DTI纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲在腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)中的應(yīng)用

李旭朝，成晶晟，徐立新

常德市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科，湖南常德 415000

腦膠質(zhì)瘤是生長(zhǎng)迅速的惡性腫瘤，盡管手術(shù)療效較好，但術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。有數(shù)據(jù)提示超過(guò)90%的腫瘤切除率將顯著延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間和減低術(shù)后復(fù)發(fā)率，但腦膠質(zhì)瘤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，位于腦組織深部區(qū)域，腫瘤的范圍及與白質(zhì)纖維束的關(guān)系無(wú)法準(zhǔn)確判斷，導(dǎo)致手術(shù)切除率低，腫瘤易復(fù)發(fā)甚至侵襲，而盲目大范圍切除可能損傷患者腦組織，影響患者術(shù)后恢復(fù)[1]。彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)能夠立體、直觀地顯示腫瘤與白質(zhì)纖維束的關(guān)系，通過(guò)觀測(cè)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)幅度和方向進(jìn)行分析，目前關(guān)于腦膠質(zhì)瘤的研究主要在于定性研究，而針對(duì)判斷腦膠質(zhì)瘤范圍及性質(zhì)等信息的研究尚待深入[2]。故而，本研究探討彌散張量成像纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲在腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值，旨在為臨床腦膠質(zhì)瘤治療方案的制定提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年1月在我院手術(shù)治療的腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤患者89例，其中男性41例，女性48例；年齡41～65歲，平均年齡(49.18±5.59)歲；體質(zhì)量指數(shù)19.20～24.90 kg/m2，平均體質(zhì)量指數(shù)(22.20±2.03)kg/m2；病灶部位：額頂葉運(yùn)動(dòng)區(qū)43例，優(yōu)勢(shì)半球語(yǔ)言區(qū)34例，多個(gè)腦葉12例；腫瘤體積40～82 cm3，平均體積(65.50±11.43)cm3；病理類(lèi)型：低級(jí)別58例，高級(jí)別31例。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：均經(jīng)病理學(xué)確診；病變位于腦功能區(qū)；術(shù)前Karnofsky功能狀態(tài)(KPS)評(píng)分>60分；患者及家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并有其他惡性腫瘤者、凝血功能異常等其他疾病者。觀察組(n=46)給予DTI纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲，對(duì)照組(n=43)給予術(shù)中超聲定位，兩組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、病灶部位、腫瘤體積及病理類(lèi)型比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1檢查方法

使用我院飛利浦公司生產(chǎn)超導(dǎo)型磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，先予以常規(guī)MRI掃描顯示腫瘤位置，使用單次激發(fā)平面自旋回波序列進(jìn)行DTI掃描，間隔0 mm，層厚2 mm，TR/TE=5000/60 ms，層數(shù)60，視野FOV 230×230，于16個(gè)各向同性方向上施加擴(kuò)散敏感梯度，MRI系統(tǒng)附件軟件重建圖像，計(jì)算感興趣區(qū)各向異性分?jǐn)?shù)(FA)值和表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值。腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤患者相關(guān)影像圖見(jiàn)圖1。

1.2.2治療方法

觀察組給予DTI纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲：使用3.0T MRI系統(tǒng)(美國(guó)GE公司生產(chǎn))進(jìn)行掃查，根據(jù)DTI影像資料保護(hù)皮層下白質(zhì)纖維束和確定腫瘤切除范圍，使用彩色多普勒超聲儀(意大利百勝公司)進(jìn)行超聲探查，術(shù)中神經(jīng)外科和超聲科醫(yī)生共同探測(cè)病灶深度，膠質(zhì)瘤界限等信息，確定皮層切口、皮層造瘺深度和方向，術(shù)后轉(zhuǎn)入ICU監(jiān)護(hù)治療，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)患者血壓、神志及瞳孔變化等生命體征變化。對(duì)照組于超聲引導(dǎo)下進(jìn)行常規(guī)腦膠質(zhì)瘤切除術(shù)，手術(shù)方法與觀察組相同。

