DWI聯(lián)合MRS對腦膠質(zhì)瘤分級診斷的價值

肖國強(qiáng)，王善濤，徐豐林

腦膠質(zhì)瘤是在臨床上較為常見的原發(fā)性顱腦惡性腫瘤，主要是由患者大腦和脊髓角質(zhì)稀薄出現(xiàn)癌變所導(dǎo)致，其患者組織學(xué)分型繁雜，患者的影像學(xué)表現(xiàn)各異，均對臨床診斷造成了一定程度的不良影響，而對不同級別以及惡性程度的判斷對臨床上制定治療方案以及評估預(yù)后具有至關(guān)重要的價值[1-4]。氫質(zhì)子磁共振波譜(hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy，MRS)是目前臨床上唯一能夠探測受試者機(jī)體腦組織以及受試者機(jī)體顱內(nèi)腫瘤組織代謝情況的檢查手段，且該檢查手段具有無創(chuàng)性優(yōu)勢。而磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted magnetic resonance imaging，DWI)是一種對受試者機(jī)體內(nèi)水分子進(jìn)行擴(kuò)散運(yùn)動后對其再次進(jìn)行測量以及成像的技術(shù)[5-9]。有研究指出，DWI與MRS對鑒別腦膠質(zhì)瘤均具有一定價值，但目前關(guān)于兩者聯(lián)合鑒別診斷的研究結(jié)果較不充。故本次研究選取經(jīng)過我院腫瘤科經(jīng)病理證實(shí)為腦膠質(zhì)瘤的92例患者的臨床資料進(jìn)行回顧性研究分析，目的在于分析DWI聯(lián)合MRS對不同級別腦膠質(zhì)瘤患者鑒別診斷價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月至2018年12月于我院腫瘤科經(jīng)病理證實(shí)的92例腦膠質(zhì)瘤患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者診斷符合《中國腦膠質(zhì)瘤分子診療指南附錄》[10]中對腦膠質(zhì)瘤的診斷指南；(2)所有患者經(jīng)病理確診；(3)患者檢測圖像質(zhì)量理想；(4)患者年齡范圍18歲至78歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者合并轉(zhuǎn)移性腦瘤；(2)患者合并嚴(yán)重內(nèi)科疾??；(3)患者依從性差；(4)患者合并先天性腫瘤；(5)患者合并垂體腺瘤；(6)患者合并聽神經(jīng)瘤。并根據(jù)患者手術(shù)取材進(jìn)行病理學(xué)分級的結(jié)果進(jìn)行分組，本次研究中病理學(xué)分級采用《2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類總結(jié)》[11]對患者進(jìn)行分級，其中世界衛(wèi)生組織Ⅰ級(World Health Organization，WHOⅠ)至世界衛(wèi)生組織Ⅱ級(World Health Organization，WHO Ⅱ)的45例患者作為低級別膠質(zhì)瘤組，其中男性患者25例，女性患者20例，平均年齡(39.37±3.27)歲；世界衛(wèi)生組織Ⅲ級(World Health Organization，WHO Ⅲ)至世界衛(wèi)生組織級Ⅳ級(World Health Organization，WHO Ⅳ)的47例患者作為高級別膠質(zhì)瘤組，其中男性患者26例，女性患者21例，平均年齡(39.42±3.31)歲；兩組患者上述一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

