1.5T磁共振彌散加權(quán)成像在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤分級診斷中的應(yīng)用

鄭彥偉

深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院放射科，廣東 深圳 518115

腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤是神經(jīng)上皮腫瘤，屬惡性腫瘤，約占原發(fā)性腦腫瘤的60%，根據(jù)WHO1997年的病理分級標(biāo)準(zhǔn)，腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤分為Ⅰ-Ⅳ等級，不同等級腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者均需接受手術(shù)聯(lián)合放化療行綜合治療，但施行方法存在差異，通常Ⅰ-Ⅱ級患者的治療方法為局部手術(shù)切除，放化療輔助治療，Ⅲ-Ⅳ級患者的治療方法為廣泛切除，輔以放化療等手段綜合施治［1］。傳統(tǒng)磁共振成像（MRI）雖然可呈現(xiàn)腫瘤體積、位置等生物學(xué)特性，但在病理分級方面存在明顯不足［2］。彌散加權(quán)成像（DWI）是目前唯一可在量化人體內(nèi)水分子擴(kuò)散程度且具無創(chuàng)性的方法，可為腫瘤病理分級提供定量信息［3］。鑒于此，本研究對1.5T磁共振DWI在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤分級診斷中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行探究?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年6月—2019年9月深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院收治的腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者62例臨床資料，根據(jù)病理分級分為低分級組（25例）和高分級組（37例）。低分級組中男14例，女11例；年齡26～69歲，平均年齡（48.56±10.23）歲。高分級組中男21例，女16例；年齡22～71歲，平均年齡（49.28±9.66）歲。統(tǒng)計(jì)學(xué)比較兩組患者性別、年齡，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前均經(jīng)DWI檢查，并于20 d內(nèi)于本院接受手術(shù)治療者；（2）術(shù)后病理組織檢查結(jié)果證實(shí)為腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤者；（3）患者及其家屬均知情并自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有顱腦創(chuàng)傷史者；（2）合并其他顱腦疾病者；（3）腫瘤嚴(yán)重壞死者；（4）無法獲取相關(guān)腫瘤參數(shù)者；（5）依從性低下者。

1.3 方法

選用荷蘭PHILIPS公司1.5TMRI設(shè)備，以及頭頸部專用8通道線圈。取仰臥位，使患者維持均勻呼吸，先行MRI常規(guī)序列掃描：橫軸位T1加權(quán)成像（T1WI），參數(shù)：TE=2.46 ms，TR=250 ms；T2WI參數(shù)：TE=113 ms，TR=4000 ms；液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FLAIR）參數(shù)：TE=79 ms，TR=7000 ms，TI=2500 ms；橫軸位T1WI增強(qiáng)參數(shù)：視野23 cm×23 cm，矩陣256×256，層厚5 mm，層間距1 mm。橫軸位DWI：平面回波成像序列（EPI），參數(shù)：TE=65.5 ms，TR=2300 ms，視野23 cm×23 cm，b=1 000 s/mm2，矩陣192×192，層厚5mm，層間距1mm，共采集4次，彌散梯度方向是ALL模式。采集圖像均傳至工作臺行圖像處理，獲取擴(kuò)散系數(shù)（ADC）圖，并由1名高年資影像科醫(yī)生（不知病理結(jié)果）測量腫瘤的ADC值。感興趣區(qū)域（ROI）應(yīng)根據(jù)常規(guī)MRI確認(rèn)腫瘤實(shí)質(zhì)部分，避開囊變成分、腦溝、腫瘤壞死等。共選取3個(gè)ROI，每個(gè)面積均在50 mm2左右，測其ADC值，共測定3次后取平均值，計(jì)算相對較小ADC值（rADC）（腫瘤/正常區(qū)）。病理分級的確定由2名病理科高年資醫(yī)生出具意見，分歧病例經(jīng)討論仍不能達(dá)統(tǒng)一意見則交由上一級醫(yī)師確定。所有患者檢查后，均獲隨訪并記錄其手術(shù)病理結(jié)果。

1.4 評價(jià)指標(biāo)

