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脑脓肿、恶性胶质瘤及转移瘤为脑内常见疾病，临床上都可引起颅内压升高以及相应区域神经功能受损，且常规CT及MRI检查都可表现为环状强化病灶及灶周水肿，常导致三者鉴别诊断困难[1-2]。早期诊断和正确诊断这些疾病可以赢得手术时机和避免不必要的手术，对治疗方法的选择及预后至关重要[3-5]。近年在磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)上日益广泛应用的弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)对三者的诊断与鉴别诊断有重要价值。本文主要就包膜期脑脓肿、高级别胶质瘤及转移瘤的灶内坏死区和灶周水肿带在DWI上的表现、病理基础及鉴别诊断做一综述。
1 弥散成像基本原理
1．1 弥散加权成像(Diffusion weighted imaging DWI)
1．1．1 弥散加权信号形成的基础 弥散是分子在媒介中的一种随机热运动(即布朗运动)，在生理功能中发挥重要作用。布朗运动的原始动力是液体分子所具有的内在动能，这种动能与温度、分子的浓度梯度等有关，其量化单位为mm2/s。MRI通过氢质子的磁化来标记分子而不干扰它的弥散过程，是一种理想的研究分子弥散的方法。MR对人体水分子弥散运动的观察是通过在常规自旋回波成像序列基础上，在180度聚焦射频脉冲前后各加上一个位置对称、极性相反的梯度场，在梯度场的作用下，弥散中的水分子中的横向磁化发生相位位移，这种相位位移广泛扩散，相互干扰，导致MR信号衰减，从而形成DWI上的信号[6-7]。信号衰减(SD)的程度可用公式表示为：SD＝exp��-bD�，D为弥散系数，b值为弥散梯度因子(difffusion gradient factor)。弥散系数(D)，是指水分子单位时间内自由随机扩散运动的范围。
1．1．2 ADC值 由于磁共振影像本身不能区分各种原因(如热梯度，原子间相互作用)引起的信号衰减，因此常用表观弥散系数(apparent diffusion coefficients,ADC)值来代替D值。ADC值主要根据扩散加权像上信号强度的变化来计算，它是影响水分子运动的所有因素叠加而成的一个观察值。在评价病变时，同时测出病变及对侧相应部位的ADC值，并计算出ADC值及相对ADC(rADC)值。ADC=Ln(S2/S1)/［bl-b2］，式中S2与Sl是不同弥散敏感系数(b)值条件下的弥散加权信号强度；b为常数，b1与b2分别代表不同的敏感系数，与成像序列的磁场梯度大小以及时间参数选择有关，b=r�2σ�2 g�2(△-σ/3)，r 为氢质子磁旋比，△为弥散时间(两个弥散编码梯度之间的时间)，G为梯度场强，σ是梯度场的持续时间。b值的取值范围为0~10 000 s/mm2，较大的b值具有较大的弥散权重，对水分子的弥散运动越敏感，并引起较大的信号下降，但b值越大，图像信噪比也相应下降，如果b值太小，易受T2加权的影像，产生所谓的T2透射效应(T2 shine through effect)，一般来说用大b值差的图像测得的ADC值较准确，故侧ADC值时宜选较高b值和较大的b值差。b=1 000 s/mm2时的弥散加权图像既能获得较好的弥散权重同时又能获得良好的信噪比[8]。以ADC值为图像信号强度可以拟合出ADC图像，直接反应组织水扩散的快慢。故扩散速率快，ADC值越大，ADC图信号越强，灰度越高。
1．1．3 ADC值的影响因数 ADC值除与b值的选择有关外，肢体的移动、脉搏的搏动、组织的颤动、呼吸以及微循环的灌注均可引起ADC值的增加[9]。其中以组织灌注状态、细胞外水分子运动影响最大。�
DWI是目前唯一能用于活体观察水分子微观运动的一种成像方法。组织内水分子的弥散运动与细胞膜、基底膜等膜结构的分布，核浆比以及大分子物质(如：蛋白质等在细胞内外含量多少)密切相关。病理情况下膜结构的完整性受到破坏，大分子物质在细胞内外分布发生变化，均可引起DWI上信号异常，这是DWI用于颅内病变诊断与鉴别诊断的基础[10]。
2 DWI在脑脓肿、恶性胶质瘤及转移瘤鉴别诊断中的临床应用�
随着抗生素的大量应用以及各种继发性免疫缺陷人群增多，隐源性脑脓肿发病率呈逐年上升趋势，临床缺乏典型感染中毒症状，且常规MRI检查可与性脑转移瘤、胶质瘤表现相似，不具有特异性，易引起误诊。正确区分三者对临床非常重要，可以避免不必要的手术或延误手术、药物治疗时机。近年研究发现DWI在它们的鉴别诊断中具有重要价值。
