彌散張量成像技術(shù)輔助高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤切除術(shù)的效果

霍 利 陳偉強(qiáng)

1.河北省唐山市玉田縣醫(yī)院神經(jīng)外科，河北玉田064100；2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東汕頭515041

彌散張量成像技術(shù)輔助高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤切除術(shù)的效果

霍 利1陳偉強(qiáng)2▲

1.河北省唐山市玉田縣醫(yī)院神經(jīng)外科，河北玉田064100；2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東汕頭515041

目的探討彌散張量成像（DTI）技術(shù)輔助高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤切除術(shù)的效果。方法選擇2009年1月～2013年12月河北省玉田縣醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的行DTI檢查的高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者27例為觀察組，選擇2006年1月～2008年12月我院20例高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者作為對(duì)照組。對(duì)照組患者行MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描檢查，所有患者手術(shù)均在顯微鏡下完成。觀察組手術(shù)入路：皮層切口根據(jù)DTI顯示的腫瘤與腦組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，選擇避開(kāi)功能區(qū)及傳導(dǎo)束的腦溝進(jìn)入。對(duì)照組手術(shù)入路：根據(jù)患者術(shù)前MRI的結(jié)果，選擇距離腫瘤較近的腦溝進(jìn)入。比較觀察組患者不同部位DTI的平均彌散系數(shù)（MD）及部分各向異性指數(shù)（FA）值，比較兩組患者腫瘤切除率及并發(fā)癥發(fā)生率。結(jié)果觀察組患者腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質(zhì)區(qū)MD值分別為（1.270±0.259）×10-9、（1.130±0.135）×10-9、（0.819±0.090）×10-9mm2/s，腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)的MD值均明顯高于正常白質(zhì)區(qū)（P＜0.05），而腫瘤病灶區(qū)的MD值與瘤周水腫區(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。觀察組患者腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質(zhì)區(qū)FA值分別為（0.169±0.023）、（0.219±0.030）、（0.410±0.050），與正常白質(zhì)區(qū)比較，腦膠質(zhì)瘤患者的腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)FA值均明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；瘤周水腫區(qū)FA值高于腫瘤病灶區(qū)，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。觀察組患者全切24例（88.9%），次全切3例（11.1%）；對(duì)照組全切16例（80.0%），次全切2例（10.0%），部分切除2例（10.0%）；兩組全切率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組患者手術(shù)功能損害發(fā)生率比較（0.0%比20.0%），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論DTI技術(shù)可區(qū)別高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)及正常白質(zhì)區(qū)，對(duì)確定手術(shù)治療方案，避免新的神經(jīng)損傷等具有重要的臨床指導(dǎo)意義。

腦膠質(zhì)瘤曰彌散張量成像技術(shù)曰顯微外科

腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率高，病情兇險(xiǎn)，預(yù)后差，病死率居顱內(nèi)腫瘤首位[1]。既要最大化地保護(hù)患者腦組織結(jié)構(gòu)的重要功能區(qū)及傳導(dǎo)束，又要盡可能多的切除腫瘤組織，是臨床醫(yī)師手術(shù)治療的最大目標(biāo)，因此，術(shù)前正確判斷腫瘤的性質(zhì)、部位及其與周圍重要組織的關(guān)系顯得尤為重要。彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）的表觀彌散系數(shù)圖（apparent diffusion coefficient，ADC）可幫助劃定腫瘤界限，但存在爭(zhēng)議[2-5]。磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是基于DWI技術(shù)發(fā)展而來(lái)，近年來(lái)備受關(guān)注。磁共振DTI是目前唯一能活體顯示腦白質(zhì)纖維束走向的無(wú)創(chuàng)成像方法[6]。通過(guò)DTI技術(shù)了解膠質(zhì)瘤病灶與周圍腦白質(zhì)纖維束的位置關(guān)系等，制訂合適的手術(shù)方案，以降低手術(shù)對(duì)腦組織結(jié)構(gòu)的損傷，提高手術(shù)切除率，改善了患者的生存質(zhì)量?，F(xiàn)對(duì)玉田縣醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者的臨床資料進(jìn)行分析，旨在探討DTI技術(shù)對(duì)腦膠質(zhì)瘤手術(shù)患者的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2009年1月～2013年12月我院收治的手術(shù)時(shí)采用DTI檢查顯示的腫瘤與功能傳導(dǎo)束的關(guān)系而選擇手術(shù)入路的腦膠質(zhì)瘤患者27例作為觀察組，其中男17例，女10例；年齡20～72歲，平均（55.1± 29.7）歲。均經(jīng)病理診斷確診，病理分級(jí)：Ⅲ級(jí)為15例，Ⅳ級(jí)為12例。臨床表現(xiàn)：顱內(nèi)高壓癥狀23例，肢體運(yùn)動(dòng)障礙4例，感覺(jué)障礙3例。均行常規(guī)MRI及DTI檢查。以2006年1月～2008年12月我院收治的20例高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者作為對(duì)照組，行MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描檢查，其中男13例，女7例；年齡19～70歲，平均（54.5±29.0）歲；Ⅲ級(jí)為12例，Ⅳ級(jí)為8例。兩組患者的年齡、性別及病理分級(jí)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），具有可比性。入選標(biāo)準(zhǔn)：均無(wú)嚴(yán)重的心、肝、腎等重要臟器疾病，術(shù)前KPS評(píng)分均≥70分，術(shù)前均未行放、化療治療。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過(guò)，患者或家屬均知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法

