3.0T DTI對術(shù)前腦膠質(zhì)瘤分級的應(yīng)用研究

王建花，關(guān)釗鈺（通訊作者）

（甘肅省武威腫瘤醫(yī)院影像科 甘肅 武威 733000）

腦膠質(zhì)瘤指源自神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的腫瘤，約占中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）原發(fā)性腫瘤的27%，且占其惡性腫瘤的80%。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）指南，神經(jīng)膠質(zhì)瘤分為4級。高級別膠質(zhì)瘤（HGG）的病死率較高，但這也取決于腫瘤的解剖位置、局部浸潤和隨后惡變的趨勢，即使是I級膠質(zhì)瘤也可能致命。

DTI能夠測量水在神經(jīng)纖維束中的各向異性擴(kuò)散，顯示白質(zhì)束的解剖結(jié)構(gòu)，測量白質(zhì)束的位置，方向，結(jié)構(gòu)和各向異性。DTI用于膠質(zhì)瘤的分級評估通常使用平均擴(kuò)散系數(shù)（MD）、相對各向異性（RA）、各向異性分?jǐn)?shù)（FA）等，其大小與神經(jīng)纖維束的完整性、平行性、致密性等相關(guān)。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選擇2018年12月—2020年2月于甘肅省武威腫瘤醫(yī)院診治并經(jīng)病理及MRI證實(shí)的32例腦膠質(zhì)瘤患者的影像學(xué)資料，檢查前均未做任何治療。所有患者常規(guī)行T1WI、T2WI、Flair、DWI和 DTI檢查。男31例，女15例，年齡34～81歲，平均（51.8±12.6）歲。患者或家屬檢查前均簽署知情同意書。

1.2 DTI檢查方法

采用西門子3.0T MRI掃描儀，以彌散敏感單次激發(fā)平面回波成像序列進(jìn)行軸掃，參數(shù)：TR/TE3600ms/95ms，F(xiàn)OV1150mm×1150mm，層厚4.0mm，層間距5.4mm，矩陣256×256，體素1.8mm×1.8mm×0.4mm，AC-PC定位線共取得圖像20層；采用b值0、1000s/mm2兩個彌散權(quán)重，掃描時(shí)間3min59s。

1.3 圖像處理

原始數(shù)據(jù)傳至3.0T Verio工作站分析，經(jīng)計(jì)算產(chǎn)生MD圖、FA圖。由2名影像科主治醫(yī)師根據(jù)DWI及T1增強(qiáng)圖像確定病灶區(qū)：①瘤體實(shí)質(zhì)區(qū)：T1增強(qiáng)為高信號區(qū)或DWI為高信號區(qū)；②瘤周水腫區(qū)：瘤體周圍T1WI顯示低信號，T2WI及Flair顯示高信號；③健側(cè)腦組織區(qū)：病灶鏡面對側(cè)區(qū)域。感興區(qū)避開壞死囊變區(qū)和鄰近腦室、池及腦溝等。測量3次FA、MD，取平均值，此工作由一人完成。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果

參照2016版WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級標(biāo)準(zhǔn)，32例患者15例為WHOⅡ級（包括星形細(xì)胞瘤13例，少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤2例），17例為WHO Ⅲ～Ⅳ級（包括間變性星形細(xì)胞瘤10例、間變性少突星形細(xì)胞瘤3例、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤4例）。

2.2 影像學(xué)表現(xiàn)

與健側(cè)相比，膠質(zhì)瘤的MD圖像瘤體實(shí)體部分顯示為高、等、低混雜信號，瘤體周圍水腫區(qū)為高信號，瘤內(nèi)囊變壞死區(qū)信號最高。腦膠質(zhì)瘤FA圖顯示，與健側(cè)腦實(shí)質(zhì)相比，瘤體實(shí)體部分為等、低混雜信號，瘤周水腫區(qū)顯示為相對低信號，瘤內(nèi)囊變壞死區(qū)信號最低。

2.3 MD值、FA值與腫瘤分級

2.3.1 低級別腦膠質(zhì)瘤（LGG）與健側(cè)比較

MD值病側(cè)與健側(cè)差異不明顯。FA值病側(cè)＜健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.00），見表1。

表1 低級別腦膠質(zhì)瘤（LGG）與健側(cè)比較

MD值病側(cè)水腫區(qū)＞健側(cè)，而FA值病側(cè)水腫區(qū)＜健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 1 低級別腦膠質(zhì)瘤（LGG）與健側(cè)比較

