DTI定量分析聯(lián)合DWI在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)診斷中的應(yīng)用

王曉，蘇雪娟，劉金嶺，余雯晴

(南陽(yáng)市第二人民醫(yī)院 影像科，河南 南陽(yáng) 473000)

腦膠質(zhì)瘤是指來(lái)源于神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞及神經(jīng)元細(xì)胞的腫瘤，臨床治療以外科手術(shù)為主，但腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)前的疾病分級(jí)情況，是決定治療方案的重要依據(jù)[1]。目前，臨床常規(guī)評(píng)估腦膠質(zhì)瘤分級(jí)情況的方法為磁共振，可判斷病變部位，但對(duì)于腫瘤的強(qiáng)化情況、與周邊組織關(guān)系等無(wú)法準(zhǔn)確判斷，導(dǎo)致無(wú)法精準(zhǔn)評(píng)估腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)。磁共振擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是一種在彌散加權(quán)成像基礎(chǔ)上的定量分析檢測(cè)方法，可檢測(cè)出腦白質(zhì)纖維束的相關(guān)信息，還可提供腫瘤周?chē)[浸潤(rùn)信息[2]。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是利用水分子布朗運(yùn)動(dòng)，反映病變內(nèi)部情況的檢測(cè)方式[3]。本研究旨在探討DTI定量分析聯(lián)合DWI在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)診斷中的應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2018年10月至2020年10月南陽(yáng)市第二人民醫(yī)院收治的74例腦膠質(zhì)瘤患者臨床資料。其中男39例，女35例；年齡40～65歲，平均(51.08±4.36)歲；腫瘤部位幕上膠質(zhì)瘤23例，幕下膠質(zhì)瘤25例，腦干膠質(zhì)瘤26例。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合腦膠質(zhì)瘤相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；②接受神經(jīng)外科手術(shù)治療；③無(wú)掃描禁忌；④臨床資料完整。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前有過(guò)放化療治療史；②合并心、肝等重要器官功能障礙；③有精神疾??；④合并全身系統(tǒng)性感染。

1.3 DTI定量分析聯(lián)合DWI檢測(cè)方法選擇3.0 T磁共振掃描儀(德國(guó)西門(mén)子，型號(hào)MAGNETOM Avanto Ⅰ-CLASS)進(jìn)行檢測(cè)，選擇標(biāo)準(zhǔn)的正交頭線(xiàn)圈。選擇單次激發(fā)后，自旋回波平面成像序列，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。矢狀面T1WI設(shè)置參數(shù)：重復(fù)時(shí)間195 ms，回波時(shí)間4.76 ms，軸位T2WI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間195 ms，回波時(shí)間為4.96 ms，軸位FLAIR參數(shù)為重復(fù)時(shí)間9 480 ms，回波時(shí)間88 ms，T1=2 250 ms。視野230 mm×230 mm，矩陣256×256，層厚5.0 mm，層間距1.5 mm，b值1 000 s·mm-2，隨后再施加25個(gè)方向，向上的彌散敏感梯度，并采集相關(guān)信息。DWI掃描參數(shù)設(shè)置：重復(fù)時(shí)間5 060 ms，回波時(shí)間66 ms，視野30 cm×30 cm，矩陣200×192，層間距1 mm，層厚5 mm，b值0～1 000 s·mm-2，激發(fā)次數(shù)8次，掃描獲得相關(guān)圖像信息。

由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床副主任醫(yī)師查閱影像學(xué)結(jié)果，確定出腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)，并選取各區(qū)域感興趣區(qū)，注意描繪、勾選區(qū)域時(shí)保持面積相同，選擇病灶實(shí)質(zhì)信號(hào)搖勻的區(qū)域，以避免信號(hào)不均部位的干擾，以減少由于容積效應(yīng)導(dǎo)致的誤差情況，各區(qū)域感興趣區(qū)測(cè)量3次取平均值，將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至工作站特定軟件進(jìn)行處理，自主生成表現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)；將腫瘤最大血流量值除以對(duì)側(cè)半球鏡像區(qū)域的血流量值，計(jì)算其比值，得到局部腦血流量(regional cerebral bloodflow，rCBF)。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)病理結(jié)果74例腦膠質(zhì)瘤患者中，高級(jí)別膠質(zhì)瘤44例(59.46%)，低級(jí)別膠質(zhì)瘤30例(40.54%)。

2.2 DTI定量分析聯(lián)合DWI檢測(cè)參數(shù)高級(jí)別組ADC、FA值較低級(jí)別組低，rCBF值較低級(jí)別組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 DTI定量分析聯(lián)合DWI檢測(cè)不同級(jí)別腦膠質(zhì)瘤參數(shù)比較

2.3 DTI定量分析聯(lián)合DWI診斷腦膠質(zhì)瘤的價(jià)值分析將腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)前病理分級(jí)作為因變量(“1”=高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤、“0”=低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤)，將ADC、FA、rCBF作為自變量，繪制ROC曲線(xiàn)圖。結(jié)果顯示，ADC、FA、rCBF單獨(dú)及聯(lián)合評(píng)估腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)的AUC均>0.7，當(dāng)取最佳截?cái)嘀禃r(shí)可獲得最佳預(yù)測(cè)價(jià)值。見(jiàn)表2。

