SWI 在腦膠質(zhì)瘤診斷和治療中的應(yīng)用進(jìn)展

張小芬，陸依娜，徐千惠，吳雙成，何震杰，陳昱錢(qián)

(1.浙江樹(shù)人學(xué)院樹(shù)蘭國(guó)際醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310015；2.嘉興學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

腦膠質(zhì)瘤（glioma）是由于大腦膠質(zhì)細(xì)胞癌變而產(chǎn)生的一種臨床常見(jiàn)的腦惡性腫瘤，約占中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤的80%[1]，且具有侵襲性生長(zhǎng)、預(yù)后不良、易復(fù)發(fā)的特點(diǎn)。磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是在強(qiáng)外磁場(chǎng)環(huán)境下，利用組織間的磁敏感差異和血氧水平依賴效應(yīng)成像的磁共振檢查新技術(shù)。根據(jù)腦膠質(zhì)瘤病灶組織間不同部位的磁敏感差異和血氧水平依賴效應(yīng)，SWI 成為一項(xiàng)能顯示瘤內(nèi)新生血管生長(zhǎng)狀況、出血病灶及區(qū)分鈣化并顯示腫瘤內(nèi)磁敏感信號(hào)強(qiáng)度的無(wú)創(chuàng)性磁共振成像技術(shù)[2]。目前，SWI 在臨床腦膠質(zhì)瘤的診斷和治療上提供了相當(dāng)重要的臨床價(jià)值。本文主要對(duì)SWI在腦膠質(zhì)瘤的瘤內(nèi)出血和鈣化、分級(jí)和鑒別診斷以及治療中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為該病的診斷、治療以及預(yù)后評(píng)估提供一定的參考依據(jù)。

1 SWI 對(duì)腦膠質(zhì)瘤內(nèi)出血和鈣化的識(shí)別或者鑒別

SWI 較傳統(tǒng)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）更能夠檢測(cè)到病灶內(nèi)包括鐵、鈣化、小靜脈、血液和骨骼等組織結(jié)構(gòu)和化合物，從而構(gòu)建顱內(nèi)病灶出血成像，將血液制品和瘤內(nèi)微小血管形成及評(píng)估大腦中的鐵沉積實(shí)現(xiàn)可視化的磁敏感成像。

常規(guī)影像學(xué)檢查如MRI 在T1和T2加權(quán)成像顯示的信號(hào)強(qiáng)度中，很難識(shí)別鈣化區(qū)域，已不能作為檢驗(yàn)鈣化的第一標(biāo)準(zhǔn)。SWI 在鑒別瘤內(nèi)病灶出血和鈣化具有重要臨床意義。在SWI 幅度圖像中，瘤內(nèi)低信號(hào)顯示為出血，鈣化區(qū)域表現(xiàn)為高信號(hào)，周邊的暗環(huán)結(jié)構(gòu)由于血腦屏障破壞，有出血現(xiàn)象而呈現(xiàn)低信號(hào)。Berberat J 等[3]對(duì)11 例腦膠質(zhì)瘤患者用SWI 進(jìn)行病理組化檢驗(yàn)，高達(dá)86%的實(shí)驗(yàn)對(duì)象可經(jīng)SWI 準(zhǔn)確鑒別瘤內(nèi)病灶內(nèi)的鈣化與出血。

2 SWI 在腦膠質(zhì)瘤診斷中的應(yīng)用

2.1 SWI 在腦膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷中的應(yīng)用 腦膠質(zhì)瘤為神經(jīng)上皮組織內(nèi)的膠質(zhì)細(xì)胞病變而來(lái)，屬于臨床上常見(jiàn)的顱內(nèi)惡性腫瘤，預(yù)后差[4]。腫瘤的分級(jí)對(duì)腦膠質(zhì)瘤臨床治療有重要指導(dǎo)作用，高級(jí)腦膠質(zhì)瘤手術(shù)切除的同時(shí)必須配合放療或輔助化療，而低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤僅通過(guò)手術(shù)切除就可以治愈[5]。同時(shí)，不同級(jí)別的膠質(zhì)瘤發(fā)展速度及預(yù)后狀況均存在差異，級(jí)別越高的腦膠質(zhì)瘤往往預(yù)后越差，并且分級(jí)結(jié)果與患者存活率吻合度高[6]。因此，術(shù)前進(jìn)行腦膠質(zhì)瘤級(jí)別的鑒定對(duì)臨床治療（包括治療方案的制訂、手術(shù)成功率、預(yù)后效果、腫瘤復(fù)發(fā)率）具有重要意義。