所有受試者DWI以及MRS影像學(xué)檢查均采用飛利浦Achieva 3.0 T磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行檢查以及數(shù)據(jù)處理，使用標(biāo)準(zhǔn)正交頭線圈，患者取仰臥體位，患者頭顱常規(guī)掃描使用自旋回波T2WI序列：TE 85.0 ms，TR 7000.0 ms，層間隔0.4 mm，層厚4.0 mm，矩陣288×224，激勵次數(shù)2，視場角38 cm×38 cm。DWI檢查要求受試者采用單次激發(fā)平面成像采集，TE 63.0 ms，TR 4400.0 ms，層間隔0.4 mm，層厚度4.0 mm，激勵次數(shù)4，視場角38 cm×38 cm，分別采取彌散敏感系數(shù)為1000以及0時進(jìn)行對患者采集。掃描完成后將患者影像學(xué)結(jié)果圖像傳送至磁共振工作站進(jìn)行進(jìn)一步分析，在彌散敏感系數(shù)為1000～0 s/mm2的DWI圖像上選擇腫瘤實(shí)質(zhì)部分中間區(qū)域，選取圓形感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)需盡量避開受試者壞死區(qū)域、周圍水腫區(qū)域以及瘤內(nèi)血管的容積區(qū)域，測量腫瘤實(shí)質(zhì)部分信號強(qiáng)度，并對患者圖像表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值進(jìn)行測量，ROI區(qū)域直徑固定在0.8～1.2 cm之間，MRS采用點(diǎn)分解頻譜分析法聯(lián)合單體素以及多體素進(jìn)行成像，并根據(jù)患者的具體情況選擇體素。

1.3 觀察指標(biāo)

所有患者的影像學(xué)檢查結(jié)果均采用雙盲法進(jìn)行評估價值，由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科副主任醫(yī)師在磁共振工作站上進(jìn)行測定與診斷，一旦2名醫(yī)師意見不統(tǒng)一時討論一致后確定，兩種影響學(xué)結(jié)果出現(xiàn)矛盾時由2名醫(yī)師討論一致后確定。在波譜定位圖上選擇ROI，將ROI放置于患者腫瘤實(shí)性部分以及健側(cè)正常腦組織區(qū)域，每個采樣點(diǎn)根據(jù)患者病變大小選擇1～3個體素進(jìn)行測量，選取平均值以減少誤差。在患者波譜圖上觀察其代謝物的變化情況并計(jì)算出N-乙醇天門東氨酸(N-ethanol tianmendong，NAA 2.02 ppm)、肌酸(creatine，Cr 3.02 ppm)以及含膽堿(choline，Cho 3.22 ppm)等物質(zhì)的波峰下面積大小，并肌酸代謝物的相對值以及CHO/Cr、NAA/Cr以及NAA/Cho。取研究對象CHO/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho值中位數(shù)為分界線，CHO/Cr＜21為高級別，CHO/Cr≥21為低級別；NAA/Cr＜21為低級別，NAA/Cr≥21為高級別；NAA/Cho＜20為低級別，NAA/Cho≥20為高級別。將ROI放置于DWI圖上患者腫瘤實(shí)性部分以及健側(cè)正常腦組織區(qū)域測量ADC值，每個病變測量3次取平均值，測定時需避開出血部分以及鄰近的腦溝、腦池、腦室、血管，ADC＜10為高級別，ADC≥10為低級別。聯(lián)合指標(biāo)：當(dāng)兩者間任一項(xiàng)檢測方法為高級別，可納入高級別；另兩項(xiàng)檢測方法均為低級別，納入低級別。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)資料均采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。兩組腦膠質(zhì)瘤患者磁共振參數(shù)數(shù)據(jù)行正態(tài)性和方差齊性檢驗(yàn)，用±s的形式表示，組間兩組腦膠質(zhì)瘤患者磁共振參數(shù)數(shù)據(jù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 比較兩組患者磁共振參數(shù)

低級別組患者ADC (11.52±1.0)×10-3mm2/s、NAA/Cr明顯高于高級別組ADC [(8.69±1.11)×10-3mm2/s，t=12.332，P＜0.05]、NAA/Cr (t=18.999，P＜0.05)，高級別組患者Cho/Cr、Cho/NAA明顯高于低級別組Cho/Cr (t=34.164，P＜0.05)、Cho/NAA (t=40.962，P＜0. 05)，見表1和圖1。

