劉松國 ，韓 廣，李 強(qiáng) ，孟祥福 ，于秀英 ，李芳君

（1.山東省臨沂市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，山東 臨沂 276000；2.山東省臨沂市科技合作與應(yīng)用研究院，山東 臨沂 276000）

在我國，腦腫瘤發(fā)病約占全身腫瘤的2%，其中膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性腦內(nèi)腫瘤，而高級別膠質(zhì)瘤由于其浸潤生長，與正常組織的分界難以確定，手術(shù)難以徹底切除，生存率低，預(yù)后差。因此，術(shù)前評估對腦膠質(zhì)瘤治療方案的制訂和預(yù)后判斷有著重要的臨床意義。MRI對顱內(nèi)腫瘤的全面評估雖然得到了廣泛認(rèn)可，但常規(guī)MRI序列對腦腫瘤的診斷及分級仍顯不足［1］。MRI T1ρ成像是一種通過探索緩慢運(yùn)動中分子相互作用從而引起弛豫的成像方法，近年來被用于多種疾病的檢查中。腫瘤的生長及惡性程度與腫瘤細(xì)胞的大小及排列的緊密程度密切相關(guān)，T1ρ成像能反映腫瘤細(xì)胞大小及排列緊密程度。本研究將T1ρ成像與常規(guī)掃描序列聯(lián)合應(yīng)用，探討其在腦膠質(zhì)瘤術(shù)前分級中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析臨沂市中醫(yī)醫(yī)院2015年2月至2016年12月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的37例顱內(nèi)膠質(zhì)瘤患者資料，男22例，女15例；年齡18～65歲，中位年齡41歲。37例均為初診，在術(shù)前均行顱腦MRI常規(guī)及T1ρ成像檢查，腫瘤除外囊變、壞死、鈣化或出血后的實(shí)性成分最短徑＞3 cm。術(shù)后腫瘤按照《2007年WHO中樞神經(jīng)系腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)》［2］進(jìn)行分類，其中Ⅰ級9例，Ⅱ級12例，Ⅲ級9例，Ⅳ級7例。將Ⅰ、Ⅱ級歸為低級別膠質(zhì)瘤，Ⅲ、Ⅳ級歸為高級別膠質(zhì)瘤［3］，37 例中，低級別 21 例，高級別 16 例。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 3.0 T MRI掃描儀，頭部8通道線圈。37例均行T1FLAIR、T2PROPELLER、T2FLAIR、DWI Asset及靜脈注射 Gd-DTPA（劑量0.2 mmol/kg體質(zhì)量）對比增強(qiáng)掃描（流率3.0 mL/s）。T1ρ成像自選鎖頻率500 Hz，自旋鎖時間分別是10、20、40及80 ms。上述序列具體掃描參數(shù)見表1。

表1 MRI各序列具體參數(shù)

1.3 圖像分析及影像學(xué)評價 采用GE MR ADW 4.6工作站中Functool軟件進(jìn)行圖像后處理，得出T1ρ圖。結(jié)合常規(guī)序列掃描圖像，找到瘤體實(shí)性最大層面為測量層面，在瘤體實(shí)性最大區(qū)域、對側(cè)半球、對側(cè)白質(zhì)及對側(cè)灰質(zhì)設(shè)定4個ROI（約35 mm2），每處測量4次，求平均值，分別獲得相應(yīng)的T1ρ值；然后將腫瘤實(shí)性最大層面的T1ρ值分別除以對側(cè)半球、白質(zhì)、灰質(zhì)的T1ρ值，計(jì)算比值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所得數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，以±s表示。腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)T1ρ值與對側(cè)半球、白質(zhì)、灰質(zhì)T1ρ值的比值在高低級別膠質(zhì)瘤間分別行獨(dú)立t檢驗(yàn)；腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)T1ρ值和對側(cè)半球、白質(zhì)、灰質(zhì)T1ρ值的比值與腫瘤級別的相關(guān)性分析采用Spearman非參數(shù)相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

37例膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)的T1ρ值較對側(cè)正常區(qū)均不同程度升高。高低級別膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)T1ρ值及各項(xiàng)比值見表2。高低級別腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)T1ρ值和對側(cè)半球、白質(zhì)、灰質(zhì)T1ρ值的比值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.09，t=2.18，t=4，43；均 P＜0.05）；腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)T1ρ值和對側(cè)半球、白質(zhì)、灰質(zhì)T1ρ值的比值與腫瘤級別均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.77，P=0.037；r=-0.81，P=0.031；r=-0.72，P=0.027）。 受檢者常規(guī)掃描、T1ρ 成像圖見圖 1，2。

表2 不同級別腦膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)與對側(cè)半球、白質(zhì)及灰質(zhì)的T1ρ比值（±s）

表2 不同級別腦膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)與對側(cè)半球、白質(zhì)及灰質(zhì)的T1ρ比值（±s）

級別 例數(shù) 腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)/對側(cè)半球 腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)/對側(cè)白質(zhì) 腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)/對側(cè)灰質(zhì)低級別 21 1.75±0.91 1.62±0.98 1.99±0.82高級別 16 1.35±0.81 1.24±5.67 1.53±0.88