術(shù)前觀察組均行常規(guī)MRI及DTI檢查，對(duì)照組患者行MRI常規(guī)及增強(qiáng)掃描檢查。DTI方法：應(yīng)用GE Signa ExciteⅡ3.0 TMR掃描儀，并用最新的8通道頭線圈以提高信噪比，自旋回波序列T1或T2加權(quán)像作為解剖背景圖像。DTI掃描參數(shù)如下：DW-EPI，TR 8000 ms，TE為Minmum，磁敏感梯度b為0 s/mm2和1000 s/mm2，15個(gè)彌散方向，矩陣128×130，單次激發(fā)，視野（FOV）24 cm×24 cm，層厚3～5 mm，層間距0～1 mm。圖像后處理：使用GE公司提供的SUN圖像工作站，用Functool軟件對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。選取腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)及鄰近正常白質(zhì)區(qū)，分別測(cè)得平均彌散系數(shù)（MD）及部分各向異性指數(shù)（FA）值。由兩位高年資磁共振診斷醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)纖維束位置、方向的改變將腫瘤對(duì)周圍白質(zhì)纖維束的影響分為推移、浸潤(rùn)和破壞3種表現(xiàn)。

1.3 手術(shù)方法

所有患者手術(shù)均在顯微鏡下完成。觀察組手術(shù)入路：皮層切口根據(jù)DTI顯示的腫瘤與腦組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，選擇避開(kāi)功能區(qū)及傳導(dǎo)束的腦溝進(jìn)入。對(duì)照組手術(shù)入路：根據(jù)術(shù)前患者M(jìn)RI的結(jié)果，明確腫瘤的位置及腫瘤的體積，選擇距離腫瘤較近的腦溝進(jìn)入。

1.4 觀察指標(biāo)

測(cè)量觀察組患者腫瘤不同部位的MD及FA值。比較兩組患者手術(shù)腫瘤切除率及術(shù)后并發(fā)癥。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x依s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較，采用χ2檢驗(yàn)；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 觀察組患者術(shù)前不同部位MD及FA值的比較

觀察組患者腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)的MD值均明顯高于正常白質(zhì)區(qū)（均P＜0.05），而腫瘤病灶區(qū)的MD值與瘤周水腫區(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。與正常白質(zhì)區(qū)比較，腦膠質(zhì)瘤患者的腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)FA值均明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），瘤周水腫區(qū)FA值高于腫瘤病灶區(qū)，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組腫瘤切除率的比較

兩組患者無(wú)一例手術(shù)死亡病例。觀察組患者全切24例（88.9%，24/27），次全切3例（11.1%，3/27）；對(duì)照組全切16例（80.0%，16/20），次全切2例（10.0%，2/ 20），部分切除2例（10.0%，2/20）；兩組全切率的比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.3 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥的比較

觀察組患者術(shù)后未見(jiàn)新發(fā)神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)。對(duì)照組患者有2例術(shù)后肌力減退加重，2例視力減退加重。兩組患者手術(shù)功能損害發(fā)生率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（0.0%與20.0%，P＜0.05）。

3 討論

WHO 2000年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中將膠質(zhì)瘤歸類為低級(jí)別膠質(zhì)瘤（Ⅰ、Ⅱ級(jí)）和高級(jí)別膠質(zhì)瘤（Ⅲ、Ⅳ級(jí)），對(duì)低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者手術(shù)時(shí)盡可能地保護(hù)正常腦白質(zhì)纖維束，術(shù)后腦白質(zhì)纖維束復(fù)位后，患者的臨床癥狀會(huì)得到明顯改善，生活質(zhì)量得到明顯提高。對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者，已受到浸潤(rùn)、破壞的腦白質(zhì)纖維束無(wú)法恢復(fù)，則盡可能多地切除腫瘤，以免術(shù)后復(fù)發(fā)。因此明確腫瘤與周圍腦組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系及腫瘤對(duì)周圍結(jié)構(gòu)的侵犯程度，對(duì)制訂手術(shù)計(jì)劃很有幫助。

