0.006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。
[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±0.357×10-3 mm2/s; benign pheochromocytomas (n=7, including 1 case with bilateral tumor), 1.666±0.547×10-3 mm2/s; cortical adenomas (n=21), 1.434±0.430×10-3 mm2/s; primary adrenal malignant tumors(n=8, including 7 adrenal cortical carcinomas and 1 malignant pheochromocytoma), 0.951±0.144×10-3 mm2/s; myelolipomas (n=7), 0.764±0.209×10-3 mm2/s. Except myelolipomas, given ADC value of 1.08×10-3 mm2/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, 0.006 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.
[关键词] 磁共振成像；扩散加权成像；肾上腺肿瘤
[Keywords] Magnetic resonance imaging；Diffusion weighted imaging；Adrenal gland neoplasms

余小多 中国医学科学院　北京协和医学院　肿瘤医院影像诊断科，100021

林蒙 中国医学科学院　北京协和医学院　肿瘤医院影像诊断科，100021

胡满仓 中国医学科学院　北京协和医学院　肿瘤医院影像诊断科，100021

欧阳汉* 中国医学科学院　北京协和医学院　肿瘤医院影像诊断科，100021

周纯武 中国医学科学院　北京协和医学院　肿瘤医院影像诊断科，100021

通讯作者：欧阳汉，E-mail: hbybj@sohu.com


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。E-mail:
        yxd98@yahoo.com.cn

基金项目： 本文由北京希望马拉松专项基金资助 基金编号：LC2008A02
收稿日期：2010-03-10
接受日期：2010-06-16
中图分类号：R736.6; R445.2 
文献标识码：A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2010.05.011
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): 366-370. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2010.05.011.

       磁共振扩散加权成像(diffusion-weighted 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[1,2,3,4]。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128×128，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/mm2，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 mm2，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

       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 mm2/s)、(1.666±0.547)×10-3 mm2/s、(1.434±0.430)×10-3 mm2/s、(0.951±0.144)×10-3 mm2/s及(0.764±0.209)×10-3 mm2/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 mm2/s。由ROC曲线得出，除外髓脂肪瘤，以ADC值≤1.08×10-3 mm2/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0.003、0.006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。

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<0.001
图3  女，36岁，ADC值1.730×10-3 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
图4  男，31岁，ADC值1.410×10-3 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
图5  男，54岁，ADC值0.802×10-3 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
图6  男，42岁，ADC值0.719×10-3 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
表1  肾上腺肿瘤的DWI信号

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/mm2[1,2,3,4]，陈小龙等[1]报道，肾上腺良恶性肿瘤ADC值差异在b值为0，800 s/mm2及0，1000 s/mm2时有统计学差异，而b值为0，400 s/mm2时则无统计学差异，且采用0，800 s/mm2时能够兼顾图像质量和ADC值的准确性。秦海燕等[2]报道b值为0，800 s/mm2，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/mm2，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[2]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/mm2时其相关系数(r)为-0.723。在b值为0，800 s/mm2时，陈小龙[1]及秦海燕[2]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 mm2/s及(1.35±0.19)×10-3 mm2/s，恶性肿瘤组为(0.916±0.218)×10-3 mm2/s及(1.15±0.41)×10-3 mm2/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 mm2/s及(0.951±0.144)×10-3 mm2/s，两者间差异有统计学意义(P<0.001)。此时，以ADC值≤1.08×10-3 mm2/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等[3]采用b值为0，1000 s/mm2测量皮质腺瘤、嗜铬细胞瘤ADC值分别为(1.09±0.29)×10-3 mm2/s及(1.59±0.34)×10-3 mm2/s，且ADC值不能区分功能性与非功能性皮质腺瘤。韩博等[4]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 mm2/s及(1.903±0.076)×10-3 mm2/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 mm2/s及(1.666±0.547)×10-3 mm2/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 mm2/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，Nakayama等[7]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 mm2/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值为(0.951±0.144)×10-3 mm2/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0.850×10-3 mm2/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。

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