磁共振彌散張量成像技術(shù)輔助高級(jí)別膠質(zhì)瘤導(dǎo)航術(shù)中的效果

夏 偉 楊應(yīng)明 陳偉強(qiáng)

1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科，廣東汕頭 515041；2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東汕頭 515041

膠質(zhì)瘤手術(shù)治療的目標(biāo)是最大程度切除腫瘤的同時(shí)，最大化地保護(hù)患者腦組織結(jié)構(gòu)的重要功能區(qū)及傳導(dǎo)束，延長(zhǎng)患者的生存期，并保障患者術(shù)后的生活質(zhì)量[1]。磁共振彌散張量成像（DTI）是目前唯一能活體顯示腦白質(zhì)纖維束走向的無創(chuàng)成像方法[2]。通過DTI技術(shù)了解膠質(zhì)瘤病灶與周圍腦白質(zhì)纖維束的確切位置關(guān)系及白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)的完整性等，對(duì)制訂合適的手術(shù)方案和判斷手術(shù)切除范圍有著重要的意義，并可以預(yù)測(cè)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和患者的預(yù)后?，F(xiàn)對(duì)汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，旨在探討DTI技術(shù)輔助高級(jí)別膠質(zhì)瘤導(dǎo)航術(shù)中的臨床效果，為臨床治療提供理論依據(jù)。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2007年2月～2013年2月我院收治的56例高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者的臨床資料，其中男32例，女 24 例；年齡 21～71 歲，平均（56.1±29.2）歲；病程：1～10個(gè)月。臨床診斷均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2000年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理學(xué)分級(jí)：Ⅲ級(jí)36例，Ⅳ級(jí)20例。臨床表現(xiàn)：顱內(nèi)壓增高為發(fā)病表現(xiàn)的患者有27例，視力減退或視野缺損14例，記憶力降低15例，單側(cè)肌力減退12例。入選標(biāo)準(zhǔn)：患者的肝臟、腎臟及心臟等重要臟器功能基本正常；一般狀況良好；術(shù)前KPS評(píng)分均≥70分；手術(shù)前均未進(jìn)行放、化療；均行擇其手術(shù)。按治療方法不同分為DTI組（26例）和對(duì)照組（30例）。兩組患者的年齡、性別及病情一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＞0.05），具有可比性。見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過，患者或家屬均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 影像學(xué)方法

1.2.1.1 DTI組 采用德國(guó)Siemens公司3.0 T Triosystem超導(dǎo)磁共振掃描儀，最大梯度場(chǎng)強(qiáng)≥33 mT/m，最大梯度切換率≥120 mT/（m·ms）。使用8通道頭頸聯(lián)合線圈，先作常規(guī)MRI橫斷位T1WI、T2WI掃描，然后作DTI掃描，彌散梯度場(chǎng)取15個(gè)不同方向，彌散敏感系數(shù)b值取0 s/mm2和1000 s/mm2，層厚及層間距同T2WI，分別為6.0、1.0 mm，掃描完成每一層面可獲得16幀圖像，第1幀圖像b值為0，其余15幀圖像為15個(gè)不同方向的b值等于1000 s/mm2，19個(gè)層面共獲得304層圖像，DTI掃描時(shí)間為4 min 37 s。最后作3個(gè)方位的常規(guī)增強(qiáng)T1WI掃描。圖像后處理將DTI原始圖像傳輸至AW4.2工作站，經(jīng)Functool 2軟件處理獲得平均彌散系數(shù) （mean diffusivity，MD）、部分各向異性指數(shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）。在相應(yīng)區(qū)域選取感興趣區(qū) （region of interest，ROI）， 分別測(cè)得MD、FA 值。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2.1.2 對(duì)照組 采用MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描檢查。

1.2.2 手術(shù)方法

所有患者手術(shù)均在顯微鏡下完成，從腦溝內(nèi)進(jìn)入，避免損傷鄰近的重要功能區(qū)和血管。DTI組：皮層切口根據(jù)術(shù)前DTI顯示的腫瘤與功能傳導(dǎo)束的關(guān)系，選擇避開傳導(dǎo)束的腦溝進(jìn)入。對(duì)照組：據(jù)術(shù)前MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描的結(jié)果，明確腫瘤大致位置及大小，選擇距離腫瘤較近的腦溝進(jìn)入。

1.2.3 觀察指標(biāo)

觀察DTI組患者不同病變部位DTI的MD值和FA值。觀察兩組患者的近期療效：腫瘤切除率、術(shù)后功能損害情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DTI組患者腫瘤病灶區(qū)、灶周水腫區(qū)及正常白質(zhì)區(qū)的MD值、FA值比較

DTI組患者高級(jí)別膠質(zhì)瘤不同部位DTI的MD值和FA值不同，與正常白質(zhì)區(qū)比較，腫瘤病灶區(qū)與瘤周水腫區(qū)的MD值明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質(zhì)區(qū)3個(gè)不同部位的FA值逐漸升高，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表2。

