多模態(tài)MRI在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值分析

侯振華

阜新市中心醫(yī)院放射科 (遼寧 阜新 123000)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，膠質(zhì)瘤占原發(fā)顱內(nèi)腫瘤的30~40%左右[1]。膠質(zhì)瘤浸潤(rùn)生長(zhǎng)，不易與正常組織區(qū)分開(kāi)，手術(shù)后也難以徹底切除，早期診斷是患者預(yù)后改善的關(guān)鍵所在。磁共振成像檢查在顱內(nèi)膠質(zhì)瘤的診斷和術(shù)前分級(jí)中具有重要作用，具有多參數(shù)、多序列成像特征，然而以往主要根據(jù)磁共振成像(MRI)特征來(lái)診斷，但有些膠質(zhì)瘤與其他腫瘤類型影像表現(xiàn)較為相似，且腫瘤的范圍、邊界、內(nèi)部情況評(píng)價(jià)較為困難[2-3]。近年來(lái)，大量新興技術(shù)出現(xiàn)，使得顱內(nèi)膠質(zhì)瘤磁MRI評(píng)估敏感性、特異性大幅度增加，通過(guò)多模態(tài)綜合分析和交叉驗(yàn)證，準(zhǔn)確揭示腦膠質(zhì)瘤病理過(guò)程[4]。本研究分析多模態(tài)MRI在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前鑒別診斷價(jià)值，旨在為臨床疾病診斷和治療提供參考，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析本院2017年2月至2019年9月本院55例手術(shù)及病理學(xué)證實(shí)為腦膠質(zhì)瘤的患者臨床資料，其中男31例，女24例；年齡41~77歲，平均(56.88±9.35)歲，按中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)，分為低級(jí)別組27 例(Ⅰ級(jí)3例，Ⅱ級(jí)24例)，高級(jí)別組28例(Ⅲ 級(jí)21 例，Ⅳ級(jí)7例)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)手術(shù)及病理檢查確診為腦膠質(zhì)瘤；接受多模態(tài)MRI掃描檢查；術(shù)前為進(jìn)行化療、放療以及其它抗腫瘤性治療；圖像質(zhì)量佳；臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重腦外傷史；既往腦部手術(shù)史；存在血管畸形或合并顱內(nèi)占位疾病；顱內(nèi)壓嚴(yán)重升高或腦疝；合并嚴(yán)重精神疾病患者；腦膠質(zhì)瘤治療后復(fù)發(fā)患者；合并幽閉恐懼癥者；造影劑過(guò)敏者。

1.2 檢查方法

1.2.1 常規(guī)MRI檢查 仰臥位，上肢置身側(cè)制動(dòng)，頭先進(jìn)，應(yīng)用 GE Signa HD 3.0T磁共振全身掃描儀進(jìn)行掃描，頭顱8通道相控陣線圈。T1FLAIR參數(shù)：TR、TE分別為2000ms、21ms，矩陣312×197；FSE-T2WI參數(shù)：TE分別為4400ms、90ms，矩陣256×256；T2FLAIR參數(shù)：TR、TE分別為9000ms、140ms，F(xiàn)OV22cm×22cm。增強(qiáng)掃描經(jīng)肘靜脈注射Gd-DTPA(0.1mmol/kg)，之后加注生理鹽水15mL，掃描層厚為5.0mm，層距為1.5mm，層數(shù)為20，激勵(lì)次數(shù)為1次(NEX=1)。

1.2.2 功能MRI成像相關(guān)方法及參數(shù) 采用動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)(Arterial spin labeling，ASL)，TR、TE、TI分別為4748ms、14.6ms、1525ms，采集兩次，掃描5min。擴(kuò)散張量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)采用單次激發(fā)自旋回波-回波平面成像，不同方向施加擴(kuò)散敏感梯度，TR、TE分別為9000ms、102ms矩陣128×128，F(xiàn)OV：22cm×22cm，NEX=1，b值=1000s/mm2，層厚4mm。