目前，SWI 已應(yīng)用于臨床腦膠質(zhì)瘤的分級(jí)診斷，這主要?dú)w功于腫瘤內(nèi)磁敏感性信號(hào)（intratumoral susceptibility signals，ITSS）。ITSS 為SWI 上腫瘤內(nèi)磁敏感性低信號(hào)區(qū)，代表腫瘤內(nèi)部的靜脈血管或微出血，形態(tài)上呈點(diǎn)狀、細(xì)線樣及點(diǎn)線樣結(jié)構(gòu)，大小無(wú)規(guī)律，分布不均勻，伴或不伴有聚集，上下層面不連續(xù)。在MIP 圖像上找出腫瘤內(nèi)低信號(hào)區(qū)最多的層面，采用視覺(jué)評(píng)估，通過(guò)觀察低信號(hào)數(shù)量及形態(tài)判斷腫瘤的級(jí)別，即腫瘤內(nèi)部聚集或不聚集、成簇低信號(hào)的細(xì)微線狀或點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)，在SWI 圖像上可明顯觀察到。根據(jù)ITSS 的發(fā)生率和具體形狀分為以下4 級(jí)：0級(jí)：無(wú)低信號(hào)；1 級(jí)：1～5 個(gè)點(diǎn)狀或細(xì)線狀I(lǐng)TSS；2 級(jí)：6～10 個(gè)點(diǎn)狀或細(xì)線狀I(lǐng)TSS；3 級(jí)：大于11 個(gè)點(diǎn)狀或細(xì)線狀I(lǐng)TSS，且在腫瘤連續(xù)區(qū)域內(nèi)。若整個(gè)病灶或病灶的大部分區(qū)域呈塊狀低信號(hào)，則認(rèn)為是3 級(jí)，這是由于鐵質(zhì)沉積過(guò)多而造成的偽影。

張寶紅等[7]用MRI 常規(guī)序列和SWI 同時(shí)對(duì)36例腦膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行術(shù)前分級(jí)發(fā)現(xiàn)SWI 序列術(shù)前分級(jí)與手術(shù)標(biāo)本的病理學(xué)分級(jí)符合率達(dá)75%，而MRI 常規(guī)序列僅為55.5%，這說(shuō)明SWI 在膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)的診斷中具有有明顯優(yōu)勢(shì)。有學(xué)者對(duì)經(jīng)病理證實(shí)膠質(zhì)瘤患者行術(shù)前SWI 掃描并對(duì)ITSS 級(jí)別進(jìn)行分級(jí)判斷與病理結(jié)果對(duì)照分析，通過(guò)Spearman 相關(guān)分析顯示ITSS 分級(jí)與病理分級(jí)呈顯著正相關(guān)，腫瘤級(jí)別越高，ITSS 值越大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8-11]。不過(guò)，杜常月等[12]采用SWI 和3D-ASL 兩種技術(shù)，對(duì)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級(jí)研究，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合SWI及3D-ASL 對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)的診斷效能大于單獨(dú)應(yīng)用某一種技術(shù)，并且SWI 診斷效能高于3D-ASL。

哈熱勒哈什·安曼太等[13]將按病理學(xué)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為低級(jí)別組和高級(jí)別組的膠質(zhì)瘤患者，通過(guò)SWI檢測(cè)進(jìn)行ITSS 分級(jí)比較，發(fā)現(xiàn)高級(jí)別膠質(zhì)瘤ITSS分級(jí)明顯高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，并且腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)與瘤周水腫區(qū)相對(duì)腦血容量（relative cerebral blood Volume，rCBV）值高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤。Xu J 等[14]通過(guò)對(duì)49 名神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的ITSS 的評(píng)估得出腫瘤內(nèi)的ITSS 程度在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中顯著高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤。因此，腫瘤內(nèi)ITSS 的數(shù)量和形態(tài)可以用于鑒別高、低級(jí)別的膠質(zhì)瘤，SWI 對(duì)于膠質(zhì)瘤低級(jí)別與高級(jí)別的評(píng)估效能較高[15，16]。楊濤等[17]也在實(shí)驗(yàn)研究中提出對(duì)ITSS 分級(jí)定義0、1 級(jí)為低級(jí)別膠質(zhì)瘤，2、3 級(jí)為高級(jí)別膠質(zhì)瘤。SWI 可用于膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷的原因可能為：①膠質(zhì)瘤級(jí)別越高，瘤內(nèi)微小血管病變?cè)斤@著，瘤血管生長(zhǎng)供不應(yīng)求使瘤細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，促進(jìn)血管形成；②高級(jí)別膠質(zhì)瘤內(nèi)瘤細(xì)胞生長(zhǎng)迅速，需氧量增加，容易引起缺氧，導(dǎo)致血管內(nèi)脫氧血紅蛋白增加，表現(xiàn)為SWI 低信號(hào)越多。