表2 DTI組患者腫瘤不同部位磁共振彌散張量成像技術(shù)各指標(biāo)的比較（±s）

表2 DTI組患者腫瘤不同部位磁共振彌散張量成像技術(shù)各指標(biāo)的比較（±s）

注：與正常白質(zhì)區(qū)比較，aP＜0.05；與瘤周水腫區(qū)比較，bP＜0.05；MD：平均彌散系數(shù)；FA：部分各向異性指數(shù)

部位 例數(shù) MD（×10-9mm2/s） FA腫瘤病灶區(qū)瘤周水腫區(qū)正常白質(zhì)區(qū)P值26 26 26 1.266±0.261a 1.125±0.140a 0.820±0.089 0.173±0.025ab 0.220±0.029a 0.405±0.046 0.0110.010

2.2 兩組患者腫瘤切除率比較

兩組均無手術(shù)死亡病例；DTI組患者全切24例，次全切除2例，全切除率為92.3%（24/26）；對(duì)照組患者全切24例，次全切除3例，部分切除3例，全切除率為80.0%（24/30）；兩組全切率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.189）。

2.3 兩組患者術(shù)后功能損害情況

DTI組患者術(shù)后未見新發(fā)神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)；對(duì)照組患者有3例手術(shù)后肌力減退加重，3例視力減退加重。手術(shù)功能損害發(fā)生率分別為0.0%、20.0%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.046）。

3 討論

膠質(zhì)瘤是由神經(jīng)外胚葉衍化而來的膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生的腫瘤，是最常見的顱內(nèi)腫瘤，發(fā)病率約占中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)腫瘤的40%[3]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤主要是指間變星形細(xì)胞瘤、間變少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、膠質(zhì)肉瘤以及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[4]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤占顱內(nèi)膠質(zhì)瘤的一半以上，是腦內(nèi)最主要的惡性腫瘤。手術(shù)是治療膠質(zhì)瘤的首選手段，手術(shù)中神經(jīng)功能的保留是關(guān)系到術(shù)后患者生存質(zhì)量的關(guān)鍵。手術(shù)關(guān)鍵在于最大程度保護(hù)重要腦功能和白質(zhì)區(qū)的前提下，最大程度切除腫瘤，從而保障患者術(shù)后的生活質(zhì)量，延長(zhǎng)患者的生存期[5-6]。研究認(rèn)為腫瘤的全切除對(duì)于提高患者的生存期有著重要意義，手術(shù)切除程度與患者預(yù)后也密切相關(guān)[4-7]。Stummer等[8]的臨床研究發(fā)現(xiàn)，惡性膠質(zhì)瘤患者腫瘤全切組的生存時(shí)間長(zhǎng)于腫瘤殘留組（16.7、11.8個(gè)月，P＜0.0001）。周勁旭等[9]的研究表明，切除程度是影響患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。對(duì)于Ⅲ、Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤浸潤(rùn)、破壞相鄰腦白質(zhì)纖維束的患者，因破壞的腦白質(zhì)纖維束無法恢復(fù)，手術(shù)中不用擔(dān)心已受到破壞的腦白質(zhì)纖維束及術(shù)后可能造成的新的功能缺陷，手術(shù)時(shí)應(yīng)盡可能多的切除腫瘤。因此，最大限度地切除腫瘤的同時(shí)保護(hù)重要功能區(qū)及傳導(dǎo)束已經(jīng)成為外科手術(shù)追求的最高目標(biāo)。為了達(dá)到這一目的，大量的輔助手段應(yīng)用于臨床，如CT、MRI等。但是顯微外科手術(shù)技術(shù)根據(jù)傳統(tǒng)影像學(xué)資料，均無法準(zhǔn)確辨認(rèn)與白質(zhì)纖維束的相關(guān)結(jié)構(gòu)，這給神經(jīng)功能的保護(hù)和病變的最大化切除帶來了很大困擾[10]。常規(guī)MRI的T2加權(quán)像提供了灰、白質(zhì)的鮮明的對(duì)比，但不能顯示任何纖維的走行信息。DTI是目前唯一能活體顯示腦白質(zhì)纖維束的無創(chuàng)成像方法，DTI能區(qū)別灰質(zhì)和白質(zhì)，可以直觀顯示腦白質(zhì)纖維束的走行和分布，了解膠質(zhì)瘤對(duì)腦組織的浸潤(rùn)、白質(zhì)纖維束受壓情況及其破壞，為術(shù)者提供合理的手術(shù)入路，為術(shù)中精確的影像導(dǎo)航提供充分保障，使術(shù)者在不損傷腦功能結(jié)構(gòu)的前提下盡可能地切除腫瘤組織[11-13]。