2.2 比較DWI聯(lián)合MRS技術(shù)與病理診斷結(jié)果

以患者病理診斷結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，DWI單項(xiàng)檢查靈敏度為77.78%，特異度為76.60 %，準(zhǔn)確度為77.17%；MRS單項(xiàng)檢查靈敏度為86.67%，特異度為80.85%，準(zhǔn)確度為83.70%，DWI聯(lián)合MRS檢查靈敏度為93.33%，特異度為95.74%，準(zhǔn)確度為94.57%，比較三組診斷方式具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，DWI單項(xiàng)檢查與MRS單項(xiàng)檢查診斷價值明顯低于DWI聯(lián)合MRS檢查，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(表2)。

3 討論

3.1 腦膠質(zhì)瘤高低級別鑒別的意義

對不同級別的腦膠質(zhì)瘤進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，對臨床醫(yī)務(wù)工作人員制定患者的手術(shù)治療方案以及臨床醫(yī)務(wù)工作人員判斷患者預(yù)后情況均具有極為重要的臨床價值，一旦臨床醫(yī)務(wù)工作人員將高級別腦膠質(zhì)瘤誤診為低級別腦膠質(zhì)瘤時會造成臨床醫(yī)務(wù)工作者對高級別腦膠質(zhì)瘤患者治療不足，反之會造成對低級別腦膠質(zhì)瘤患者過度治療，均會增加患者疾病的復(fù)發(fā)情況以及病死情況[12-14]。既往研究中可采用MRI對患者腦膠質(zhì)瘤進(jìn)行鑒別級別，但具有一定程度的局限性，其中MRI主要表現(xiàn)的水腫情況、腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域無明顯強(qiáng)化、患者病灶無壞死的高級別腦膠質(zhì)瘤極易誤判為低級別腦膠質(zhì)瘤[15-17]。MRS能夠?qū)颊呒?xì)胞水平進(jìn)行檢測，進(jìn)而為臨床醫(yī)務(wù)人員提供患者代謝產(chǎn)物的變化情況，因此能夠在一定程度上提高臨床醫(yī)務(wù)工作者對腦膠質(zhì)瘤患者腦膠質(zhì)瘤分級的準(zhǔn)確性，進(jìn)而達(dá)到指導(dǎo)臨床醫(yī)務(wù)工作人員制定臨床手術(shù)以及預(yù)后評估的目的[18-20]。

表1 比較兩組患者磁共振參數(shù)(±s)

表1 比較兩組患者磁共振參數(shù)(±s)

組別1 例數(shù)ADC(×10-3 mm2/s)NAA/CrCho/CrCho/NAA低級別組 4511.52±1.09 23.41±2.37 19.21±1.41 18.61±1.11高級別組 478.69±1.1119.05±2.41 27.05±1.39 28.01±1.25 t值－12.33218.99934.16440.962 P值－＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