1.2.3評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

KPS評(píng)分：80分以上為非依賴(lài)級(jí)，即生活自理級(jí)；50～70分為半依賴(lài)級(jí)，即生活半自理；50分以下為依賴(lài)級(jí)，即生活需要?jiǎng)e人幫助[3]。

Anderson腦腫瘤癥狀評(píng)估量表(MDASI-BT)：該量表采用0～10分計(jì)分，0分為無(wú)癥狀或無(wú)干擾，10分表示癥狀和干擾最嚴(yán)重[4]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組手術(shù)情況比較

手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量和住院時(shí)間，兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組腫瘤全切率明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組手術(shù)情況比較

2.2 兩組手術(shù)前后各評(píng)分比較

觀察組和對(duì)照組術(shù)后KPS評(píng)分、MDASI-BT評(píng)分均較術(shù)前改善(P<0.05)；觀察組術(shù)后KPS評(píng)分明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，而MDASI-BT評(píng)分明顯低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組手術(shù)前后各評(píng)分比較

2.3 兩組癥狀改善情況比較

觀察兩組癥狀改善情況，觀察組和對(duì)照組癥狀好轉(zhuǎn)比例均>50%，其中觀察組好轉(zhuǎn)比例明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組癥狀改善情況比較

2.4 觀察組不同癥狀改善患者臨床資料、DTI參數(shù)比較

觀察組治療無(wú)變化或加重患者病理類(lèi)型高級(jí)別比例、FA值明顯高于好轉(zhuǎn)患者(P<0.05)，ADC值明顯低于好轉(zhuǎn)患者(P<0.05)；治療好轉(zhuǎn)、無(wú)變化或加重患者術(shù)前KPS評(píng)分、術(shù)前MDASI-BT評(píng)分、腫瘤全切率等比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 觀察組不同癥狀改善患者臨床資料、DTI參數(shù)比較

2.5 相關(guān)性分析

將觀察組患者病灶FA值、ADC值與術(shù)前KPS評(píng)分、MDASI-BT評(píng)分進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示：病灶FA值、ADC值與術(shù)前KPS評(píng)分、MDASI-BT評(píng)分無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。

2.6 DTI定量參數(shù)預(yù)測(cè)治療效果的價(jià)值

FA值、ADC值預(yù)測(cè)觀察組患者治療好轉(zhuǎn)的ROC曲線下面積分別為0.756和0.803，P<0.05。見(jiàn)表5。

表5 DTI定量參數(shù)預(yù)測(cè)治療效果的ROC曲線參數(shù)

3 討論

腦膠質(zhì)瘤發(fā)病率居顱內(nèi)腫瘤首位，多表現(xiàn)為嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，屬于最常見(jiàn)的原發(fā)性顱腦腫瘤，患者死亡率較高且預(yù)后較差[5]。手術(shù)是腦膠質(zhì)瘤的主要方法，盡可能大范圍地切除腫瘤可以減少疾病的復(fù)發(fā)，但可能對(duì)腦組織和功能造成損傷。因此，腦膠質(zhì)瘤術(shù)前檢查確認(rèn)腦膠質(zhì)瘤惡性程度及皮質(zhì)功能區(qū)與病灶、白質(zhì)纖維束的關(guān)系對(duì)提高治療效果和改善預(yù)后至關(guān)重要。

DTI技術(shù)的圖像重組功能主要與腦組織內(nèi)水分子彌散及磁共振信號(hào)變化有關(guān)，可顯示腦白質(zhì)纖維束，特別是顱內(nèi)交叉纖維和瘤周水腫方面能夠更清晰地顯示腫瘤與腦白質(zhì)纖維的位置關(guān)系有助于評(píng)估腦膠質(zhì)瘤的性質(zhì)和邊界[6]。本研究結(jié)果顯示觀察組腫瘤全切率明顯高于對(duì)照組。DTI圖像中紅色代表左右纖維束的走形，藍(lán)色代表上下纖維束走形，綠色則代表前后纖維束的走形，其他方向走形的纖維束依照其方向來(lái)表達(dá)[7,8]。DTI圖像可顯示膠質(zhì)瘤與鄰近重要的白質(zhì)纖維束，若術(shù)前白質(zhì)纖維束表現(xiàn)為破壞，則全切甚至擴(kuò)大切除膠質(zhì)，若重要白質(zhì)纖維束表現(xiàn)為推移、浸潤(rùn)，則需保留白質(zhì)纖維束，進(jìn)而制定合理的手術(shù)方法。