本次研究結(jié)果表明，26例高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者膠質(zhì)瘤不同部位DTI的MD值和FA值有所不同，與正常白質(zhì)區(qū)比較，腫瘤病灶區(qū)與水腫區(qū)的MD值均明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。而腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質(zhì)區(qū)3個(gè)不同部位的FA值逐漸升高，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；FA圖像能清晰顯示腫瘤鄰近白質(zhì)纖維受壓情況。本資料中兩組患者均無手術(shù)死亡病例。DTI組患者手術(shù)全切除率為92.3%（24/26），對(duì)照組為80.0%（24/30），兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.189）。 本資料中，DTI組患者術(shù)后未見新發(fā)神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)；對(duì)照組患者有3例手術(shù)后肌力減退加重，3例視力減退加重。手術(shù)功能損害發(fā)生率分別為0.0%、20.0%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.046）。此結(jié)果與徐庚等[11]及陳曉斌等[14]的研究結(jié)果相符。這可能是由于術(shù)者術(shù)前掌握了腫瘤與功能傳導(dǎo)束的相對(duì)關(guān)系，劃定了腫瘤的界限，選擇避開傳導(dǎo)束的腦溝進(jìn)入，避免了神經(jīng)功能的損傷。

綜上所述，DTI技術(shù)可清晰地顯示腦膠質(zhì)瘤與周圍腦白質(zhì)纖維束的空間解剖關(guān)系，可區(qū)分高級(jí)別膠質(zhì)瘤腫瘤病灶區(qū)、灶周水腫區(qū)及正常白質(zhì)區(qū)，劃定了腫瘤的界限。對(duì)選擇適宜的手術(shù)途徑，最大限度地切除腫瘤的同時(shí)保護(hù)了腦組織結(jié)構(gòu)重要的功能區(qū)及傳導(dǎo)束，從而對(duì)保障患者術(shù)后的生活質(zhì)量、延長(zhǎng)患者的生存期具有重要的臨床意義。

[1]魏祥品，傅先明，汪業(yè)漢，等.磁共振引導(dǎo)下等體積切除幕上膠質(zhì)瘤[J].中華神經(jīng)外科雜志，2004，20（4）：291-294.

[2]霍坤良.彌散張量成像和功能核磁共振成像在運(yùn)動(dòng)功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)中的指導(dǎo)作用比較[D].瀘州：瀘州醫(yī)學(xué)院，2013.

[3]佟中豪.應(yīng)用術(shù)中磁共振及功能神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的高級(jí)別膠質(zhì)瘤病人腫瘤切除率及其預(yù)后生存時(shí)間的相關(guān)性分析[D].天津：南開大學(xué)，2013.

[4]蔣宇鋼，劉博，周倩，等.顱內(nèi)膠質(zhì)瘤的治療策略及進(jìn)展[J].中華臨床醫(yī)師雜志：電子版，2013，（14）：6245-6247.

[5]李祥，于如同，徐凱，等.磁共振彌散張量成像在腦膠質(zhì)瘤手術(shù)前后的臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2009，89（19）：1300-1304.

[6]陳菊祥，盧亦成，王春琳，等.側(cè)裂區(qū)腦膠質(zhì)瘤顯微手術(shù)策略的探討[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2009，89（3）：151-155.

[7]晉江，許百男，陳曉雷，等.顱內(nèi)腫瘤切除術(shù)中腦移位檢測(cè)和評(píng)估方法[J].中國(guó)神經(jīng)精神疾病雜志，2013，39（5）：318-320，封 3.

[8]Stummer W，Reulen HJ，Meinel T，et al.Extent of resection and survival in glioblastoma multiforme：identification of and adjustment for bias[J].Neurosurgery，2008，62（3）：564-576.

[9]周勁旭，陳菊祥，徐濤，等.影響島葉膠質(zhì)瘤預(yù)后的多因素分析[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2013，12（11）：1136-1140.

[10]陳曉雷，許百男，王飛，等.功能神經(jīng)導(dǎo)航及術(shù)中磁共振成像在語(yǔ)言區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)中的應(yīng)用[J].中華外科雜志，2011，49（8）：688-692.

[11]徐庚，葉明，凌鋒，等.彌散張量磁共振成像在腦實(shí)質(zhì)內(nèi)腫瘤手術(shù)中的作用[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2006，5（9）：918-921.

[12]王紅，馬景旭，賈文霄，等.彌散張量成像FA值和ADC值在顱內(nèi)腫瘤病變中的應(yīng)用[J].磁共振成像，2012，3（2）：136-140.

[13]朱威州，陶玲，錢志余，等.基于白質(zhì)纖維束的膠質(zhì)瘤患者腦功能網(wǎng)絡(luò)分析[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2013，32（5）：449-455.

[14]陳曉斌，謝君輝，張蔚，等.彌散張力成像在膠質(zhì)瘤手術(shù)中的運(yùn)用價(jià)值[J].中國(guó)臨床神經(jīng)外科雜志，2009，14（9）：552-553.