偽連續(xù)性動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)在高級(jí)別膠質(zhì)瘤和原發(fā)性腦淋巴瘤鑒別診斷中的價(jià)值研究

王玉芳，侯 博，張曉瑞，李艷景，李曉麗，楊素君

（1.河北省邯鄲市中心醫(yī)院CT室，河北 邯鄲056001；2.冀中能源峰峰集團(tuán)總醫(yī)院南院放射科，河北 邯鄲056200；3.河北省曲周縣醫(yī)院放射科，河北 曲周057250）

原發(fā)性惡性腦腫瘤中高級(jí)別膠質(zhì)瘤（highgrade gliomas，HGG）最為常見，包括多形性膠質(zhì)細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤等［1］。原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤相對(duì)少見，但發(fā)病率呈逐漸上升趨勢(shì)。兩者治療方案及預(yù)后明顯不同［2］。因此，準(zhǔn)確鑒別HGG與淋巴瘤對(duì)制定最佳的臨床治療方案至關(guān)重要。近年來一些學(xué)者研究功能性磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、CT逐漸增多，核磁灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）及動(dòng)態(tài)CT灌注成像技術(shù)使得HGG和原發(fā)性腦淋巴瘤的鑒別準(zhǔn)確度大大提高［1-2］。但是，這些技術(shù)需要注射對(duì)比劑，技術(shù)和檢查環(huán)節(jié)較多，加之對(duì)比劑的不良反應(yīng)限制了它們?cè)谂R床的普及使用。近來發(fā)展的動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）技術(shù)彌補(bǔ)了以往灌注成像的不足之處，其利用自身動(dòng)脈血質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑連續(xù)定量測(cè)定組織的灌注信息［3-4］，具有無(wú)創(chuàng)性及可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。本研究通過分析偽連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注（pseudo-continuous ASL，pCASL）圖像及參數(shù)，探討其鑒別高級(jí)別膠質(zhì)瘤及原發(fā)性腦淋巴瘤的價(jià)值，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇河北省邯鄲市中心醫(yī)院經(jīng)病理學(xué)證實(shí)為HGG患者20例和淋巴瘤患者11例。HGG患者男性12例，女性8例，年齡22～65歲，平均（40.1±8.5）歲，其中多形性膠質(zhì)細(xì)胞瘤12例，間變形星形細(xì)胞瘤3例，復(fù)發(fā)性多形性膠質(zhì)細(xì)胞瘤5例；淋巴瘤患者男性7例，女性4例，年齡38～82歲，平均（52.7±13.4）歲。

1.2 掃描技術(shù)與參數(shù) MRI檢查應(yīng)用GE DISCOVERY MR750 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像儀，相控陣8通道頭顱線圈。所有患者均行常規(guī)MRI掃描、pCASL掃描及MRI增強(qiáng)檢查。常規(guī)MRI掃描序列及參數(shù)為：T2WI序列，重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）4 300ms，恢復(fù)時(shí)間（echo time，TE）131 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，層數(shù)20，層厚5mm，視野（field of view，F(xiàn)OV）220mm×220mm，矩陣448×256，體素大小0.5mm×0.9mm×5.0mm；T1WI序列，TR 466ms，TE 11ms，翻轉(zhuǎn)角73°，層數(shù)25，層厚5 mm，F(xiàn)OV 220mm×220mm，矩陣320×192，體素大小0.7mm×1.1mm×5.0mm。

pCASL成像序列參數(shù)如下：標(biāo)記延遲時(shí)間（post labeling delay time，PLD）選擇1.5s。TR 4 500ms，TE 10.5ms，帶寬62.5，F(xiàn)OV 240mm×240mm，矩陣＝1 024×8（3D螺旋采集）。層厚4.0mm，掃描層數(shù)32層。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析 ASL圖像處理：原始圖像經(jīng)ADW 4.5工作站經(jīng)Functool軟件進(jìn)行處理，每個(gè)腫瘤的檢查結(jié)果均由7年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)系統(tǒng)放射科醫(yī)師來判讀和分析。對(duì)每個(gè)腫瘤在其增強(qiáng)部位各選擇5個(gè)感興趣區(qū)，每個(gè)感興趣區(qū)大小一致，均為17.56mm2，分別測(cè)量腫瘤的血流量，再取平均值，得到腫瘤的平均血流量（mean tumor tissue blood flow，mTBF）；以同樣的方法計(jì)算得相同掃描層面的對(duì)側(cè)正常腦灰質(zhì)平均血流量（mean gray matter blood flow，mBFgm）；計(jì)算腫瘤的相對(duì)血流量（relative tissue blood flow，rTBF）＝ （mTBF／mBFgm）×100；比較 HGG與淋巴瘤的mTBF及rTBF值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；應(yīng)用ROC曲線判斷mTBF及rTBF鑒別診斷HGG與淋巴瘤的最佳臨界值、敏感度和特異度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 mTBF及rTBF HGG的mTBF值和rTBF值明顯高于淋巴瘤，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表1，圖1。

