3.0T磁共振灌注加權(quán)成像在腦膠質(zhì)瘤診斷中的價值

周 麗，付 曠，郭麗麗，趙 明，張鐵成，趙桂嬌，趙 薈

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 磁共振成像診斷科，黑龍江 哈爾濱150086）

腦膠質(zhì)瘤是腦內(nèi)最常見的原發(fā)性腦腫瘤，不同級別的腦膠質(zhì)瘤所選擇的治療方法及其預(yù)后有很大差別，因此，術(shù)前對其進(jìn)行明確的分級及鑒別診斷有重要的臨床意義。有研究表明，腫瘤惡性度與微血管結(jié)構(gòu)、腫瘤細(xì)胞增殖性密切相關(guān)［1］。磁共振灌注加權(quán)成像（perfusionweighted imaging，PWI）能夠通過計算灌注參數(shù)反映組織血流灌注功能及血管生成情況，因此，PWI可為膠質(zhì)瘤的分級及鑒別診斷提供更多的信息。本研究通過對32例不同級別的腦膠質(zhì)瘤和14例腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤患者的灌注加權(quán)圖像及參數(shù)分析，探討PWI在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級及與單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷中的應(yīng)用價值。

1.1 一般資料

選擇2009年12月至2011年5月經(jīng)手術(shù)病理證實并在術(shù)前行常規(guī)MRI掃描及灌注成像的患者46例，年齡32－68歲。根據(jù)2000年世界衛(wèi)生組織（WHO）中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級標(biāo)準(zhǔn)，低級別膠質(zhì)瘤15例（I級毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤1例，Ⅱ級星形細(xì)胞瘤10例，少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤4例），高級別膠質(zhì)瘤17例（間變性星形細(xì)胞瘤6例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤11例），腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤14例。

1.2 掃描方法

采用Philips Achieva 3.0T雙梯度超導(dǎo)磁共振掃描儀，頭部8通道正交鳥籠式線圈，進(jìn)行常規(guī)MRI平掃、增強(qiáng)掃描和灌注加權(quán)成像。具體掃描參數(shù)如下所述：（1）常規(guī) MR 平掃：T1WI、T2WI、T2flair軸位、T1WI矢狀位。（2）PWI掃描：在常規(guī)增強(qiáng)掃描前掃描，選擇脂肪抑制快速自旋回波—平面回波（FEEPI）技術(shù)，TR 1 500ma，TE40ms，翻轉(zhuǎn)角30度，F(xiàn)OV 24cm×24cm，矩陣128×128，激勵次數(shù)1次，依據(jù)T2WI圖像所見，采用30個層面，層厚4mm，層間距1mm以覆蓋全病灶，40個時相，共68s，產(chǎn)生420或480幅灌注圖像。掃描前自動勻場，使用MR機(jī)配套高壓注射器，GdDTPA劑量0.1mmol／kg，注射速率3.5ml／s，在第5個掃描時相時經(jīng)高壓注射器肘前靜脈注射GdDTPA。隨后以相同速率注射20ml生理鹽水沖刷。（3）常規(guī)MR增強(qiáng)掃描：T1WI軸位和矢狀位增強(qiáng)掃描。

1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)處理

使用Philip工作站提供的神經(jīng)灌注軟件對灌注原始圖像進(jìn)行后處理，得到腦血容量（CBV）偽彩圖，選取腦血容量灌注最大層面，分別在瘤體最大灌注區(qū)、瘤周水腫區(qū)和對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)選擇4個感興趣區(qū)（ROI，30－40mm2），計算其 CBV 值，取平均值，以對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)CBV值為參照，分別計算腫瘤實質(zhì)區(qū)和瘤周水腫區(qū)的相對CBV（rCBV）值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 12.0軟件包，分別計算低級別膠質(zhì)瘤、高級別膠質(zhì)瘤、腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的腫瘤實質(zhì)區(qū)和瘤周水腫區(qū)的r CBV值，并進(jìn)行兩兩比較，數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 時間信號強(qiáng)度曲線及CBV圖表現(xiàn)