手術(shù)的治療目標(biāo)是最大程度地切除腫瘤，保護(hù)腦組織的重要功能，避免造成新的神經(jīng)損傷，提高患者的生活質(zhì)量[7]。膠質(zhì)瘤病灶多位于白質(zhì)內(nèi)，常規(guī)的MRI掃描序列無(wú)法清晰描述腦白質(zhì)纖維束的形態(tài)結(jié)構(gòu)。DTI技術(shù)能清晰地界定高級(jí)別膠質(zhì)瘤腫瘤組織與瘤周水腫組織、正常組織的界限，對(duì)于指導(dǎo)手術(shù)治療方案等具有重要指導(dǎo)意義，并可根據(jù)彌散張量纖維束成像提示的重要白質(zhì)纖維束功能區(qū)與腫瘤的關(guān)系，預(yù)測(cè)預(yù)后[8-10]。磁共振DTI技術(shù)可直觀顯示膠質(zhì)瘤周圍的白質(zhì)纖維束的改變，手術(shù)時(shí)可避開(kāi)移位的白質(zhì)束，起到為手術(shù)導(dǎo)航的作用，避免損傷移位的白質(zhì)束，保護(hù)腦組織的功能，以提高患者術(shù)后生活質(zhì)量；并切除受損的白質(zhì)束以免術(shù)后復(fù)發(fā)[11-12]。

本研究結(jié)果表明，觀察組患者膠質(zhì)瘤不同部位的MD、FA值不同，與正常白質(zhì)區(qū)比較，腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)的MD值均明顯升高（均P＜0.05），而腫瘤病灶區(qū)的MD值與瘤周水腫區(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。與正常白質(zhì)區(qū)比較，腦膠質(zhì)瘤患者的腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)FA值均明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），瘤周水腫區(qū)FA值高于腫瘤病灶區(qū)，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。因此DTI的MD值和FA值可區(qū)分高級(jí)別膠質(zhì)瘤腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)及正常白質(zhì)區(qū)，其結(jié)果與夏偉等[13]研究結(jié)果相符。觀察組與對(duì)照組腫瘤全切率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），而手術(shù)功能損害發(fā)生率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（0.0%與20.0%，P＜0.05）。其結(jié)果說(shuō)明磁共振DTI技術(shù)可起到為手術(shù)導(dǎo)航的作用，避免了新的神經(jīng)損傷。

綜上所述，DTI技術(shù)可區(qū)別高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)及正常白質(zhì)區(qū)，對(duì)確定手術(shù)切除范圍等具有重要的指導(dǎo)意義，并可根據(jù)彌散張量纖維束成像提示的重要白質(zhì)纖維束功能區(qū)與腫瘤的關(guān)系，預(yù)測(cè)預(yù)后。

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Effect of diffusion tensor imaging assisted resection of high grade glioma

HUO Li1CHEN Weiqiang2▲
1.Department of Neurosurgery,Hospital of Yutian County in Tangshan City,Hebei Province,Yutian064100,China; 2.Department of Neurosurgery,the First Affiliated Hospital to Medical College of Shantou University,Guangdong Province,Shantou515041,China

ObjectiveTo discuss the effect of diffusion tensor imaging assisted resection of high grade glioma.Meth-odsTwenty-seven cases of high grade gliomas with DTI examination from January 2009 to December 2013 in the Hospital of Yutian County in Hebei Province(“our hospital”for short)were as observation group.20 cases of high grade gliomas from January 2006 to December 2008 in our hospital were selected as control group.The patients of the control group were done MRI and enhanced scan.All patients underwent operation under a microscope.Observation group:the skin incision was chosen to avoid tracts sulci and function area according to the relationship between preoperative tumor DTI display and function tracts;control group:according to the results of the preoperative MRI,clear the location and size of tumor they were chosen from the trench into the brain tumor closer.The average diffusion coefficient(MD) and fractional anisotropy index(FA)in different parts of glioma DTI of patients in observation group were observed. The rates of tumor resection post operative nerve function damage of patients in two groups were observed.ResultsIn the observation group,MD values of tumor lesions,peritumoral edema,normal white matter were(1.270±0.259)×10-9, (1.130±0.135)×10-9,(0.819±0.090)×10-9mm2/s,respectively.MD values of tumor lesions and peritumoral edema were significantly higher than those of normal white matter(P＜0.05),but there was no statistically significant difference in the MD value between tumor lesion and peritumoral edema region(P＞0.05).FA values of tumor lesions,peritu-moral edema,normal white matter was(0.169±0.023),(0.219±0.030),(0.410±0.050),respectively.Compared with the normal white matter in patients with cerebral glioma,FA value of tumor lesions,peritumoral edema region decreased obviously,the difference was statistically significant(P＜0.05);FA value of peritumoral edema region was higher than the tumor lesion,there was statistically significant difference between the two groups(P＜0.05).There were 24 patients (88.9%)in the observation group who were totally removed,subtotal resection in 3 cases(11.1%).The control group were totally removed in 16 cases(80.0%),subtotal resection in 2 cases(10.0%),partial resection in 2 cases(10.0%), there was not statistically significant difference between the total removal rate of the two groups(P＞0.05).The rate of damage in patients with operation function of the two groups has significant difference(0.0%vs 20.0%,P＜0.05).ConclusionDTI can distinguish high-grade gliomas tumor region,peritumoral edema region and normal white matter regions.There is clinical guiding significance to determine the extent of resection operation and avoid new nerve injury.

Glioma;Diffusion tensor imaging;Microsurgery

R730.264

A

1673-7210（2015）04（b）-0077-04

2014-12-30本文編輯：任念）

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)2009B030801327）。

▲通訊作者