表1 HGG和淋巴瘤mTBF和rTBF比較Table 1 Comparison of mTBF，rTBF in HGG and lymphoma(±s）

表1 HGG和淋巴瘤mTBF和rTBF比較Table 1 Comparison of mTBF，rTBF in HGG and lymphoma(±s）

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2.2 最佳臨界值的確定 根據(jù)ROC曲線分析得出mTBF鑒別HGG與淋巴瘤的最佳臨界值為57.9 mL·min-1·（100mg）-1，敏感度為90.0%，特異度為54.6%；rTBF鑒別診斷2種腫瘤的最佳臨界值為141.1，敏感度為65.0%，特異度為100.0%。mTBF與rTBF的ROC曲線下面積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義（0.873vs0.909，P＝0.287）（圖2）。

圖1 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和淋巴瘤的常規(guī)T1增強(qiáng)和mTBF圖像A.T1 增強(qiáng)（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）；B.mTBF［100.4mL·min-1·（100mg）-1］（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）；C.T1 增強(qiáng)（淋巴瘤）；D.mTBF［12.8 mL·min-1·（100mg）-1］（淋巴瘤）Figure 1 Conventional T1enhancement and mTBF images of glioblastoma and lymphoma

圖2 HGG和淋巴瘤ROC曲線Figure 2 ROC curve of HGG and lymphoma

3 討 論

3.1 HGG的病理組織學(xué)特征 膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)性腫瘤，可發(fā)生于任何年齡。成人以兩側(cè)大腦半球多見，包括星形細(xì)胞瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、室管膜瘤等。腫瘤生長(zhǎng)的各個(gè)階段均涉及到新生血管的生成，包括其發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移等，血管數(shù)目逐漸增多，血管通透性也愈加嚴(yán)重。病理學(xué)上突出表現(xiàn)為微血管密度（microvascular density，MVD）的增高，膠質(zhì)瘤的級(jí)別越高，新生血管的程度越高，大量的新生血管向周圍腦組織呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)。研究證實(shí)，腫瘤發(fā)生時(shí)即開始出現(xiàn)腫瘤血液供應(yīng)的變化，并且腫瘤生長(zhǎng)依賴于血管生成［5］。MVD是衡量腫瘤新生血管程度最重要的指標(biāo)，與腦膠質(zhì)瘤的分級(jí)和患者的預(yù)后呈明顯正相關(guān)［6］。更有大量的研究表明，腫瘤組織新生血管的程度不同是確定腦腫瘤尤其是腦膠質(zhì)瘤病理分級(jí)的最重要指標(biāo)，而且是判斷腫瘤治療后復(fù)發(fā)率的重要指標(biāo)［7-8］。病理學(xué)研究證實(shí)HGG與低級(jí)別膠質(zhì)瘤之間在新生血管增殖的程度方面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［9］。

3.2 原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤的病理組織學(xué)特點(diǎn) 原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤是顱內(nèi)較少見的惡性腫瘤，但近年其發(fā)病率呈逐漸上升趨勢(shì)。腫瘤形態(tài)多種多樣，可為單發(fā)或者多個(gè)圓形或橢圓形病灶，也可呈彌漫性分布，向周圍組織浸潤(rùn)。腫瘤細(xì)胞多生長(zhǎng)在血管周圍，形成非常典型的“袖套樣”改變［10］。與HGG及腦轉(zhuǎn)移瘤相比較，腦淋巴瘤盡管會(huì)出現(xiàn)腫瘤侵犯血管內(nèi)皮細(xì)胞甚至血管壁的現(xiàn)象，但是沒有明顯的新生血管形成。

3.3 HGG及淋巴瘤腫瘤血管生成評(píng)估 本研究結(jié)果顯示，HGG mTBF值（92.1±34.7）mL·min-1·（100mg）-1明顯高于淋巴瘤（53.6±30.5）mL·min-1·（100mg）-1。與國(guó)外一些學(xué)者研究結(jié)果一致［11-13］。