低級別膠質(zhì)瘤的時間－信號強(qiáng)度曲線表現(xiàn)為腫瘤區(qū)負(fù)性增強(qiáng)程度略高于對側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)，前后基線水平無明顯改變，CBV分布較均勻，接近對側(cè)正常腦白質(zhì)（見圖1）；而高級別膠質(zhì)瘤表現(xiàn)為腫瘤區(qū)明顯的負(fù)性增強(qiáng)，曲線下降幅度明顯，且不能回復(fù)到基線水平，CBV分布明顯不均勻，腫瘤實質(zhì)區(qū)的CBV有不同程度的升高（見圖2）；腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤表現(xiàn)為腫瘤區(qū)的負(fù)性增強(qiáng)，信號回復(fù)基線水平時間較正常延長，CBV分布不均勻（見圖3）。

圖1 低級別膠質(zhì)瘤（Ⅱ級星形細(xì)胞瘤）

圖2 高級別膠質(zhì)瘤（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）

圖3 單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤（腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤）

2.2 r CBV值比較

高級別膠質(zhì)瘤的r CBV值在腫瘤實質(zhì)區(qū)和瘤周水腫區(qū)均高于低級別膠質(zhì)瘤的rCBV值，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的rCBV值在腫瘤實質(zhì)區(qū)和瘤周水腫區(qū)均低于高級別膠質(zhì)瘤的rCBV值，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（見表1）。

表1 各組腫瘤實質(zhì)區(qū)及瘤周水腫區(qū)rCBV值

3 討論

3.1 常規(guī)MR增強(qiáng)掃描對腦膠質(zhì)瘤分級及鑒別診斷的評價

常規(guī)MR增強(qiáng)掃描是根據(jù)腫瘤的強(qiáng)化程度對膠質(zhì)瘤級別進(jìn)行評價，它主要反映了腫瘤對血腦屏障的破壞程度及腫瘤血管的通透性，而不是反映與腫瘤惡性程度正相關(guān)的血管生成情況。有研究表明，低級別膠質(zhì)瘤有10%－20%常規(guī)增強(qiáng)可以強(qiáng)化，而10%－38%的高級膠質(zhì)瘤在常規(guī)增強(qiáng)上不強(qiáng)化［2］，說明腫瘤強(qiáng)化程度與惡性程度并非完全一致。此外，在常規(guī)MR診斷中，高級別膠質(zhì)瘤和單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷比較困難，兩者的占位效應(yīng)和強(qiáng)化方式類似，只靠MR增強(qiáng)掃描很難將兩者區(qū)分開來，因此，單靠常規(guī)MR增強(qiáng)很難為膠質(zhì)瘤的術(shù)前分級和鑒別診斷提供準(zhǔn)確的信息。

3.2 PWI對腦膠質(zhì)瘤分級及鑒別診斷的評價

與常規(guī)MR增強(qiáng)不同，PWI可以直觀、無創(chuàng)地反映腫瘤微觀血流動力學(xué)信息，膠質(zhì)瘤惡性程度越高，血管生成越豐富，而CBV偽彩圖反映的正是腦膠質(zhì)瘤的血容量，但由于組織內(nèi)毛細(xì)血管網(wǎng)的豐富性和復(fù)雜性，已經(jīng)流出ROI的部分對比劑在對比劑尚未全部通過時，再次回到ROI內(nèi)，形成對比劑再循環(huán)。為獲得有效的血流動力學(xué)參數(shù)，必須去除再循環(huán)及個體差異的影響，故本實驗采用rCBV值［3］。相關(guān)研究表明，rCBV值與腫瘤的微血管密度、血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)正相關(guān)，可為區(qū)分腫瘤良惡性提供準(zhǔn)確依據(jù)［4］。

