磁共振在腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤鑒別中的價(jià)值

李永超 詹孔才

四川省自貢市第五人民醫(yī)院放射科，四川自貢 643000

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤是常見的顱內(nèi)惡性腫瘤，兩種疾病在核磁共振檢查（magnetic resonance imaging，MRI）上的常規(guī)序列均可表現(xiàn)為不均勻環(huán)形強(qiáng)化病灶[1]，在患者顱內(nèi)多發(fā)占位或有明確原發(fā)惡性腫瘤病史時(shí)，兩種疾病的鑒別診斷較容易[2]，但有近30%的腦轉(zhuǎn)移瘤患者在早期以單發(fā)為主要表現(xiàn)[3]，因此對原發(fā)灶不明確的單發(fā)病灶患者來說鑒別診斷仍具有一定困難。隨著MRI技術(shù)的不斷發(fā)展，高場強(qiáng)、功能性磁共振越來越多的應(yīng)用于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷中[4]，成為了解病灶血流動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能代謝等多參數(shù)的重要的診斷依據(jù)[5]，本次研究觀察動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，EDC-MRI）和動(dòng)態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)MRI(dynamic susceptibility contrast-enhanced MR，DSC-MRI)對腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月至2018年1月期間因腦腫瘤前來我院完善MRI檢查，后經(jīng)手術(shù)或病理學(xué)檢查明確診斷為腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的58例患者，其中腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者無其他部位腫瘤，單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤既往原發(fā)腫瘤病史，同時(shí)排除多發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤或腦轉(zhuǎn)移瘤、合并腦結(jié)核或腦膜炎等嚴(yán)重感染者、合并嚴(yán)重心、肺、肝、腎臟功能不全者。所有患者中腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者31例，男19例，女12例，年齡為31～67歲，（平均年齡為51.3±7.4）歲；單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤27例，男17例，女10例，年齡為38～73歲，平均年齡為（62.7±8.5）歲，其中原發(fā)腫瘤為肺癌13例，消化道腫瘤8例，乳腺癌6例。本次研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)審批，并獲得所有患者及家屬自愿簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

所有患者術(shù)前均未采用放化療治療，術(shù)前完善DCE-MRI和DSC-MRI檢查，所有患者均采用美國通用電氣公司（GE）的光纖超導(dǎo)型磁共振“Optima MR360”進(jìn)行掃描，其中DCE-MRI檢測對所有患者的橫斷面的T1WI、T2WI及FLAIR等序列進(jìn)行掃描后，采用靜脈注射釓噴酸葡甲胺鹽（Gd-DTPA）進(jìn)行磁共振灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）及增強(qiáng)T1WI掃描。其中常規(guī)參數(shù)設(shè)置為：T1WI：TR 500 ms，TE 12 ms；T2WI：TR 5000 ms，TE110 ms；FLAIR ：TR 8000 ms，TE 120 ms，TI 2000 ms，視野240 mm×240 mm，層厚為5 mm，間距為1 mm，矩陣為256×256，注射對比劑Gd-DTPA 劑量為 0.2 mmol/kg，不超過20 mL，注射速率為3 mL/s，注射完對比劑后采用同樣速率注射25 mL 生理鹽水沖洗。DSC-MRI檢查采用 T2加權(quán)快速自旋回波序列，參數(shù)為TR 1600 ms，TE 30 ms，翻轉(zhuǎn)角 90°，層厚為4 mm，間距為1 mm，激勵(lì)次數(shù)為1，矩陣為 128×128，視野為 220 mm×220 mm，時(shí)間分辨率為5～6 s，采用靜脈注射Gd-DTPA，劑量為 0.1 mmol/kg，注射速率為 4mL/s，注射不超過 20 mL。

1.3 觀察指標(biāo)

將獲得的的掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作站，獲取患者腦血容量偽彩圖，選擇瘤體區(qū)和瘤周區(qū)內(nèi)高灌注處區(qū)域及對側(cè)正常腦組織放置圓形感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI），面積大小為 20～40 mm2，瘤體區(qū)及瘤周區(qū)均放置3個(gè)ROI，取平均值，ROI的選擇應(yīng)盡量避免顱內(nèi)粗大血管、壞死及出血區(qū)域。DSC-MRI檢查主要測量ROI的腦血容量值（cerebral blood volume，CBV）并計(jì)算相對腦血容量值（relative cerebral blood volume，rCBV），rCBV=瘤體瘤周區(qū)域CBV/對側(cè)正常區(qū)域CBV，同時(shí)建ROI的時(shí)間信號強(qiáng)度曲線，獲得對比劑流入瘤體前的信號強(qiáng)度（SIpre）、信號下降最明顯處的信號強(qiáng)度（SImin）、對比劑首過后的信號強(qiáng)度（SIpost），計(jì)算瘤體信號強(qiáng)度的恢復(fù)百分比（percentage of signal intensity recovery，PSR） ＝（SIpost－ SImin）/（SIpre－SImin）×100%。DSC-MRI的參數(shù)指標(biāo)主要通過軟件計(jì)算出腫瘤瘤體的容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)（Ktrans）、回流速率常數(shù)(Kep)、血管外細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(Ve)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件對本臨床研究的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以（±s）表示，采用t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 DSC-MRI參數(shù)結(jié)果對比分析

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的瘤體位置的rCBV值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周位置的rCBV值顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤，同時(shí)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的PSR水平顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見表1。