表2 DTI定量分析聯(lián)合DWI診斷腦膠質(zhì)瘤的價(jià)值分析

3 討論

腦膠質(zhì)瘤主要治療方法為手術(shù)治療，因此術(shù)前早期了解患者的腫瘤部位、大小、與周?chē)M織關(guān)系等情況，對(duì)提高手術(shù)療效尤為重要，也是改善患者預(yù)后的關(guān)鍵。目前，臨床常規(guī)檢測(cè)腦膠質(zhì)瘤的方法為穿刺活檢、手術(shù)病理等，雖有診斷價(jià)值，但上述操作均有一定創(chuàng)傷性，影響患者預(yù)后，且由于腫瘤結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有顯著的異型性，在病理取樣時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確代表患者的最高癌細(xì)胞分化級(jí)別，導(dǎo)致診斷價(jià)值不高。因此，選擇其他高效的檢查方法進(jìn)行分級(jí)評(píng)估尤為重要。

DTI定量分析是以多種數(shù)值反映組織特征，利用組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，顯示腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束走形的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法；DWI可量化分析水分子的彌散受限情況，彌散系數(shù)越大，表示分子運(yùn)動(dòng)越活躍。DTI定量分析聯(lián)合DWI檢測(cè)的參數(shù)中，ADC可反映水分子擴(kuò)散情況，且ADC水平的高低，與細(xì)胞完整性、細(xì)胞間隙、細(xì)胞外的水分子擴(kuò)散密切相關(guān)；FA是DTI檢查的參數(shù)，其水平高低提示水分子在各方向的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，當(dāng)腫瘤侵襲白質(zhì)纖維時(shí)，可導(dǎo)致破壞部位缺失各方向異性，導(dǎo)致FA水平降低；rCBF是反映腦部相對(duì)血流量的指標(biāo)[5-6]。本研究結(jié)果顯示，高級(jí)別組ADC、FA低于低級(jí)別組，rCBF高于低級(jí)別組。分析原因在于，DWI可從分子水平上描述腦膠質(zhì)瘤患者瘤體內(nèi)的水分子彌散運(yùn)動(dòng)特征，并以ADC值對(duì)擴(kuò)散程度進(jìn)行量化；腦膠質(zhì)瘤患者病變組織細(xì)胞膜較為完整，細(xì)胞密度較大，且腫瘤細(xì)胞會(huì)取代正常腦組織，細(xì)胞成分的增多及間質(zhì)成分的減少，可促使病灶組織的擴(kuò)散程度受限，導(dǎo)致ADC數(shù)值相對(duì)較?。欢图?jí)別腫瘤的細(xì)胞間隙較大，密度較小，血管內(nèi)皮增殖不顯著，導(dǎo)致水分子彌散受限程度較小，ADC數(shù)值相對(duì)較高[7]。FA數(shù)值在0～1之間，可對(duì)大腦白質(zhì)纖維侵蝕、浸潤(rùn)程度進(jìn)行量化，可及時(shí)評(píng)估腫瘤的良惡風(fēng)險(xiǎn)；高級(jí)別患者，病情惡性程度越大，患者的細(xì)胞增殖處于異常活躍狀態(tài)，瘤體內(nèi)存在較多異常血管，易出現(xiàn)壞死病灶，且腫瘤內(nèi)的細(xì)胞排列組合較為密集，且瘤內(nèi)細(xì)胞排列比低級(jí)別膠質(zhì)瘤內(nèi)的細(xì)胞排列密集，但癌細(xì)胞的完成性破壞程度較高，可顯著顯示水分子的各向彌散情況的下降程度，高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤FA水平低于低級(jí)別組[8]。血管生成能力是腫瘤侵襲性的標(biāo)志，豐富的血管網(wǎng)，可為癌細(xì)胞提供足夠的氧氣、腫瘤生長(zhǎng)因子等；但由于腦膠質(zhì)瘤不是實(shí)性腫瘤，瘤體在腦組織中呈浸潤(rùn)生長(zhǎng)，腦中部分血管可滿(mǎn)足低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者的生長(zhǎng)情況，高級(jí)惡化程度的細(xì)胞，可快速生長(zhǎng)、增殖血管結(jié)構(gòu)，新生的病理血管易發(fā)生破裂出血，實(shí)質(zhì)血管較為豐富，增強(qiáng)瘤體實(shí)質(zhì)區(qū)域內(nèi)的血管生成能力，導(dǎo)致血流灌注量較大，圖像上顯示rCBF水平顯著升高[9-10]。為證實(shí)上述結(jié)論，本研究通過(guò)繪制ROC曲線(xiàn)圖，證實(shí)ADC、FA、rCBF單獨(dú)及聯(lián)合評(píng)估腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)的AUC均>0.7，可見(jiàn)DTI定量分析聯(lián)合DWI在腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)前病理分級(jí)中的評(píng)估價(jià)值較高。

綜上所述，DTI定量分析聯(lián)合DWI評(píng)估腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)前分級(jí)中的價(jià)值較高，可為后期臨床診治提供客觀依據(jù)，值得臨床推廣。