肺癌腦轉移患者MRI表現與原發灶病理類型的關系

鄭穗敏，翁志蓬，歐建宏

廣州中醫藥大學順德醫院醫學影像中心，廣東 順德 528000

顱腦作為常見的遠端轉移器官，有20%～40%的腫瘤患者會發生腦轉移[1-2]。肺癌是腦轉移最為常見的原發性病變，肺癌細胞可直接通過肺靜脈進入血液循環，從而到達腦組織形成腦轉移[3]。不同病理類型的腦轉移瘤，其生物學特性及影像學表現也不盡相同，而腦轉移瘤的特性與原發灶相似，明確肺癌腦轉移瘤患者的原發灶病理類型對于其臨床診治具有重要意義[4]。本研究對不同原發灶病理類型的肺癌腦轉移患者的MRI表現進行分析，旨在探討腦轉移瘤影像學特點與原發灶病理類型的關系，以期為其臨床診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇廣州中醫藥大學順德醫院于2013 年1 月至2020 年9 月收治的43 例肺癌腦轉移患者作為研究對象。納入標準：①所有患者均順利完成MRI 平掃、彌散加強成像(DWI)及增強掃描檢查；②經病理學明確證實為原發性肺癌，且均同時出現腦轉移，臨床病歷資料完整；③所有MRI檢查均在手術、放化療前完成；④影像學檢查結果清晰。排除標準：①合并其他惡性腫瘤者；②合并其他類型顱腦疾??；③既往有預防性全腦放化療治療史者。43 例患者中男性24 例，女性19 例；年齡43～74 歲，平均(64.29±7.11)歲。所有患者的原發灶肺癌均經病理學明確證實，按病理組織學類型的不同分為腺癌19 例、鱗癌10 例和小細胞肺癌14 例。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者均對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 MRI 檢查 所有肺癌腦轉移患者均接受MRI 檢查，檢查儀器飛利浦公司Achieva 1.5T 超導型磁共振掃描儀，8 通道頭頸線圈。采用SE、TSE、FFE序列進行頭部常規MR 掃描，掃描序列包括橫軸面T1W FFE(TR 534 ms，TE 2.2 ms)、T2WI(TR 3631 ms、TE 100 ms)和T2FLAIR(TR 7000 ms、TE 115 ms)，層厚6 mm，層間距1 mm，FOV 25 cm×20 cm，矩陣356×220。采用橫軸位EPI 序列進行DWI 掃描，TR 3000 ms，TE 110 ms，層厚6 mm，層間距1.0 mm，FOV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，從X、Y、Z 三個方向施加彌散梯度，擴散敏感系數(b 值)等于0、1000 s/mm2。增強掃描：經肘靜脈快速推注釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)，劑量0.2 mL/kg，注射速度2 mL/s，從橫軸位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)、矢狀位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)和冠狀位(TR 110 ms，TE 1.8 ms)三個方向進行T1W FFE 掃描，層厚6 mm，層間距1 mm，FOV 24 cm×22 cm，矩陣310×220。

1.3 觀察指標 由兩名工作經驗超過5 年的影像學醫師進行獨立閱片，主要對腦轉移瘤的數目、大小、發生部位、強化特點、DWI信號表現及病灶周圍水腫程度等進行觀察、評價(圖1～圖3)。兩名醫師閱片意見發生分歧時經討論達成一致。具體觀察指標及參考標準如下：(1)比較不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤數目。以注射Gd-DTPA 行增強掃描所顯示的病灶數目為準，分為單發病灶和多發病灶；(2)比較不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤大小。在增強掃描圖像中選擇病灶最大層面測量其長徑，分為Ⅰ級(＜1.0 cm)、Ⅱ級(1.0～3.0 cm)和Ⅲ級(＞3.0 cm)；(3)比較不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤強化特點。分為環形強化、結節樣或實質型強化和不均勻強化；(4)比較不同原發灶病理類型患者的表觀擴散系數(ADC值)、相對擴散系數(rADC值)。剔除病灶內部出血及DWI 顯示模糊的病灶，在b 值為1000 的圖像中測量瘤體感興趣區(ROI)及對側正常腦實質的ADC值，并計算rADC。

圖1 男性，61歲，肺鱗癌單發腦轉移瘤，病灶位置在右頂葉，病灶大小分級為Ⅲ級，呈不均勻強化

圖2 男性，65歲，小細胞肺癌多發腦轉移瘤，病灶大小分級為Ⅲ級，呈不均勻強化，DWI明顯受限

圖3 男性，56歲，肺腺癌多發腦轉移瘤，病灶位置在左頂葉，病灶大小分級為Ⅱ級，呈環形強化，DWI明顯受限

1.4 統計學方法 應用SPSS20.0 軟件進行數據分析。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，兩組間均數比較采用t檢驗，多組間數據比較采用方差分析；計數資料比較采用χ2檢驗。均以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤數目比較 43例肺癌腦轉移瘤患者中單發病灶19例，多發病灶24 例。腺癌、鱗癌和小細胞肺癌患者腦轉移瘤數目比較差異有統計學意義(χ2=6.8328，P=0.0328)。其中鱗癌患者中單發病灶的比例明顯高于腺癌和小細胞肺癌，差異有統計學意義(χ2=6.1518、4.6082，P=0.0131、0.0318)，腺癌、小細胞肺癌患者腦轉移瘤數目比較差異無統計學意義(χ2=0.0620，P=0.8033)，見表1。

表1 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤數目比較[例(%)]