表1 DSC-MRI參數(shù)結(jié)果對比（±s）

腫瘤類型 rCBV PSR瘤體 瘤周膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 4.31±1.16 0.39±0.06 0.82±0.24腦轉(zhuǎn)移瘤 4.09±1.04 0.24±0.02 0.65±0.26 t 0.999 16.771 3.397 P>0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 DCE-MRI參數(shù)結(jié)果對比分析

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的瘤體部分的Ktrans、Kep、Ve值比較差均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周的Ktrans、Kep、Ve值均顯著高于單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見表2。

表2 DCE-MRI參數(shù)結(jié)果對比（s）

表2 DCE-MRI參數(shù)結(jié)果對比（s）

腫瘤類型 Ktrans（/min） Kep（/min） Ve瘤體 瘤周 瘤體 瘤周 瘤體 瘤周膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 0.26±0.06 0.09±0.03 0.40±0.08 0.43±0.08 0.64±0.08 0.11±0.04腦轉(zhuǎn)移瘤 0.23±0.04 0.03±0.01 0.37±0.06 0.22±0.04 0.68±0.10 0.07±0.01 t 1.994 12.804 1.857 14.874 1.959 6.192 P>0.05 ＜0.05 >0.05 ＜0.05 >0.05 ＜0.05

3 討論

腦轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞都是常見的顱內(nèi)腫瘤，但兩種病變在起源、血管生成方式、微血管滲透情況及瘤周區(qū)域病病水腫發(fā)生機(jī)制等方面均存在較大的差異[6]。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤分級的重要指標(biāo)之一就是腫瘤血管的生成情況，新生的腫瘤血管能夠?yàn)槟[瘤細(xì)胞增值生長提供營養(yǎng)，并進(jìn)一步為侵襲轉(zhuǎn)移提供途徑[7]，但其新生血管功能結(jié)構(gòu)尚未完整，處于無序、扭曲、膨脹的狀態(tài)，同時(shí)血管壁薄弱，平滑肌和內(nèi)膜結(jié)構(gòu)缺失，通透性往往較高[8]，腦轉(zhuǎn)移瘤實(shí)質(zhì)部血管的增生程度及范圍均不如腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[9]；腦轉(zhuǎn)移瘤能夠保持原發(fā)腫瘤的特性，多無正常血管屏障，注射造影劑后常常有大量滲漏，使病灶信號增強(qiáng)[10]，同時(shí)血管滲透性增加，使周圍組織由于瘤體壓迫引起血管源性水腫，水腫組織中無腫瘤細(xì)胞的生長浸潤，無血管生成[11]，但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤則仍保留有一定程度血管屏障，造影劑滲漏程度較輕，但由于其血管化程度更高，因此，在實(shí)踐中往往仍有病灶信號增強(qiáng)，且與轉(zhuǎn)移瘤無顯著差異[12]，此外，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤主要是腫瘤細(xì)胞沿著血管間隙及纖維束浸潤生長，并伴隨有血管新生，血管結(jié)構(gòu)相對完整，血腦屏障未顯著破壞[13]，盡管增強(qiáng)掃描未發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化，但實(shí)際已存在高血流灌注。兩種病變的差異，使得兩者的治療選擇、藥物使用、預(yù)后判斷存在巨大差異，因此術(shù)前的準(zhǔn)確鑒別診斷具有重要臨床意義。

以往常規(guī)MRI對腫瘤組織壞死、出血及周圍水腫的掃查具有高度的敏感性[14]，但當(dāng)腫瘤細(xì)胞浸潤增生時(shí)，血腦屏障可能仍保持完整，血管增殖異?；钴S，常常會(huì)導(dǎo)致影像學(xué)診斷和病理診斷的差異[15]，因此對于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤具有相似強(qiáng)化區(qū)域的兩種病變的評估仍具有一定困難。但DSC-MRI、DCE-MRI等功能性MRI能夠有效評價(jià)腦部腫瘤強(qiáng)化區(qū)域的血管滲透和新生血管情況[16]，多參數(shù)聯(lián)合鑒別診斷也有望提高膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤準(zhǔn)確率的重要手段。

本次研究中 DSC-MRI檢查參數(shù)結(jié)果提示膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的瘤體位置的rCBV值無差異，但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周位置的rCBV值顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤，同時(shí)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的PSR水平顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤，有研究表明[17]，rCBV值可作為評估腫瘤分級的最有價(jià)值的參數(shù)之一，與臨床病理分級具有顯著相關(guān)性，可以直接反應(yīng)腫瘤血管新生程度，但與血腦屏障破壞情況無關(guān)，而PSR是基于強(qiáng)度改變獲得的參數(shù)，與腫瘤血管屏障狀態(tài)、滲透性、對比劑滲漏程度相關(guān)，能有效反應(yīng)腫瘤血管的滲透性，本研究結(jié)果膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周的血管新生程度及腫瘤實(shí)質(zhì)的血管滲透性均顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤，結(jié)果與楊又源等人的研究結(jié)果保持一致[18]。同時(shí)本研究還顯示，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的瘤體部分的Ktrans、Kep、Ve值比較差均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤具有相似的惡性腫瘤特性，瘤體區(qū)域?qū)ρX屏障的破壞程度相似，但膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周的Ktrans、Kep、Ve值均顯著高于單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.05），提示對于瘤周區(qū)域，兩種病變中膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的血管通透性更高，血腦屏障的破壞的嚴(yán)重程度也顯著高于腦轉(zhuǎn)移瘤。

綜上所述，通過DSC-MRI和DCE-MRI能夠有效反映出膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤病灶的血流狀態(tài)，評估病變及周圍組織的血管生成分布、血腦屏障破壞狀態(tài)等，對疾病的診斷鑒別診斷以及治療效果和預(yù)后的評估均具有重要意義。