2.3.2 HGG與健側(cè)比較

MD值病側(cè)＞健側(cè)，而FA值病側(cè)＜健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.00），見表3。

表3 病側(cè)與健側(cè)比較

MD值病側(cè)水腫區(qū)＞較健側(cè)，而FA值病側(cè)水腫區(qū)＜健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.005），見表4。

表4 病側(cè)水腫區(qū)與健側(cè)比較

2.3.3 LGG和HGG比較

MD值LGG＞HGG，而FA值LGG＜HGG，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.005），見表5。

表5 LGG和HGG比較

MD值LGG瘤周水腫區(qū)＜HGG周水腫區(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.029）。FA值瘤周水腫區(qū)LGG與HGG無差異，見表6。

表6 LGG周水腫區(qū)與HGG周水腫區(qū)比較

3 討論

DTI中的FA測量水在一個方向上擴(kuò)散程度，而MD測量擴(kuò)散的幅度。研究表明，較高的FA值表明水在一定方向上沿著軸突向下有組織地?cái)U(kuò)散，纖維完整性良好，MD與腫瘤細(xì)胞數(shù)量之間存在相關(guān)性，表明其可能是疾病的生物標(biāo)志物，腫瘤MD值可能表明其細(xì)胞的異質(zhì)性[1]。本研究顯示MD值LGG病側(cè)與健側(cè)差異不明顯，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與1例II級膠質(zhì)瘤位于側(cè)腦室，其MD值受腦脊液影響所致。本研究顯示MD值在HGG病側(cè)及HGG、LGG瘤周水腫區(qū)均＞健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。FA值HGG、LGG病側(cè)、瘤周水腫區(qū)均＜健側(cè)。這是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞間隙、密度及基質(zhì)變化使ADC值發(fā)生變化。腫瘤病灶區(qū)的水分子彌散運(yùn)動減低，ADC值減低，DWI表現(xiàn)為高信號，ADC圖上表現(xiàn)成等或低信號。在ADC圖上，擴(kuò)散速率快的組織的ADC值較高，信號也高（如健側(cè)），而擴(kuò)散速率慢的組織的ADC值低，信號下降（如病側(cè)）。這與夏偉等的研究相似，他們發(fā)現(xiàn)腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質(zhì)區(qū)3個不同部位的FA值逐漸升高[2]。

MD值與膠質(zhì)瘤分級的相關(guān)性文獻(xiàn)報(bào)道不一，有研究認(rèn)為：LGG、HGG間MD值有顯著性差異，HGG的MD值較低，LGG的MD值較高。李婧等報(bào)道Ⅱ級膠質(zhì)瘤ADC值比Ⅲ級或Ⅳ級高，Ⅲ級又高于Ⅳ級；Ⅱ級FA值比Ⅳ級的低，并指出腫瘤惡性程度與ADC值負(fù)相關(guān)[3]，這與我們的結(jié)果一致。本研究顯示MD值LGG＞HGG，MD值LGG瘤周水腫區(qū)＜HGG瘤周水腫區(qū)，F(xiàn)A值LGG＜HGG，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

病理組織學(xué)顯示，隨著膠質(zhì)瘤惡性程度增加，腫瘤細(xì)胞的密度、數(shù)量均增加，且核漿比、多核與巨核細(xì)胞構(gòu)成比，核異形性等增加，使得膠質(zhì)瘤實(shí)體中的水分子彌散受限，MD值降低。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤血管和血管內(nèi)皮明顯增生，會影響局部微環(huán)境中水分子彌散的各向異性，使FA值升高[4]。LGG瘤圍水腫較輕，HGG瘤周水腫范圍大。王偉等認(rèn)為不同級別的膠質(zhì)瘤對周圍組織的破壞程度、浸潤情況和水腫程度不同，HGG表現(xiàn)為較高的FA值和較低的ADC值[5]，這與我們的結(jié)果一致。

通過上述分析，我們認(rèn)為，3.0T DTI所獲得的MD和FA 值在腦膠質(zhì)瘤分級上具有重要參考意義，在一定程度上可以區(qū)分HGG與LGG，將為膠質(zhì)瘤進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。本研究的不足之處在于本量太少，分級不夠詳細(xì)，這將在以后的研究中不斷改善。