MR彌散成像(DWI)在腦膠質瘤診斷、術前分型及手術指導中的應用觀察

王 虎 姚倩東 芮 軍 顧 聰

四川省科學城醫(yī)院放射科 (四川 綿陽 621900)

腦腫瘤是指發(fā)生于顱內的腫瘤，目前較為常見的是膠質瘤和轉移瘤，常規(guī)MRI影像結果顯示二者均為長T1、長T2信號影，不利于臨床的占位性病灶的鑒別診斷[1]。但病理學研究結果顯示，腦膠質瘤和腦轉移瘤瘤旁水腫區(qū)存在不同，主要是因為前者水腫區(qū)伴隨腫瘤細胞浸潤，而后者僅為血管源性水腫[2]。磁共振彌散加權成像(DWI)是通過對水分子布朗運動的測量來鑒別不同疾病，因此可能對鑒別腦膠質瘤和腦轉移瘤有幫助[3]。世界衛(wèi)生組織(WTO)中樞神經系統(tǒng)腫瘤分類標準(2016年)中指出，不同級別的腦膠質瘤采取的治療方式也不相同，但常規(guī)MRI以及術后組織病理學檢查對腫瘤的分級難度較大，因此不利于治療方案的選擇[4]。為了探討磁共振DWI在腦膠質瘤診斷、術前分型及手術指導中的應用價值，本文回顧性分析了我院手術或病理檢查確診為腦腫瘤并行磁共振DWI檢查62例患者的相關資料，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取我院2017年1月至2019年6月期間收治的62例經手術或病理檢查診斷為腦腫瘤的患者為研究對象。其中男性38例，女性24例，年齡25～67歲，平均(39.7±5.5)歲，腫瘤直徑14～65mm，平均腫瘤直徑(33.42±10.25)mm，腫瘤具體包括低級別腦膠質瘤(WHOⅠ～Ⅱ級)19例，高級別腦膠質瘤(WHO Ⅲ～Ⅳ級)22例，腦轉移瘤21例。

納入標準：經手術或病理檢查確診；術前接受MRI平掃、增強掃描以及DWI檢查，且影像資料保存完整；術前未接受任何放化療、手術或激素治療。排除標準：合并其他部位淋巴瘤或其他腫瘤者；圖像質量較差者(如運動偽影)；MRI檢查禁忌證者；臨床資料不完整者。所有患者或患者家屬知情同意并簽字，本研究開始前已經醫(yī)院倫理委員會審核通過。

1.2 方法采用Siemens 3.0T MR，使用標準頭線圈，全部病例均行常規(guī)磁共振成像(MRI)及DWI掃描。按如下順序掃描：軸位SE T1WI、FSE T2WI、T2-FLAIR、DWI，最后行軸位、矢狀位、冠狀位T1WI增強掃描。常規(guī)掃描參數(shù)：T1WI：TR=350ms，TE=10ms，2NEX；T2WI：TR=3500ms，TE=90ms，2NEX。FLAIR：T1=2000ms，層厚5mm，無層間隔，F(xiàn)OV 24cm×24cm，矩陣為256×256。T1WI增強的掃描參數(shù)與其平掃一致。DWI掃描采用單次激發(fā)SE-EPI序列，掃描參數(shù)：TR=2800ms，TE=95ms，1NEX，矩陣為128×128，層厚、層間距和FOV與常規(guī)掃描相一致，并在X、Y、Z三個方向施加彌散梯度，彌散敏感系數(shù)(b值)為0s/mm2、1000s/mm2，掃描時間為33s。由兩位高年資的放射科醫(yī)師使用Siemens公司Syngo工作站進行圖像后處理，采用表觀擴散系數(shù)值(ADC)軟件建立ADC圖，在橫斷面ADC圖上進行感興趣區(qū)的選取，進行ADC值測量，腫瘤實質測量時盡可能避開囊變、壞死區(qū)域，腫瘤水腫區(qū)測量則避開腦室、腦溝，重復測量3次，取平均值。

