動態(tài)增強磁共振成像與擴散張量成像在膠質(zhì)瘤分級中的臨床價值*

1.河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科 (河南 洛陽 471000)

2.河南科技大學(xué)第二附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 (河南 洛陽 471000)

3.鄭州市第七人民醫(yī)院神經(jīng)外科(河南 鄭州 450006)

張治業(yè)1 徐文中2 王占偉3

常見顱腦腫瘤包括膠質(zhì)瘤、腦膜瘤、轉(zhuǎn)移瘤，其中以膠質(zhì)瘤最常見[1]。膠質(zhì)瘤級別不同致使其良惡性不同、生物學(xué)行為及其預(yù)后相差甚遠。術(shù)前對膠質(zhì)瘤惡性程度進行評估有利于制定合理的手術(shù)方案，改善預(yù)后。動態(tài)增強磁共振成像(DCE-MRI)是一種新型動態(tài)檢查技術(shù)可以反映腦組織狀態(tài)的技術(shù)，DTI是目前唯一能夠在活體上顯示神經(jīng)纖維束的行走[2]、走向、排列、髓鞘的無創(chuàng)技術(shù)，能發(fā)現(xiàn)瘤周纖維束的狀態(tài)在低級別膠質(zhì)瘤趨化方向，有利于判斷臨床分期[3]。本研究分析我院2016年1月-2017年12月收治的膠質(zhì)瘤患者，應(yīng)用DCE-MRI檢查，現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2016年1月-2017年12月收治的膠質(zhì)瘤患者(經(jīng)病理證實)105例，其中男性78例，女性27例，年齡35～70歲，平均年齡(52.27±3.68)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：1.知情同意；2.男女不限、成年患者；3.接受隨訪患者；4.接受手術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：1.中途退出患者；2.脫水治療的患者；3.放療或化療的患者；4.腦膜炎患者；5.彌漫性腦出血患者。

1.2 方法 選取仰臥位，使用西門子DCE-MRI檢測儀，頭顱正交線圈，行常規(guī)M R I 軸位、矢狀位、冠狀位掃描。梯度場40mT/m，切換率200T/m·s，軸狀位掃描開始單次激發(fā)回波平面彌散序列，掃描參數(shù)TR6400ms，F(xiàn)OV230mm×230mm，在相同編碼上重復(fù)取樣，矩陣256×256，層厚3.5mm無間隔，體素1.5mm×1.5mm。肘部注射造影劑0.1mmol/Kg，敏感系數(shù)b=0、b=1000，敏感梯度16。

DTI序列后處理：使用系統(tǒng)自帶DTI軟件處理系統(tǒng)，重建ADC圖、FA圖、彩色FA圖。結(jié)合原始圖像，檢測腫瘤實質(zhì)區(qū)FA圖、瘤周水腫區(qū)、水腫旁區(qū)，計算FA值。在DEC圖上重建錐體束，紅色為左右方向，綠色為前后方向，藍色為上下方向。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察DTI對腫瘤各部分顯示情況、比較FA及rFA值在高級別膠質(zhì)瘤及低級別膠質(zhì)瘤的閾值。重建纖維束后觀察其走向、形態(tài)等評價腦腫瘤對白質(zhì)錐體束的影響。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 本文數(shù)據(jù)由參與研究人員收集，統(tǒng)計后完整錄入本次研究數(shù)據(jù)庫，調(diào)查數(shù)據(jù)錄入采用SPSS19.0軟件計分析，性別等計數(shù)資料都以百分比(%)表示，比較采用χ2檢驗，年齡、評分等計量資料采用(s)表示，比較采用t檢驗，應(yīng)用秩和檢驗進行等級資料比較，檢驗水準(zhǔn)以P＜0.05表示數(shù)據(jù)比較結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 組織病理學(xué)結(jié)果 105例患者經(jīng)組織病理學(xué)確診為膠質(zhì)瘤，遵照WHO2007年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤病理分級標(biāo)準(zhǔn)進行分級，其中星形細胞瘤47例(Ⅰ級)、Ⅱ級35例、節(jié)細胞膠質(zhì)瘤Ⅱ10例、室管膜瘤Ⅱ級3例、間變性星形細胞瘤6例(Ⅲ級)、膠質(zhì)母細胞瘤4例(Ⅵ級)。Ⅰ級+Ⅱ級列入低級別膠質(zhì)瘤，共有95例。Ⅲ級+Ⅵ級列入高級別膠質(zhì)瘤，共有10例。