3 討論

目前，對膠質(zhì)瘤的術(shù)前分級主要應(yīng)用MRI平掃及對比增強(qiáng)掃描，通常依據(jù)腫瘤有無強(qiáng)化、瘤周水腫、出血、壞死和占位效應(yīng)等影像學(xué)表現(xiàn)對腦膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級診斷。MRI平掃提供的軟組織對比是根據(jù)組織的T1及T2弛豫時間，MRI對比增強(qiáng)掃描反映的是腫瘤的微循環(huán)血液供應(yīng)、血管生成等情況，但不能反映腫瘤細(xì)胞分子的密度及大小等信息，而這一指標(biāo)在腦內(nèi)膠質(zhì)瘤分級診斷方面很重要［3］。T1ρ成像機(jī)制在微觀上反映水分子與周圍大分子之間發(fā)生能量交換或質(zhì)子交換，在許多水和蛋白共存并部分捆綁結(jié)合的區(qū)域，T1ρ的表現(xiàn)與T2截然不同，且隨自選鎖場強(qiáng)度的增加，差異更明顯［4-6］。當(dāng)腫瘤發(fā)生時，機(jī)體的微觀構(gòu)造或環(huán)境發(fā)生改變，表現(xiàn)為細(xì)胞構(gòu)成（細(xì)胞密度、數(shù)量、體積大小和細(xì)胞外間隙）、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性和細(xì)胞內(nèi)外大分子分布等的改變。此外，各種原因，如壞死、細(xì)胞密度的改變等，都將導(dǎo)致腫瘤內(nèi)與鄰近腫瘤（如血管源性水腫）水分子的不同，進(jìn)而影響 T1ρ 成像時信號的改變［7-9］。 因此，T1ρWI可對腫瘤的細(xì)胞特性進(jìn)行無創(chuàng)性評估，并可通過測量T1ρ值進(jìn)行定量分析。

不同類型、不同級別的膠質(zhì)瘤成分及構(gòu)成不同，級別越高，膠質(zhì)瘤內(nèi)部成分越復(fù)雜，越易發(fā)生出血壞死。本研究選擇腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)測量T1ρ值，是因?yàn)槟[瘤的實(shí)質(zhì)成分最能反映其惡性程度［10-11］。本研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)的T1ρ值較對側(cè)正常區(qū)均不同程度升高，推測可能與腫瘤實(shí)質(zhì)部分細(xì)胞體積大、排列緊密，造成周圍水分子與腫瘤細(xì)胞發(fā)生能量交換的改變有關(guān)。級別越高的膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域內(nèi)部腫瘤細(xì)胞越大且排列越不均勻，因此T1ρ成像對膠質(zhì)瘤的分級有重要意義。T1ρ成像可很好地顯示腫瘤的邊界［12-13］、探測細(xì)胞凋亡，并能反映腦腫瘤行非外科手術(shù)治療的效果，評估腦腫瘤細(xì)胞的大小及排列情況，對確定腦腫瘤性質(zhì)有一定價值，可作為常規(guī)序列有效補(bǔ)充?？傊?，高級別膠質(zhì)瘤的腫瘤細(xì)胞增殖越活躍，其相應(yīng)的腫瘤細(xì)胞密度越高，腫瘤內(nèi)自由水受生物膜結(jié)構(gòu)的限制作用越明顯，在其腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)測得的T1ρ值越低。目前，T1ρ成像技術(shù)在腫瘤中的應(yīng)用研究較少，鄭興菊等［14］報道，利用T1ρ成像技術(shù)可提高原發(fā)性肝癌的診斷符合率。鄭澤宇［15］研究認(rèn)為，T1ρ成像能準(zhǔn)確、敏感地反映膠質(zhì)瘤的組織特性，可作為判別高低級別膠質(zhì)瘤的量化指標(biāo)之一，與本研究結(jié)論相符。

T1ρ成像使對腦腫瘤的診斷上升到微觀水平，達(dá)到形態(tài)與生理生化等功能并重，并能在一定程度上進(jìn)行量化分析，是常規(guī)MRI檢查的重要補(bǔ)充。本研究應(yīng)用GE公司最先進(jìn)的MR Discovery 750掃描儀進(jìn)行腦膠質(zhì)瘤的對比研究，并將其定量指標(biāo)與病理分級聯(lián)系起來，從而在體內(nèi)無創(chuàng)性了解腫瘤的增殖和腫瘤的微觀結(jié)構(gòu)改變等生物學(xué)行為，實(shí)現(xiàn)個體治療，提高患者的生活質(zhì)量和預(yù)后。

本研究不足：①采集速度較慢。②樣本量偏小。③組織病理學(xué)標(biāo)本的光學(xué)顯微鏡分析是臨床確定膠質(zhì)瘤級別的金標(biāo)準(zhǔn)，但須考慮到神經(jīng)病理學(xué)檢查的局限性，如膠質(zhì)瘤的不均質(zhì)性、采樣過疏均可導(dǎo)致對腫瘤級別的低估［16］。

綜上所述，常規(guī)MRI假設(shè)水分子處于自由狀態(tài)，但實(shí)際上組織中的水分子與大分子捆綁在一起，兩者之間常發(fā)生能量或質(zhì)子交換等相互作用，因此結(jié)合T1ρ成像對膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級具有非常重要的臨床意義。本研究表明，高低級別膠質(zhì)瘤T1ρ值有明顯差異性，可能與腫瘤惡性程度越高，腫瘤細(xì)胞體積越大，排列越緊密有關(guān)。T1ρ成像技術(shù)無創(chuàng)、無需注射對比劑、可重復(fù)性強(qiáng)、簡單易行，腎功能不全或存在出血病灶者也可行此檢查，對腦腫瘤治療方案的制訂有重要的參考價值，有助于對其進(jìn)行術(shù)前定性及分級，值得臨床推廣應(yīng)用。