2.2 SWI 在腦膠質(zhì)瘤鑒別診斷中的應(yīng)用 目前腦膠質(zhì)瘤的影像學(xué)檢查主要為MRI 平掃+增強(qiáng)為主，同時(shí)MRI 其他序列,例如磁共振彌散加權(quán)成像、灌注成像、彌散張量成像等也被用于膠質(zhì)瘤的鑒別診斷中，但對(duì)于一些影像學(xué)特征相似疾病的鑒別診斷依然效果不佳。SWI 作為一項(xiàng)新的技術(shù)，能較好地顯示顱內(nèi)腫瘤實(shí)體內(nèi)的血管、微小出血，所以SWI 在膠質(zhì)瘤的鑒別診斷中具有重要意義。目前SWI 在已逐漸應(yīng)用于膠質(zhì)瘤的鑒別診斷中，尤其與腦轉(zhuǎn)移瘤、腦膿腫、淋巴瘤以及腦膜瘤等鑒別診斷方面取得一定的成果。

2.2.1 與腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷 高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤在在常規(guī)MRI 影像表現(xiàn)上有共同之處，尤其當(dāng)高級(jí)別膠質(zhì)瘤多發(fā)或腦轉(zhuǎn)移瘤單發(fā)時(shí)，準(zhǔn)確鑒別診斷兩者難度較大。SWI 顯示腫瘤內(nèi)部靜脈及微出血灶具有顯著優(yōu)勢(shì)，因而能較常規(guī)MRI 提供更多腫瘤內(nèi)部信息，有利于腫瘤性質(zhì)的判斷。周新韓等[18]研究發(fā)現(xiàn)，高級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤內(nèi)靜脈在腫瘤內(nèi)部與邊緣均見(jiàn)分布，甚至可見(jiàn)雜亂細(xì)小的吻合支及較粗大引流靜脈，而腦轉(zhuǎn)移瘤血管較為細(xì)小，吻合支少見(jiàn)，并且前者瘤內(nèi)靜脈明顯多于后者。劉芳等[19]也同樣發(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤患者的瘤內(nèi)靜脈數(shù)值高于腦轉(zhuǎn)移瘤患者，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。另外，王嬌燕等[20]對(duì)21 例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和21 例單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的SWI 指標(biāo)比較分析發(fā)現(xiàn)，兩者在ITSS 評(píng)分以及出血個(gè)數(shù)無(wú)差異，但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤靜脈數(shù)目明顯高于腦轉(zhuǎn)移瘤，出血指數(shù)明顯低于腦轉(zhuǎn)移瘤，對(duì)兩者的鑒別診斷具有一定價(jià)值。

因此，當(dāng)高級(jí)別膠質(zhì)瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤利用常規(guī)MRI 方法難以鑒別時(shí)，應(yīng)用SWI 觀察瘤內(nèi)靜脈對(duì)二者的鑒別診斷具有輔助意義。當(dāng)瘤內(nèi)無(wú)靜脈或靜脈少，血管細(xì)小，以邊緣分布為主且較為稀疏時(shí)，或者未見(jiàn)明確細(xì)小吻合支等情況時(shí)，出血指數(shù)較高時(shí)，應(yīng)首先考慮腦轉(zhuǎn)移瘤腦轉(zhuǎn)移瘤，高級(jí)別膠質(zhì)瘤的診斷應(yīng)放在次位。