1.3 圖像處理與數(shù)據(jù)分析將DTI圖像傳至 ADW4.2，每個(gè)部位選擇3個(gè)感興趣區(qū)，計(jì)算腫瘤瘤體部分FA值、ADC值。數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE AW 4.2，選取實(shí)性部分最大層面，繪制感興趣區(qū)，得到瘤體血流量、正常白質(zhì)血流量(TBF、BFWM)。

1.4 腦白質(zhì)纖維束評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5](1)推移：與對(duì)側(cè)正常纖維束相比，纖維束只存在移位；(2)浸潤(rùn)：與對(duì)側(cè)正常纖維束相比，部分纖維束出現(xiàn)中斷，且較為稀疏；(3)破壞：纖維束出現(xiàn)連續(xù)性的中斷。

1.5 手術(shù)病理學(xué)檢查標(biāo)本以福爾馬林固定，石蠟包埋，切片，HE染色光鏡觀察，確定腦膠質(zhì)瘤的低級(jí)別和高級(jí)別。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法利用 SPSS 20.0 ，計(jì)量資料組間比較行t檢驗(yàn)；等級(jí)資料采用例數(shù)表示，行秩和檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征曲線確定診斷價(jià)值，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 MRI-ASL掃描技術(shù)在腦膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用低級(jí)別病變區(qū)域?yàn)榈凸嘧?，高?jí)別多為高灌注，高級(jí)別組TBF、rTBF值高于低級(jí)別組(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 MRI-ASL掃描技術(shù)在腦膠質(zhì)瘤中的血流灌注值比較

2.2 MRI-DTI掃描技術(shù)在腦膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用低級(jí)別瘤實(shí)性部分ADC圖高信號(hào)，F(xiàn)A圖低信號(hào)；高級(jí)別瘤實(shí)性部分ADC圖等或高信號(hào)，F(xiàn)A圖低信號(hào)。高級(jí)別瘤實(shí)質(zhì)部分rMDt、rADt、rRDt、λ1t、λ2t、λ3t低于低級(jí)別瘤(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 MRI-DTI掃描技術(shù)在腦膠質(zhì)瘤中腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)DTI參數(shù)比較

2.3 膠質(zhì)瘤白質(zhì)纖維束(DTT)特征低級(jí)別組中DTT表現(xiàn)推移10例，浸潤(rùn)14例，破壞3例；高級(jí)別組DTT表現(xiàn)推移0例，浸潤(rùn)17例，破壞11例。膠質(zhì)瘤級(jí)別越高，纖維束侵潤(rùn)和破壞的程度則越嚴(yán)重，低級(jí)別與高級(jí)別膠質(zhì)瘤纖維束形態(tài)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表3。

表3 高級(jí)別與低級(jí)別膠質(zhì)瘤DTT狀態(tài)差異

2.4 MRI-ASL與MRI-DTI掃描技術(shù)診斷價(jià)值MRI-ASL與MRI-DTI掃描技術(shù)ROC聯(lián)合診斷下AUC=0.944高于各參數(shù)TBF、rTBF、rMDt、rADt、rRDt、λ1t、λ2t、λ3t，ROC診斷下AUC=0.771、0.770、0.778、0.758、0.767、0.685、0.778、0.788(P<0.05)，見(jiàn)表4，圖1~圖3。

圖1 MRI-ASL掃描技術(shù)。圖2 MRI-DTI掃描技術(shù)。圖3 聯(lián)合檢測(cè)價(jià)值。

表4 MRI-ASL與MRI-DTI掃描技術(shù)診斷價(jià)值

3 討 論

臨床上，對(duì)于膠質(zhì)瘤通常采用手術(shù)為主，結(jié)合化放療等綜合治療[6]。手術(shù)的根本目的和原則在于最大程度和范圍將腫瘤切除，并有效明確腫瘤病理性質(zhì)，有效緩解臨床癥狀的同時(shí)，為后續(xù)放化療提供條件，延長(zhǎng)患者生存時(shí)間[7]。