高分級腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤：DWI不均勻高信號；T2WI不均勻高信號，病灶形態(tài)不規(guī)則；腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域的ADC圖顯示低信號，水腫區(qū)域和囊變區(qū)為高信號。低分級腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤：DWI均勻低信號；T2WI均勻高信號，可有“腦膜尾”；腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域的ADC圖顯示等信號，水腫區(qū)域?yàn)楦咝盘?。以手術(shù)病理結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，評估DWI的ADC與腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤病理分級的相關(guān)性，以及其診斷價(jià)值（采用ROC曲線驗(yàn)證）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，采用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 低分級組與高分級組的ADC及rADC

高分級組ADC及rADC均低于低分級組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 低分級組與高分級組ADC及rADC比較（±s）

表1 低分級組與高分級組ADC及rADC比較（±s）

組別低分級組(n=25)高分級組(n=37)tP ADC 1.32±0.32 0.90±0.21 6.248 0.000 rADC 1.58±0.32 1.17±0.34 4.768 0.000

2.2 ADC值和rADC值與病理分級相關(guān)性

經(jīng)Pearson分析，腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤ADC值與病理分級呈負(fù)相關(guān)（r=-0.983，P=0.000）；腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤rADC值與病理分級呈負(fù)相關(guān)（r=-0.986，P=0.000）。

2.3 ADC值的ROC曲線驗(yàn)證

以ADC值作為病理分級診斷指標(biāo)，其ROC曲線下面積為0.919。最佳臨界值為1.08×10-3mm2/s，敏感度為96.00%，特異性為83.80%。見圖1。

3 討論

DWI工作原理為人體組織空間結(jié)構(gòu)可對水分子在組織內(nèi)部的彌散產(chǎn)生影響，如細(xì)胞膜、基底膜以及胞漿內(nèi)部的生物大分子等均可影響組織內(nèi)部的水分子彌散，在病理情況下，病變組織內(nèi)部的水分子彌散狀態(tài)會出現(xiàn)變化，進(jìn)而引起DWI信號異常變化［4］。DWI可利用相位再聚焦將機(jī)體水分子擴(kuò)散程度量化，對腫瘤內(nèi)部的微血管密度和細(xì)胞密度，以及大腦白質(zhì)纖維束進(jìn)行全面評價(jià)，進(jìn)而分析腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的生物學(xué)行為［5］。此外，DWI作為腫瘤組織內(nèi)部水分子彌散特征唯一無創(chuàng)檢查手段，且無需對比劑使用范圍更廣，其在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤診斷中應(yīng)用越來越廣泛。

圖1 ADC值的ROC曲線

ADC是水分子擴(kuò)散速度的關(guān)鍵性量化指標(biāo)，其值與水分子擴(kuò)散速度呈正相關(guān)，與DWI信號呈負(fù)相關(guān)。腫瘤組織是由纖維、瘤細(xì)胞等諸多物質(zhì)組成，這些物質(zhì)均可對ADC值產(chǎn)生影響，其中瘤細(xì)胞的成分是決定病理級別的重要物質(zhì)。低分級腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的瘤細(xì)胞含量較少，且細(xì)胞外隙存在較大的空間，利于水分子擴(kuò)散，所以ADC值偏大；而高分級腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的瘤細(xì)胞含量較多，且細(xì)胞增值速度較快，造成腫瘤密度大，細(xì)胞外隙存在的空間偏狹窄，水分子擴(kuò)散難度較高，所以ADC值偏低［6］。因此，腫瘤的病理級別越高，瘤細(xì)胞增值越快，腫瘤密度越大，水分子擴(kuò)散速度越慢，ADC值也隨之降低，故理論上ADC可用于判定腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理分級［7］。本研究結(jié)果顯示，高分級組ADC及rADC均低于低分級組，與以上內(nèi)容相符，而腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤ADC值和rADC值均與病理分級呈負(fù)相關(guān)，證實(shí)ADC值越低，此腫瘤的病理分級越高，且呈高度負(fù)相關(guān)。而以ADC值作為病理分級診斷指標(biāo)，其ROC曲線下面積為接近1，在最佳臨界值點(diǎn)敏感性和特異性均較高，說明ADC作為腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤病理分級診斷指標(biāo)的價(jià)值較高。彭令榮等［8］研究結(jié)果顯示，DWI的ADC值確可作為低、高腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的鑒別診斷指標(biāo)，進(jìn)一步證實(shí)本研究結(jié)果的可靠性。

綜上所述，1.5T磁共振DWI的量化參數(shù)ADC值可用于在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤分級診斷，且診斷價(jià)值較高，可作為臨床診斷的重要指標(biāo)。