3.3.1 HGG血流灌注的評(píng)估 膠質(zhì)瘤的血管新生程度與腫瘤的復(fù)發(fā)性、侵襲性及惡性程度密切相關(guān)。常規(guī)影像學(xué)診斷HGG主要依據(jù)腫瘤的形態(tài)、信號(hào)特點(diǎn)、腫瘤實(shí)質(zhì)的強(qiáng)化程度及瘤周水腫程度等，并不能定量測(cè)量腫瘤及大腦的血供情況。且有文獻(xiàn)報(bào)道10%～20%的低級(jí)膠質(zhì)瘤常規(guī)增強(qiáng)可以強(qiáng)化，而10%～38%的HGG在常規(guī)增強(qiáng)上可以不強(qiáng)化［14］，這是由于腫瘤強(qiáng)化程度不僅反映腫瘤新生血管增殖程度或腫瘤的MVD，也在很大程度上反映了腫瘤組織對(duì)正常血-腦屏障的破壞程度以及造影劑泄漏至血管外間隙中的濃度。因此，僅僅依靠常規(guī)MR檢查并不能真實(shí)地反映腫瘤惡性程度最高的部分［15］。ASL技術(shù)是利用動(dòng)脈血中的水質(zhì)子作為內(nèi)源性對(duì)比劑，通過檢測(cè)磁化標(biāo)記的血質(zhì)子流經(jīng)感興趣區(qū)時(shí)組織信號(hào)強(qiáng)度的變化來反映局部組織的血流灌注信息。

3.3.2 淋巴瘤的血流灌注評(píng)估 淋巴瘤起源于柔腦膜血管外膜周細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞以血管為中心呈“花團(tuán)狀”或“袖套”狀生長(zhǎng)，侵及鄰近腦組織、延伸到穿支小動(dòng)脈血管周圍Virchow-Robin間隙，最后侵及半球深部結(jié)構(gòu)伴血腦屏障破壞。其影像學(xué)表現(xiàn)各異，故術(shù)前誤診率很高。由于淋巴瘤富于細(xì)胞成分，間質(zhì)成分較少，因此CT平掃典型的表現(xiàn)為深部腦白質(zhì)可見等或高密度結(jié)節(jié)或腫塊，且密度均勻，邊界清楚，周圍有輕、中度水腫，鈣化、出血及囊變非常少見。T1WI為略低或等信號(hào)，T2WI及FLAIR為等或略高信號(hào)，其病理基礎(chǔ)與腫瘤核／漿比值較高和細(xì)胞核較密集，間質(zhì)內(nèi)水分較少有關(guān)，而其他惡性腫瘤細(xì)胞排列稀疏，間質(zhì)內(nèi)水分多。常規(guī)MRI增強(qiáng)掃描腦淋巴瘤多呈團(tuán)塊狀和結(jié)節(jié)狀顯著強(qiáng)化，淋巴瘤與HGG相比較，沒有明顯的血管生成現(xiàn)象，其顯著強(qiáng)化的原因與血腦屏障的破壞、對(duì)比劑由血管內(nèi)滲透到血管外的組織間隙中引起病變組織強(qiáng)化有關(guān)。

3.4 ASL技術(shù)的應(yīng)用及展望 pCASL技術(shù)可以作為一種安全、可靠的方法來定量評(píng)估腫瘤的血液灌注［16］，pCASL技術(shù)應(yīng)用一連串相互分離的射頻脈沖，聯(lián)合同時(shí)存在的梯度磁場(chǎng)模仿CASL技術(shù)的流驅(qū)動(dòng)絕熱反轉(zhuǎn)，無(wú)需額外應(yīng)用特殊硬件，其具有高反轉(zhuǎn)效率，同時(shí)降低了射頻脈沖能量貯存。

本研究結(jié)果表明，HGG的pCASL技術(shù)灌注參數(shù)mTBF及rTBF均明顯高于淋巴瘤，兩參數(shù)鑒別診斷腫瘤的能力沒有顯著差別。pCASL技術(shù)作為一種完全無(wú)創(chuàng)、不需注射對(duì)比劑的磁共振灌注功能成像新方法，結(jié)合了功能和解剖信息，具有高的時(shí)空分辨，可重復(fù)多次對(duì)大腦進(jìn)行功能成像和評(píng)價(jià)［17］，對(duì)臨床診斷和病理研究具有重要意義。但是本研究仍然存在不足之處，如選擇的淋巴瘤患者例數(shù)較少，可能對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性及可重復(fù)性產(chǎn)生影響，需要進(jìn)一步大樣本的研究來強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)結(jié)果的效能；將來還需要將影像學(xué)方法與分子生物學(xué)相結(jié)合，找到與腫瘤發(fā)生發(fā)展高度相關(guān)的基因型，以便為臨床靶向治療奠定基礎(chǔ)。

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