2.2.2 與腦膿腫的鑒別診斷 腦膿腫和腦膠質(zhì)瘤在常規(guī)磁共振中都呈現(xiàn)伴有周圍水腫的環(huán)形加強(qiáng)圖像通常難以區(qū)分，但腦膿腫形成后期膿腫內(nèi)部壞死物質(zhì)被炎癥細(xì)胞吞噬、溶解會(huì)形成膿腔，加上膠原纖維包裹病灶難以形成新生血管，因此腦膠質(zhì)瘤在SWI 圖像中磁敏感信號(hào)檢出率會(huì)遠(yuǎn)高于腦膿腫。馬倫等[21]對(duì)23 例壞死性腦膠質(zhì)瘤患者以及16 例腦膿腫患者研究，通過(guò)判斷SWI 是否檢出ITSS，研究發(fā)現(xiàn)23 例壞死性膠質(zhì)瘤患者中22 例（95.7%）患者檢出ITSS，16 例腦膿腫患者中6 例（37.5%）檢出ITSS，利用ITSS 區(qū)分壞死性膠質(zhì)瘤和腦膿腫敏感性為96%，特異性為63%，且壞死性腦膠質(zhì)瘤患者ITSS 檢出率大于腦膿腫患者（=36.67，=0.002）。這可能與腦膿腫病灶內(nèi)缺乏新生血管和出血成分有關(guān)，由此可見(jiàn)，SWI 在壞死性腦膠質(zhì)瘤與腦膿腫的鑒別診斷中具有重要價(jià)值。

2.2.3 與腦淋巴瘤的鑒別診斷 腦淋巴瘤和高級(jí)別膠質(zhì)瘤均為臨床上顱內(nèi)惡性腫瘤，對(duì)于腦淋巴瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤的治療臨床上也有較大區(qū)別，前者主要采用放化療為主，后者主要以手術(shù)治療為主。因此對(duì)原發(fā)性腦淋巴瘤和高級(jí)別膠質(zhì)瘤準(zhǔn)確鑒別對(duì)治療方案的選擇和病人預(yù)后具有重要意義。由于兩種腫瘤均具有明顯的侵襲性生長(zhǎng)方式，在常規(guī)MRI 序列上兩者表現(xiàn)較為相似，不易區(qū)分。然而，SWI 利用其對(duì)微血管結(jié)構(gòu)的顯示優(yōu)勢(shì)，基于其直觀顯示腫瘤內(nèi)的磁敏感信號(hào)，對(duì)于鑒別腦淋巴瘤和高級(jí)別膠質(zhì)瘤具有重要的臨床價(jià)值[22]。王敏等[23]通過(guò)對(duì)15 例原發(fā)性腦淋巴瘤和22 例高級(jí)別膠質(zhì)瘤的常規(guī)MRI 及SWI 影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行觀察，SWIminIP 圖像上的腫瘤內(nèi)血管結(jié)構(gòu)及半定量評(píng)分顯示原發(fā)性腦淋巴瘤組腫瘤內(nèi)血管結(jié)構(gòu)半定量評(píng)分明顯低于高級(jí)別膠質(zhì)瘤組，證實(shí)SWI 血管結(jié)構(gòu)半定量評(píng)分有助于原發(fā)性腦淋巴瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤的鑒別診斷。這主要?dú)w因于腦淋巴瘤是一種乏血供，顱內(nèi)淋巴瘤的微血管密度明顯低于高級(jí)別膠質(zhì)瘤，可利用SWI 中ITSS 對(duì)淋巴瘤與膠質(zhì)瘤進(jìn)行較好的鑒別診斷。Di IA 等[24]應(yīng)用腫瘤內(nèi)SWI 信號(hào)的體積分?jǐn)?shù)和分形維數(shù)對(duì)78 例腦腫瘤患者研究后發(fā)現(xiàn)，淋巴瘤和高級(jí)腦膠質(zhì)瘤在分形維數(shù)上具有明顯差異，從而證明SWI 對(duì)兩者的鑒別診斷具有重要作用。

2.2.4 與腦膜瘤的鑒別診斷 腦膜瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見(jiàn)的軸外腫瘤，腫瘤供血血管和腫瘤微血管的顯示對(duì)腦膜瘤的鑒別診斷及臨床治療具有指導(dǎo)意義。腦膜瘤為良性腫瘤，但其血管十分豐富，且大部分為成熟的腫瘤血管，因此，在SWI 上主要表現(xiàn)為分布有規(guī)律的網(wǎng)格狀的低信號(hào)靜脈血管影像，血管間的腫瘤組織為均勻的等信號(hào)[25]。而高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤血管同樣豐富，但大多不成熟、通透性高，容易出現(xiàn)壞死和出血，因此在SWI 上表現(xiàn)為點(diǎn)狀、線狀的低信號(hào)區(qū)，與腦膜瘤的影像表現(xiàn)明顯不同。研究發(fā)現(xiàn)[24]，通過(guò)腫瘤內(nèi)SWI 信號(hào)的體積分?jǐn)?shù)和分形維數(shù)，可以很好地鑒別低級(jí)別膠質(zhì)瘤，Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤和腦膜瘤。