表2 比較DWI聯(lián)合MRS技術(shù)與病理診斷結(jié)果

3.2 DWI聯(lián)合MRS對不同級別的腦膠質(zhì)瘤的診斷

功能性磁共振成像技術(shù)是隨著現(xiàn)代影像學(xué)不斷發(fā)展由傳統(tǒng)磁共振成像技術(shù)發(fā)展而來的一種新興影像學(xué)技術(shù)，相對于常規(guī)磁共振成像技術(shù)只能夠在一定程度上有效顯示受試者機(jī)體組織灌注以及受試者機(jī)體代謝等功能狀態(tài)以及改變情況而言，DWI是通過磁共振技術(shù)對受試者機(jī)體組織內(nèi)水分子的溶質(zhì)表示跟蹤因水稀釋的一種擴(kuò)散現(xiàn)象運(yùn)動進(jìn)行進(jìn)一步研究。而功能性磁共振成像技術(shù)可通過ADC值進(jìn)行表現(xiàn)，受試者影像學(xué)結(jié)果中ADC值越低說明受試者身體機(jī)體的水分子彌散受到一定程度的限制，其DWI影像學(xué)圖像結(jié)果上便會表現(xiàn)為高信號。MRS是利用磁共振技術(shù)對受試者進(jìn)行探測后得到的原子核化學(xué)位移，進(jìn)而達(dá)到分析受試者身體機(jī)體內(nèi)分子結(jié)構(gòu)目的，進(jìn)一步分析還可觀察受試者身體機(jī)體內(nèi)細(xì)胞代謝情況的一種具有無創(chuàng)性優(yōu)勢的臨床影像學(xué)檢查技術(shù)。MRS影像學(xué)檢查結(jié)果得到的結(jié)果圖像在工作站上表現(xiàn)，且患者根據(jù)時間的變化分析相對信號強(qiáng)度，不同的原子核也會對應(yīng)不同的磁共振波峰，進(jìn)而能夠在一定程度上反映患者化合物的濃度，多用于定量分析。NAA在臨床上多可說明患者神經(jīng)元是否受到損傷，Cho在臨床上主要是能夠與患者機(jī)體內(nèi)細(xì)胞合成出現(xiàn)化合物，而Cr能夠體現(xiàn)患者能量代謝情況。有文獻(xiàn)報道，DWI聯(lián)合MRS在診斷新生兒缺氧缺血性腦病中具有較高的診斷價值，彌補(bǔ)常規(guī)MRI序列檢查的不足。另有研究指出，高級別的腦膠質(zhì)瘤患者ADC、NAA/Cr表現(xiàn)較低，而Cho/Cr以及Cho/NAA表現(xiàn)較高。是因高級別腦膠質(zhì)瘤病理級別較高，患者身體組織內(nèi)的細(xì)胞以及患者身體組織內(nèi)的血管密度較大且患者身體組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)沒有序別，故在DWI影像學(xué)結(jié)果中主要表現(xiàn)為ADC值低，但極易因患者局部囊變以及壞死而影響影像學(xué)結(jié)構(gòu)。高級別腦膠質(zhì)瘤患者體內(nèi)的細(xì)胞生長速度快，神經(jīng)元會受到更嚴(yán)重的損傷，故NAA值會出現(xiàn)不同程度降低，Cho/NAA值明顯高于低級別腦膠質(zhì)瘤患者。本研究結(jié)果顯示，低級別組患者ADC、NAA/Cr明顯高于高級別組，高級別組患者Cho/Cr以及Cho/NAA明顯高于低級別組；說明DWI聯(lián)合MRS可診斷不同級別的腦膠質(zhì)瘤。為進(jìn)一步探討DWI聯(lián)合MRS對不同級別腦膠質(zhì)瘤的診斷價值，本研究通過對比病理結(jié)果與單項(xiàng)DWI、MRS檢測結(jié)果顯示，DWI單項(xiàng)檢查靈敏度為77.78%，特異度為76.60%，準(zhǔn)確度為77.17%；MRS單項(xiàng)檢查靈敏度為86.67%，特異度為80.85%，準(zhǔn)確度為83.70%，DWI聯(lián)合MRS檢查靈敏度為93.33%，特異度為95.74%，準(zhǔn)確度為94.57%；DWI單項(xiàng)檢查與MRS單項(xiàng)檢查診斷價值明顯低于DWI聯(lián)合MRS檢查；說明單項(xiàng)DWI、MRS檢測對鑒別不同級別腦膠質(zhì)瘤患者具有一定準(zhǔn)確度，但兩者單項(xiàng)檢測準(zhǔn)確度較低，而DWI聯(lián)合MRS對不同級別腦膠質(zhì)瘤患者有較高的診斷價值，并能提高單項(xiàng)檢測的準(zhǔn)確度，值得臨床廣泛推廣。

本研究為樣本量較少的單中心研究，需證實(shí)本結(jié)論應(yīng)擴(kuò)大樣本量，對此結(jié)論進(jìn)一步探討。

3.3 結(jié)論

綜上所述，DWI聯(lián)合MRS參數(shù)對分級腦膠質(zhì)瘤患者具有一定臨床指導(dǎo)價值，且具有較高的敏感性和特異性，能夠?yàn)榕R床制定治療方案以及判斷預(yù)后提供一定幫助。但本次研究具有樣本量較少且為單中心樣本等局限性，進(jìn)一步研究可加大樣本量并選取多中心樣本進(jìn)行研究。

利益沖突：無。