作為顱內(nèi)最常見(jiàn)腫瘤病變類型，腦膠質(zhì)瘤早期診斷并確定病理分級(jí)，對(duì)選擇治療方案，改善患者預(yù)后具有重要價(jià)值[8]。臨床上多以常規(guī)MRI檢查作為顱內(nèi)腫瘤評(píng)估手段，依照腫瘤形態(tài)、強(qiáng)化程度、信號(hào)特點(diǎn)等進(jìn)行判斷，但其對(duì)于膠質(zhì)瘤分級(jí)評(píng)估的敏感度并不高。任彥等[9]研究表明，常規(guī)MRI掃描診斷腦膠質(zhì)瘤的敏感性僅為55.1%~83.3%，且尤其是對(duì)于分級(jí)相近膠質(zhì)瘤的區(qū)分較為困難，如Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤。腫瘤生長(zhǎng)和新生血管形成息息相關(guān)，血管形成對(duì)于腫瘤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)具有重要價(jià)值，因?yàn)橹車律⒀茉u(píng)估也是腫瘤檢測(cè)重點(diǎn)之一。ASL通過(guò)氫質(zhì)子標(biāo)記，使其弛豫翻轉(zhuǎn)，以標(biāo)記、非標(biāo)記像差值得到灌注信息[10]。DTI反映白質(zhì)水分子擴(kuò)散方向，相關(guān)的指標(biāo)主要有ADC和FA，ADC反映細(xì)胞外間隙；FA反映神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)完整度[11]。顱內(nèi)腫瘤發(fā)生時(shí)，瘤細(xì)胞浸潤(rùn)、水腫等均可改變腦組織、白質(zhì)纖維束中水分子的擴(kuò)散能力。

本研究中，低、高級(jí)別膠質(zhì)瘤灌注存在明顯差異，高級(jí)別組TBF、rTBF值高于低級(jí)別組，ASL診斷敏感度、特異度較高，與林坤等[12]研究結(jié)果一致。ASL可定量評(píng)估腫瘤血管生成并反映其血流動(dòng)力學(xué)，評(píng)估其惡性級(jí)別。DTI常用 FA評(píng)估白質(zhì)改變，λ1、λ2、λ3反映擴(kuò)散幅度，反映腫瘤內(nèi)部的不均質(zhì)性，在膠質(zhì)瘤分級(jí)中具有重要價(jià)值[13]。本研究中高級(jí)別瘤實(shí)質(zhì)部分rMDt、rADt、rRDt以及λ1t、λ2t、λ3t低于低級(jí)別瘤，這可能是由于膠質(zhì)瘤分級(jí)與腫瘤細(xì)胞數(shù)目和密度呈現(xiàn)正相關(guān)，腫瘤級(jí)別增加時(shí)，多核、巨核細(xì)胞比例隨之增加，瘤體水分子擴(kuò)散能力進(jìn)一步加強(qiáng)，在這其中高級(jí)別瘤受到的影響往往更大[14]。本研究分析TBF、rTBF、rMDt、rADt和λ1t、λ2t、λ3tROC診斷對(duì)比低級(jí)別和高級(jí)別瘤下AUC=0.771、0.770、0.778、0.758、0.767、0.685、0.778、0.788，且上述參數(shù)聯(lián)合診斷下AUC達(dá)到了0.944。DTI在一定程度上反映腦白質(zhì)纖維束方向，顯示病變對(duì)其產(chǎn)生的影響。本研究顯示，低級(jí)別瘤周圍纖維束多較為稀疏，且呈現(xiàn)推移狀態(tài)，表現(xiàn)為輕度侵潤(rùn)，破壞較少；高級(jí)別瘤多表現(xiàn)為侵潤(rùn)狀態(tài)且被破壞中斷，惡性程度越高，纖維束破壞越嚴(yán)重，查昳琳等[15]研究結(jié)果支持本結(jié)論。

綜上所述，多模態(tài)MRI腦膠質(zhì)瘤診斷和分級(jí)的有效影像學(xué)技術(shù)，多模態(tài)、多參數(shù)的MRI技術(shù)可從分子影像學(xué)角度進(jìn)行臨床診斷，在血流動(dòng)力學(xué)水平指導(dǎo)臨床診斷和治療。