3 SWI 在腦膠質(zhì)瘤治療中的應(yīng)用

3.1 手術(shù)切除時(shí)確定腫瘤大小和邊緣 手術(shù)切除仍是膠質(zhì)瘤綜合治療的基礎(chǔ)，因而檢測(cè)和確定腫瘤的位置、大小和邊緣顯得尤為重要。目前，通過(guò)常規(guī)影像檢查確定瘤體大小非常困難，隨著SWI 在膠質(zhì)瘤診斷中的應(yīng)用，取得了一定的進(jìn)展。有學(xué)者通過(guò)對(duì)64 例腦膠質(zhì)瘤患者研究發(fā)現(xiàn)[13]，和常規(guī)序列相比，SWI 序列對(duì)于腫瘤邊界的顯示更為清晰，同時(shí)可呈現(xiàn)腫瘤微小血管病變信息，膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)rCBV值均高于瘤周水腫rCBV 值，這說(shuō)明SWI 可在一定程度上指導(dǎo)術(shù)中腦膠質(zhì)瘤切除。任可偉等[26]也同樣認(rèn)為SWI 在顯示膠質(zhì)瘤邊界、病理靜脈、出血灶情況方面具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)膠質(zhì)瘤手術(shù)的制定具有指導(dǎo)意義。另外，有研究提出膠質(zhì)瘤ITSS 的變化與它的位置和體積具有相關(guān)性，ITSS 的形態(tài)隨著腫瘤體積的變化而改變[27]。Blasiak B 等[28]使用超順磁納米氧化鐵作為造影劑，向患有膠質(zhì)瘤的大鼠注射，使在SWI圖像上腫瘤邊界與正常組織交界處磁敏感性差異增大，從而準(zhǔn)確確定膠質(zhì)瘤邊緣和大小。造影在腫瘤邊緣更明顯的原因可能與巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在腫瘤邊緣聚集有關(guān)[29，30]。這些研究表明SWI 聯(lián)合納米氧化鐵造影劑可確定腫瘤邊緣，大大提高手術(shù)切除的精度。

3.2 判斷腫瘤預(yù)后和療效 不同級(jí)別的膠質(zhì)瘤發(fā)展速度及預(yù)后狀況均存在差異，級(jí)別越高的腦膠質(zhì)瘤往往預(yù)后越差。SWI 圖像對(duì)腫瘤內(nèi)靜脈血管結(jié)構(gòu)十分敏感，因此可顯示腫瘤內(nèi)血管結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)體內(nèi)抗血管生成治療的效果，為腦膠質(zhì)瘤治療療效的評(píng)估提供輔助。研究發(fā)現(xiàn)[31]，治療前SWI 顯示更多低信號(hào)區(qū)域的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者在手術(shù)切除后同時(shí)接受抗血管生成治療、化療以及放療后具有更好的療效。Fellah S 等[32]對(duì)1 例復(fù)發(fā)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)行藥物治療，同時(shí)用SWI 評(píng)價(jià)不同時(shí)期腫瘤內(nèi)血管變化情況來(lái)判定治療效果?？梢?jiàn)，SWI 是一個(gè)進(jìn)行隨訪的有效放射學(xué)工具，可通過(guò)其良好顯示腦質(zhì)瘤內(nèi)的血管結(jié)構(gòu)變化來(lái)輔助評(píng)估治療效果。

4 總結(jié)與展望

SWI 在腦膠質(zhì)瘤分級(jí)評(píng)估、鑒別其它顱內(nèi)疾病以及治療較常規(guī)影像學(xué)檢測(cè)具具有重要意義。根據(jù)ITSS 的發(fā)生率和具體形狀有利于腦膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷。通過(guò)瘤內(nèi)靜脈、新生血管、微出血的觀察，有助于與其它顱內(nèi)腫瘤的鑒別診斷。當(dāng)SWI 與其它技術(shù)的聯(lián)合時(shí)，可更加精細(xì)地反映病灶信息，為腦膠質(zhì)瘤的治療、評(píng)估等提供更多依據(jù)。不過(guò)，SWI 在腦膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用也存在部分不足，例如腫瘤出血產(chǎn)物沉積帶來(lái)的磁敏感偽影會(huì)使病灶的低信號(hào)區(qū)域常常被夸大，影響病灶內(nèi)其它結(jié)構(gòu)的顯示。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，相信SWI 可顯示膠質(zhì)瘤更加細(xì)微的血管結(jié)構(gòu)變化從而為膠質(zhì)瘤的研究提供更多的信息和依據(jù)。