2．1 DWI在脑脓肿、恶性胶质瘤及转移瘤坏死区鉴别诊断中的价值 脓液是一种含有大量炎性细胞、细菌、坏死组织以及蛋白分泌物的粘稠液体。高粘稠度使脓液内的水分子弥散速度减慢，表现为DWI上呈高信号，其信号强度较正常脑组织明显增高。有报道ADC值可-3 mm2/S。肿瘤坏死以浆液性坏死为主，其信号与脑脊液接近，ADC值升高。Noguchi等[11]对2例脑脓肿和12例脑转移瘤囊变坏死区研究后发现，脑脓肿弥散明显受限，其平均最小ADC值为0．58-0．70×10-3 mm2/s；而脑转移瘤囊变坏死区弥散明显加快，其平均最小ADC值为2．20-2．92×10-3 mm2/s，与脑脊液相近(3．35士0．43×10-3 mm2/s)。 Park等[12]报道7例脑脓肿和7例坏死囊变性脑转移瘤的DWI检查，所有脑脓肿和5例脑转移瘤表现与Noguchi等[11]的研究相一致，但另有2例脑转移瘤坏死囊变区弥散受限，其平均最小ADC值分别为0．50×10-3 mm2/s和1．23×10-3 mm2/s。可能因部分坏死囊变区，由于无菌性坏死引起大量多核粒细胞聚集，致其坏死液的粘稠度和组成与脓液相近，而表现为弥散受限。胶质瘤坏死囊变区与脑转移瘤一样均为浆液性坏死，在DWI上其信号强度和ADC值均与脑转移肿瘤坏死囊变区相当，与脑脓肿的ADC值存在明显的差异。Despreehins等[13]对2例脑脓肿和8例胶质瘤坏死囊变区的ADC值进行测定，结果脓肿脓腔的平均最小ADC值为0．21~0．34×10-3 mm2/s，而胶质瘤坏死囊变区明显加快，与Noguchi和Park研究一致。转移瘤与恶性胶质瘤的起源与恶性程度不同，其肿瘤细胞的排列和分布以及肿瘤细胞的间质多少与构成也不同，肿瘤细胞分布的密度与细胞外间隙的大小直接影响其内水分子弥散速度。不同级别的胶质瘤其细胞分布的密度以及细胞外间隙的大小不同，高级别胶质瘤其细胞密度高而细胞外间隙相对小，其ADC值相对低。脑转移瘤以癌多见，其内肿瘤细胞呈巢状分布，与高级别胶质瘤有差别。Krabbe等[14]对7例脑转移瘤和12例高级别胶质瘤进行了研究，发现其瘤体及瘤周水肿带的平均ADC值分别为2．00士0．53、2．41士0．33和1．37士0．52、1．91士0．46具有显著差别，但Kono等[15]认为测定瘤体的ADC值在二者鉴别诊断中作用均不大，因此DWI在二者鉴别诊断中的价值有待于进一步确认。Chang等[16]报道了l0例脑脓肿和l5例坏死囊变性脑肿瘤，脑脓肿坏死区在DWI上显示为高信号，其ADC值为0．65士0．16×10-3 mm2/s；坏死囊变性脑肿瘤在DWI上显示为低信号，其ADC值为2．70士0．31×10-3 mm2/s。Nadal等[17]也报道了14例DWI上高信号的脑脓肿，其ADC值低；22例DWI上低信号的坏死性胶质瘤，其ADC值高。Kono等[18]报道了l2例脑脓肿在DWI上呈高信号，ADC值为0．53士0．16×10-3 mm2/s；24例坏死囊变性胶质瘤在DWI上呈低信号，ADC图上呈高信号，ADC值为2．84士0．35×10-3 mm2/s。
2．2 DWI在脑脓肿、恶性胶质瘤及转移瘤灶周水肿鉴别诊断中的价值 脑脓肿、恶性胶质瘤及转移瘤灶周水肿多有明显的灶周水肿，尤其是位于脑白质区的病灶，它们引起的水肿大多是血管源性水肿。肿瘤微血管形成的能力与肿瘤的增殖、侵袭密切相关。胶质瘤尤其是高级别胶质瘤，肿瘤细胞沿血管间隙以及神经纤维向周围水肿带有浸润生长，而保持血脑屏障的完整性，因此常规MRI增强检查瘤周水肿带不强化，但它可以阻碍水分子的弥散，使其局部ADC值降低。国内外对这方面的研究报告较少。张卫东，梁碧玲等[19]报道16例脑转移瘤瘤周水肿区的平均ADC值1．61×10-3 mm2/s。张冰，朱冰[20]研究发现转移瘤病灶实质及水肿带的ADC值均高于胶质瘤，胶质瘤居中水肿带ADC值最低，低于近瘤周区及远瘤周区水肿带，有统计学意义；转移瘤居中水肿带ADC值稍低于近瘤区及远瘤区水肿带，但无统计学意义。他们分别报道了24例胶质瘤及12例转移瘤瘤实质、近瘤周区水肿带、居中水肿带、远瘤周区水肿带的rADC值，分别为1．55士0．38×10-3 mm2/s、2．01士0．23×10-3 mm2/s、1．8士0．14×10-3 mm2/s、2．18士0．56×10-3 mm2/s和1．63士0．36×10-3 mm2/s、2．25士0．49×10-3 mm2/s、2．21士0．4×10-3 mm2/s、2．24士0．43×10-3 mm2/s。�
总之，DWI在脑脓肿、恶性胶质瘤及性坏死囊变性脑转移瘤鉴别诊断中具有重要价值，应作为常规MRI检查序列的重要补充。但在脑脓肿早期炎症期脓腔尚未形成时，DWI不具有特异性，而且少部分脑转移瘤坏死囊变区，其内含有大量的多核粒细胞致粘稠度与脓液相近，DWI也不具有特异性。由于脑脓肿、脑转移瘤和高级胶质瘤瘤周水肿带存在不同的病理基础，DWI的ADC值及rADC值测量可能有一定价值，有待进一步深入研究。�
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