2.2 高低級別膠質(zhì)瘤腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū) DTI值比較 高級別膠質(zhì)瘤組患者腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū) DTI值顯著低于低級別膠質(zhì)瘤組(P＜0.05)，見表1。

2.3 高低級別膠質(zhì)瘤實質(zhì)部分與對側(cè)半球正常組織的MD、FA值比較 低級別膠質(zhì)瘤組實質(zhì)部分MD值顯著高于高級別膠質(zhì)瘤組(P＜0.05)，F(xiàn)A值低于高級別膠質(zhì)瘤組(P＜0.05)。低級別膠質(zhì)瘤組對側(cè)半球正常組織MD值高于高級別膠質(zhì)瘤組，F(xiàn)A值低于高級別膠質(zhì)瘤組，差異比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

2.4 彌散張量纖維束成像105例膠質(zhì)瘤患者腫瘤周圍白質(zhì)纖維束在FA圖及DEC圖上均能顯示其走行方向。105例患者全部出現(xiàn)多條白質(zhì)纖維束，包括皮質(zhì)脊髓束、放射冠、內(nèi)囊、外囊等。95例低級別膠質(zhì)瘤表現(xiàn)為纖維束連續(xù)、移位、形態(tài)改變特征，局部纖維束較對側(cè)稀疏，遠端纖維束密集。9例高級膠質(zhì)瘤患者表現(xiàn)為遠端纖維束消失，腫瘤周邊纖維束稀疏且部分出現(xiàn)中斷形態(tài)。

3 討 論

DCE-MRI的成像基礎(chǔ)是水分子的彌散運動。DCE-MRI彌散成像是一種微觀、隨機的熱運動?；铙w腦組織中的水總是存于細胞內(nèi)或細胞外間質(zhì)，其運動受到細胞膜[4]、核膜、水分子與蛋白質(zhì)等大分子相互作用的影響。水分在神經(jīng)纖維組織內(nèi)受髓鞘、軸索排列方式的影響，表現(xiàn)為沿纖維走行方向的擴散[5]。當(dāng)腦組織發(fā)生病理改變時，相應(yīng)病變部分的水分子擴散亦發(fā)生改變。FA是反映活體內(nèi)彌散特異性指標(biāo)，是指水分子各向異性成分占整個擴散張量的比例，各項異性彌散程度越低，F(xiàn)A圖信號降低越明顯[6]。常規(guī)MRI進行 DTI掃描即可得到FA圖。DCE-MRI成像是將DTI所有數(shù)據(jù)在計算機上重建[7]，重新得到纖維束信號。陸挺等[8]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤實質(zhì)區(qū)-水腫旁白質(zhì)區(qū)的FA值逐漸呈現(xiàn)遞增趨勢。由于FA反映各向特異性程度，且與腦白質(zhì)纖維受損程度有關(guān)。腦浸潤程度越高，F(xiàn)A值越低，代表各向異性越低[9]。FA值遞增趨勢反映了腦腫瘤浸潤由近向遠逐漸減弱的過程。

表1 高低級別膠質(zhì)瘤患者腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū) DTI值比較（

表1 高低級別膠質(zhì)瘤患者腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū) DTI值比較（

組別 n 腦瘤實質(zhì)區(qū) 瘤周水腫區(qū) 水腫旁白質(zhì)區(qū)低級膠質(zhì)瘤 95 0.167±0.071 0.256±0.090 0.359±0.014高級膠質(zhì)瘤 10 0.105±0.070 0.159±0.092 0.301±0.015 t 2.660 3.235 1.247 P 0.007 0.001 0.043

表2 高低級別膠質(zhì)瘤實質(zhì)部分與對側(cè)半球正常組織的MD、FA值比較（）

表2 高低級別膠質(zhì)瘤實質(zhì)部分與對側(cè)半球正常組織的MD、FA值比較（）

組別 n 實質(zhì)部分 對側(cè)半球正常組織MD FA MD FA低級膠質(zhì)瘤 95 1.597±0.369 0.157±0.014 0.785±0.065 0.434±0.071高級膠質(zhì)瘤 10 1.147±0.364 0.236±0.016 0.761±0.061 0.461±0.072 t 3.672 16.750 0.264 0.361 P 0.000 0.000 0.756 0.639