本研究顯示，不同級別膠質(zhì)瘤最大灌注區(qū)的時間—信號強(qiáng)度曲線明顯不同，說明低級別膠質(zhì)瘤血管密度接近正常，無太多畸變血管。而高級別膠質(zhì)瘤血管生成豐富，畸變程度高［5］。本實驗中絕大多數(shù)低級別膠質(zhì)瘤常規(guī)MR強(qiáng)化不明顯，PWI為低灌注，高級別膠質(zhì)瘤常規(guī) MR明顯強(qiáng)化，PWI為高灌注，但其中1例為毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤，增強(qiáng)MR實性部分強(qiáng)化，PWI為低灌注。另1例高級別膠質(zhì)瘤PWI為高灌注，但常規(guī)MR無明顯強(qiáng)化，分析其血供豐富，但血腦屏障無明顯破壞。因此，PWI較常規(guī)MR增強(qiáng)掃描可以為腫瘤分級提供更可靠的依據(jù)。但是本研究中有1例高級別膠質(zhì)瘤（Ⅳ級膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）呈現(xiàn)低灌注，但常規(guī)MR增強(qiáng)掃描中呈中高度不均勻強(qiáng)化，分析可能是由于其血腦屏障破壞嚴(yán)重，灌注時對比劑可經(jīng)不完整的血腦屏障滲透到組織間隙產(chǎn)生短T1效應(yīng)，從而影響血管內(nèi)對比劑引起組織T2弛豫產(chǎn)生的變化，使rCBV值偏低。所以，常規(guī)MR增強(qiáng)掃描和灌注成像都不能孤立地作為膠質(zhì)瘤術(shù)前分級的診斷手段，而應(yīng)該將兩者結(jié)合起來，互相補(bǔ)充，提高術(shù)前分級診斷的準(zhǔn)確率。

此外，在高級別膠質(zhì)瘤與單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷方面，PWI也在很大程度上提高了兩者的鑒別診斷能力。本研究顯示，兩者的腫瘤實質(zhì)區(qū)的時間—信號強(qiáng)度曲線相似，但rCBV值有統(tǒng)計學(xué)差異，分析原因為腦轉(zhuǎn)移瘤實質(zhì)區(qū)血管增生程度和范圍不如高級別膠質(zhì)瘤，且單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤為膨脹性生長，瘤周水腫為單純水腫，內(nèi)無瘤細(xì)胞浸潤，其血流量因血管外水腫的壓迫降低，造成其rCBV值低；而高級別膠質(zhì)瘤呈浸潤性生長，瘤周水腫內(nèi)有腫瘤血管，造成其rCBV值較高［6，7］。有報道［79］認(rèn)為高級別膠質(zhì)瘤和腦單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤都是富血供腫瘤，兩者實質(zhì)區(qū)rCBV值無統(tǒng)計學(xué)差異，本研究與其不一致的原因可能是測量方法有差異，報道是取各ROI的rCBV值的最大值，而本研究是取其平均值。此外有研究表明［10］，轉(zhuǎn)移瘤局部灌注與瘤體大小有關(guān)，且原發(fā)灶血供不同也會影響轉(zhuǎn)移瘤的血供情況。這些原因均能造成研究結(jié)果存在差異。但瘤周水腫rCBV值有統(tǒng)計學(xué)差異的結(jié)果與以往文獻(xiàn)報道一致。因此，PWI可為兩者鑒別診斷提供一定的臨床價值。

總之，灌注加權(quán)成像作為一種無創(chuàng)的診斷手段，對膠質(zhì)瘤的術(shù)前分級及與單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤鑒別診斷方面有較大的臨床價值，其灌注參數(shù)rCBV可作為術(shù)前分級及鑒別診斷的重要指標(biāo)。相信隨著病例數(shù)的增加和研究的深入，PWI在膠質(zhì)瘤術(shù)前分級及鑒別診斷方面有更進(jìn)一步的臨床價值。

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