本研究顯示，術(shù)后觀察組較對(duì)照組具有更高的KPS評(píng)分，更低的MDASI-BT評(píng)分，癥狀好轉(zhuǎn)比例明顯高于對(duì)照組，提示DTI纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲在腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)治療中有助于更好地改善患者的腦功能及臨床癥狀。切除大腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤時(shí)依據(jù)DTI分析腫瘤和判定腫瘤切除程度，結(jié)合皮質(zhì)電刺激定位功能區(qū)，有助于了解病變的切除程度和判斷腫瘤與功能區(qū)關(guān)系，制定合理的治療方案和切除路徑，提高腫瘤切除率，改善臨床癥狀。

ADC值能夠反映腫瘤組織細(xì)胞密度，腫瘤細(xì)胞密度越高，ADC值越低，因此高惡性腫瘤ADC值較低，腫瘤惡性程度最高部位的ADC值最低，反之較高；FA對(duì)彌散各向異性低值更為敏感，作為張量各向異性與張量比值可描述水分子彌散過(guò)程中速度和方向的不均勻性[9,10]。本研究結(jié)果顯示觀察組治療無(wú)變化或加重患者病理類(lèi)型高級(jí)別比例、FA值明顯高于好轉(zhuǎn)患者，ADC值明顯低于好轉(zhuǎn)患者。轉(zhuǎn)歸較差的腦膠質(zhì)瘤的惡性程度更高，細(xì)胞密度更高，因此ADC值較低。此外，轉(zhuǎn)歸較差的腦膠質(zhì)瘤病灶實(shí)質(zhì)區(qū)存在大量腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，組織結(jié)構(gòu)排列失?；蚱茐?，自由水成分增加，進(jìn)而導(dǎo)致FA值明顯降低。

DTI定量參數(shù)預(yù)測(cè)治療效果的價(jià)值結(jié)果顯示FA值、ADC值預(yù)測(cè)觀察組患者治療效果具有較高的特異性和靈敏性。DTI圖像可直接顯示腦白質(zhì)纖維束，更加直觀地分析腦內(nèi)白質(zhì)纖維束的走行，有助于了解病變對(duì)纖維束破壞的分析[11,12]。高級(jí)別腦瘤和轉(zhuǎn)移瘤普遍存在周?chē)X白質(zhì)的破壞和浸潤(rùn)，三維神經(jīng)束成像存在缺如和中斷表現(xiàn)，因而通過(guò)DTI圖像可以判斷白質(zhì)纖維束的變化對(duì)腫瘤及其好轉(zhuǎn)程度提供數(shù)據(jù)參考。ADC值是一個(gè)標(biāo)量，只代表彌散梯度磁場(chǎng)施加方向上水分子的彌散特點(diǎn)，不能完全、正確地評(píng)價(jià)不同組織各向異性的特點(diǎn)，而FA代表各向異性程度，反映分子在空間位移的程度，且與組織的方向有關(guān)，但本研究的相關(guān)性結(jié)果病灶FA值、ADC值與術(shù)前KPS評(píng)分、MDASI-BT評(píng)分無(wú)明顯相關(guān)性，這可能是因?yàn)楸狙芯繕颖玖枯^少，還需要進(jìn)一步大樣本，多中心研究證實(shí)。

綜上所述，DTI纖維束重建聯(lián)合術(shù)中超聲在腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)中有較好的價(jià)值，值得臨床使用。