1.3 觀察指標(1)瘤體實質區(qū)、瘤旁水腫區(qū)(增強區(qū)域以外、20mm以內的水腫區(qū))、對側正常組織的ADC值；(2)瘤體實質區(qū)標準化ADC值(rADC-t)=瘤體實質區(qū)ADC值/對側正常區(qū)ADC值，瘤體水腫區(qū)標準化ADC值(rADC-p)=瘤體水腫區(qū)ADC值/對側正常區(qū)ADC值；(3)腫瘤鏡下全切率以及術后功能致殘率(以出現(xiàn)肌力術前降低和新的肢體運動障礙為主要表現(xiàn))。

1.4 統(tǒng)計學方法應用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據分析。計量資料均服從正態(tài)分布，描述為()，兩兩比較采用t檢驗；應用ROC曲線分析腫瘤實質ADC值對腦膠質腦分型的價值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 腦轉移瘤和腦膠質瘤DWI參數(shù)比較腦轉移瘤和腦膠質瘤的瘤實質區(qū)及瘤周水腫區(qū)ADC值均高于對側正常區(qū)(P＜0.05)，并且腦轉移瘤瘤周水腫區(qū)ADC值和rADC-p值要高于腦膠質瘤(P＜0.05)，見表1。

表1 腦轉移瘤和腦膠質瘤DWI參數(shù)差異

2.2 不同腦膠質瘤分級DWI參數(shù)比較低級別腦膠質瘤的瘤實質區(qū)、瘤周水腫區(qū)ADC、rADC-t、rADC-p值均高于高級別膠質瘤(P＜0.05)，見表2。

表2 低、高級別腦膠質瘤DWI參數(shù)比較

2.3 瘤實質區(qū)ADC值術前腦膠質瘤分型的ROC分析ROC結果顯示：瘤實質區(qū)ADC值診斷腦膠質瘤級別的AUC為0.830，95%CI為0.705～0.955，最佳臨界點為1.165×10-3mm2/s，見圖1、表3。

圖1 瘤實質區(qū)ADC值術前腦膠質瘤分型的ROC曲線

表3 瘤實質區(qū)ADC值術前腦膠質瘤分型的效能

2.4 DWI指導腦膠質瘤全切術的效果分析參考DWI進行腦膠質瘤患者腫瘤切除的鏡下全切率為64.29%(27/42)，術后致殘率為21.43%(9/42)。

3 討 論

腦膠質瘤和轉移瘤是極為常見的腦內腫瘤類型，腦膠質瘤可發(fā)生于任何年齡段，高級別的腦膠質瘤(WHO Ⅲ～Ⅳ)主要以最大限度切除病灶及術后放化療來進行治療，但由于腦膠質瘤的生物學特性，手術切除通常不完全，因此預后通常不佳[5]。腦組織血供豐富，其他部位腫瘤容易轉移至腦部，這類轉移型瘤治療方法主要為對原發(fā)病灶對癥治療的同時對轉移病灶進行手術或放化療[6]。由于兩種腫瘤的主要治療方案和預后均不盡相同，因此在術前影像學檢查時若能準確判斷腫瘤的類型對治療方法選擇及預后評估有重大意義。臨床研究表示兩種腫瘤的臨床癥狀相似，都以頭痛、視乳頭水腫、局灶性偏癱等為主。在常規(guī)MRI檢查影像學表現(xiàn)也相似，均為T1WI低信號、T2WI高信號，瘤灶內可見囊變、壞死及出血，瘤周則表現(xiàn)為不同程度水腫，增強掃描則呈現(xiàn)不均勻明顯強化。因此常規(guī)MRI僅能用于定位診斷和良、惡性鑒別[7]，但影像學上很難確定其病理分型。DWI是醫(yī)學影像學檢查中唯一無創(chuàng)測量水分子運動并成像的一項技術，物理學上擴散是由擴散系數(shù)D決定的，擴散系數(shù)D是分子擴散的速度，由于腦組織的生理活動、血流、頭部運動及病變等均可能引起水分子的布朗運動，因此用ADC值來代替D值[8]。ADC值與細胞的結構關系密切，腫瘤細胞會阻礙水分子的運動，擴散受限因此ADC值減小，但單純血管性水腫則不會影響水分子自由擴散，不會導致ADC值減小。本研究結果顯示，兩種腫瘤的瘤實質區(qū)及瘤周水腫區(qū)ADC值均高于對側正常區(qū)，其原因可能為正常腦組織中神經纖維均平行分布，而水分子彌散動作與正常神經纖維垂直，因此受阻明顯ADC值較低，而瘤體內腫瘤細胞排列紊亂有利于水分子彌散，因此ADC值較高。同時腦轉移瘤瘤周水腫區(qū)ADC值和rADC-p值要高于腦膠質瘤，則與兩種瘤體的生物學特性相關，由于腦膠質瘤的侵襲性生長特點，在瘤周水腫區(qū)既有血管源性水腫又有腫瘤細胞的浸潤，而腦轉移瘤的特性與原發(fā)病灶有關，通常為單純性血管源性水腫[9-10]，因此通過瘤周水腫區(qū)的ADC值或rADC-p值可以很好的鑒別腦轉移瘤和腦膠質瘤，與朱震方等[11]的研究一致。