圖1-2 T2WI掃描，紅色腫瘤實質(zhì)區(qū)及瘤體對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)。圖3-4 T1WI掃描，病灶實性部分及邊緣呈輕-中度強化。圖5-6 EDC圖顯示病灶顏色深淺不一，左側(cè)皮質(zhì)脊髓束稀疏，局部纖維束中斷。

本研究結(jié)果顯示，Ⅰ級+Ⅱ級列入低級別膠質(zhì)瘤，共有95例。Ⅲ級+Ⅵ級列入高級別膠質(zhì)瘤，共有10例。提示，大部分膠質(zhì)瘤患者為低級別膠質(zhì)瘤。高級別膠質(zhì)瘤組患者腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū) DTI值顯著低于低級別膠質(zhì)瘤組。DTI值是反映腦組織水分子運動的另外一個指標(biāo)。通常情況下，DTI值越高，表示腦組織水分子運動性越好。高級別膠質(zhì)瘤組患者腦瘤實質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、水腫旁白質(zhì)區(qū)DTI值較低，則提示高級別膠質(zhì)瘤組患者病變區(qū)水腫程度較大。低級別膠質(zhì)瘤組實質(zhì)部分MD值顯著高于高級別膠質(zhì)瘤組，F(xiàn)A值低于高級別膠質(zhì)瘤組，這與王佳等[10]研究結(jié)果一致。膠質(zhì)瘤中腫瘤細胞浸潤神經(jīng)纖維軸突間的間隙，導(dǎo)致水分子彌散的各向異性程度降低，病情越輕的患者其FA值越低。高級別的膠質(zhì)瘤較低級別的膠質(zhì)瘤具有更強的增殖性[11]，腫瘤細胞排列更加緊密，形態(tài)異常明顯，致使白質(zhì)纖維損傷更加嚴重。MD值預(yù)測膠質(zhì)瘤分級的報道不一，有研究認為[12]低級別的膠質(zhì)瘤的MD值顯著高于高級別的膠質(zhì)瘤，這可能與惡性膠質(zhì)瘤的腫瘤實質(zhì)部分細胞密度高于低級別膠質(zhì)瘤密度有關(guān)。也有研究發(fā)現(xiàn)[13]，高低級別的膠質(zhì)瘤患者的MD值比較無差異。本文認為，高級別膠質(zhì)瘤MD值低于低級別膠質(zhì)瘤，這與腦組織微結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。且MD值能作為預(yù)測膠質(zhì)瘤分級的因子之一。影像學(xué)特點顯示，高級別的膠質(zhì)瘤沒有包膜，向周圍浸潤性生長破壞了瘤周白質(zhì)纖維，致使瘤周浸潤帶細胞外間隙增寬，引起血管性水腫。膠質(zhì)瘤患者顱內(nèi)腫瘤累及多條纖維束，病灶位置不同所累及的部位不同。病灶較深的膠質(zhì)瘤可累及內(nèi)囊、外囊[14]。術(shù)前進行常規(guī)影像學(xué)檢查及增強掃描可顯示腫瘤位置及邊界，但沒有辦法顯示瘤周白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)。DCE-MRI可以三維顯示瘤周白質(zhì)纖維、纖維束侵犯程度、移位、浸潤[15]等。所以，術(shù)前使用DCE-MRI檢測腫瘤與纖維束位置，有利于判斷被侵犯組織的形態(tài)。高級別膠質(zhì)瘤中因為腫瘤細胞增值、腫瘤血管生成致使纖維束被侵蝕、消融，進而破壞了纖維束的整體及連續(xù)性。DCE-MRI通過檢測病變腦組織水分運行，確定膠質(zhì)瘤與白質(zhì)纖維的關(guān)系，指導(dǎo)手術(shù)。

綜上所述，DTI值、MD值、FA值能作為預(yù)測膠質(zhì)瘤分級指標(biāo)，DTI值、MD值越低，F(xiàn)A值越高，則代表膠質(zhì)瘤分級越高，結(jié)合動態(tài)增強磁共振成像與擴散張量成像特點準(zhǔn)確判斷膠質(zhì)瘤分級，制定個性化手術(shù)方案。