2.2 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤大小分級比較 腺癌、鱗癌和小細胞肺癌患者腦轉移瘤大小分級比較差異有統計學意義(χ2=11.3565，P=0.0000)。其中腺癌和鱗癌患者、鱗癌和小細胞肺癌患者腦轉移瘤大小分級比較差異均具有統計學意義(χ2=7.1449、9.4235，P=0.0281、0.0090)，而腺癌、小細胞肺癌患者腦轉移瘤數目比較差異無統計學意義(χ2=1.6380，P=0.4409)，見表2。

表2 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤大小分級比較[例(%)]

2.3 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤強化特點比較 腺癌、鱗癌和小細胞肺癌患者的腦轉移瘤強化特點比較差異無統計學意義(χ2=0.4885，P=0.9746＞0.05)，見表3。

表3 不同原發灶病理類型患者的腦轉移瘤強化特點比較[例(%)]

2.4 不同原發灶病理類型患者的ADC值、rADC值比較 腺癌患者的ADC值、rADC值最高，其次為鱗癌，小細胞肺癌的ADC 值、rADC 值最低；小細胞肺癌患者的ADC值、rADC值明顯低于腺癌和鱗癌，差異具有統計學意義(t=22.2245、13.8960、14.4435、9.8800，P 值均為0.0001)，腺癌和鱗癌患者的ADC 值、rADC值比較差異無統計學意義(t=1.3985、1.0878，P=0.1648、0.2791)，見表4。

表4 不同原發灶病理類型患者的ADC值、rADC值比較(±s)

表4 不同原發灶病理類型患者的ADC值、rADC值比較(±s)

注：與鱗癌比較，aP＜0.05；與腺癌比較，bP＜0.05。

病灶數原發灶病理類型ADC值(×10-3 mm2/s)rADC值腺癌鱗癌小細胞肺癌F值P值1.38±0.341.29±0.260.78±0.19ab 110.150.0019119871.27±0.231.19±0.210.62±0.15ab 255.930.001

3 討論

腦轉移瘤是臨床上常見的顱內腫瘤之一，其原發性病變以肺癌最為常見。肺癌腦轉移患者的最終死因主要是肺癌全身轉移，并非腦轉移瘤的顱內擴散或復發[5]。另外，肺癌腦轉移患者的原發灶病理類型較難確定，不同病理類型肺癌的治療方案及預后也不盡相同[6]。因此，及早明確肺癌腦轉移患者的原發灶病理類型對于其臨床診治具有重要意義。

肺癌按照原發灶病理類型可大致分為鱗癌、腺癌、小細胞肺癌和大細胞癌等，其中以鱗癌、腺癌和小細胞肺癌較為多見[7]。由于各類型肺癌的起源組織不同，其生物學特性也不盡相同，因此不同原發灶病理類型的肺癌腦轉移瘤在生物學特性和影像學表現上也存在一定差異[8]。既往有研究指出，腦轉移瘤的生物學特性通常與原發灶腫瘤具有一定相似性，其影像學特點與肺癌原發灶的病理類型也存在一定關聯[9-10]。

MRI在診斷腦轉移上具有明顯優勢，在顯示顱內組織方面較CT 具有更高的組織分辨率，同時MRI 能夠從多個角度對顱內解剖結構進行觀察，適用于早期發現腦轉移，尤其是微小病灶的檢出診斷[11]。本研究對不同原發灶病理類型的肺癌腦轉移患者進行MRI檢查，觀察、比較其MRI表現，結果發現，鱗癌、腺癌和小細胞肺癌患者在單發、多發腦轉移瘤上存在明顯差異，鱗癌患者中單發病灶的比例明顯高于腺癌和小細胞肺癌。同時、三種不同原發灶病理類型的肺癌患者在腦轉移瘤大小分級上也存在顯著差異，鱗癌患者的腦轉移瘤病灶體積相對較大，腺癌、小細胞肺癌患者的病灶體積相對較小。分析原因，可能與不同類型癌細胞生長、浸潤方式不同有關。鱗癌多生長在近肺門區，早期多向氣管腔生長，生長速度緩慢，在逐漸形成腫塊后才開始侵犯鄰近血管[12]，血行轉移較晚，轉移數目較少，發生腦轉移后可耐受較長時間，發病初期難以發現明顯癥狀，發現時轉移瘤體積較大[13]。其次，腺癌多發生在肺野周圍，生長迅速且呈浸潤性生長，傾向于侵犯段以下較為薄弱的支氣管，破壞管壁后累及侵犯血管快速播散入血形成轉移[14]；小細胞肺癌多發生在中央近肺門區，盡管段以上支氣管質地較為堅硬，但其惡性程度較高，生長速度較快，也容易侵犯血管[15]。因此，腺癌和小細胞肺癌的腦轉移發生相對較早，轉移病灶數目相對較多，引起顱腦癥狀明顯，發現時體積較小。

DWI 序列可用于檢測活體組織的水分子擴散運動情況，通過分析病理狀態下細胞外間隙和細胞內水分子的擴散變化對疾病進行診斷。ADC 值與組織的細胞密度具有較好的相關性，通過檢測ADC值能夠較好地反映病變組織中水分子的擴散運動情況。本研究就鱗癌、腺癌和小細胞肺癌患者的ADC 值進行比較，結果發現，小細胞肺癌患者腦轉移瘤的DWI 受限情況較腺癌、鱗癌更為多見，與相關報道一致。分析原因，小細胞肺癌細胞排列相對緊密，細胞外間隙較小，組織間液壓力升高以及細胞內的結構改變，導致水分子彌散運動受限明顯[16]，因此ADC 值及rADC 值明顯降低。

綜上所述，肺癌腦轉移瘤患者的數目、大小、ADC值與原發灶病理類型有關。通過觀察其MRI表現，能夠為其原發灶病理類型的預測及治療方案的選擇提供重要參考，對其臨床診治具有重要意義。