腦膠質瘤依據目前神經系統(tǒng)腫瘤分類可分為低級別、高級別腦膠質瘤兩類。國內2012年的診斷與治療指南中指出，低級別腦膠質瘤采用外科手術治療，術后無需放化療，預后良好。而具有較強侵襲性的高級別腦膠質瘤，其生物學特性為浸潤性的生長，因此手術難度大、難以完全切除瘤體，術后多需要放化療來進行綜合治療[12]。有研究顯示，原發(fā)病灶周圍2cm以內為腦膠質瘤易復發(fā)部位，統(tǒng)計數(shù)據表明其占比超過80%，而遠處復發(fā)僅占1%～5%[13]。因此，術前對腫瘤的分級準確評估是制定治療方案重要依據，對預后判斷的具有重要意義。本研究結果顯示，低級別腦膠質瘤的瘤實質區(qū)、瘤周水腫區(qū)ADC、rADC-t、rADC-p值均高于高級別膠質瘤，主要是因為低級別膠質瘤浸潤程度較低，并且向周圍浸潤不明顯，因此可有利于腦膠質瘤的鑒別。為了進一步證實ADC值對于術前腦膠質瘤分級的作用，本研究進行了ROC分析結果顯示，瘤實質區(qū)ADC值診斷腦膠質瘤級別的AUC為0.830，具有較高的診斷價值，并且截斷值為1.165×10-3mm2/s。而李洪波等[14]的研究結果顯示，以手術病理結果為“金指標”，以ADC值1.11×10-3mm2/s為最佳臨界點對腦膠質瘤進行鑒別的準確率為93.55%，均證實了瘤實質區(qū)ADC值用于術前腦膠質瘤分級的臨床價值。本研究結果還顯示，腦膠質瘤患者腫瘤切除的鏡下全切率為64.29%，術后致殘率為21.43%。劉俊華[15]研究表示，不參考相關檢測直接選擇距離腫瘤最近的腦溝進行手術的鏡下全切率為57.2%，而術后致殘率為71.4%，提示參考DWI檢測結果能夠幫助推測膠質瘤周浸潤的范圍，提高鏡下全切率降低術后致殘率。

綜上所述，腦腫瘤患者術前進行磁共振DWI檢查，可有利于腦膠質瘤和腦轉移瘤的區(qū)分，從而采取不同的治療方式，同時還能夠進行術前腦膠質瘤的分型，并指導術中切除范圍，降低術后致殘率，值得臨床推廣。但本研究樣本量較小，還需要更大樣本的臨床研究來進行驗證。