冷 冰 任 巖 陳海清

遼寧健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)阜新礦總醫(yī)院CT磁共振科 (遼寧 阜新 123000)

腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤(gliomas)是常見顱內(nèi)原發(fā)性惡性腫瘤，在全部中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤占比為35.26%～60.96%，其惡性程度較高，致死率在≤34歲和35～54歲人群中分別高居惡性腫瘤第2位和第3位[1-2]。膠質(zhì)瘤主要源自神經(jīng)上皮的膠質(zhì)細(xì)胞，詳細(xì)病因目前還未明確，既往研究認(rèn)為可能與遺傳、感染和環(huán)境污染等因素關(guān)系密切，類手術(shù)切除是現(xiàn)階段主要治療手段，同時(shí)術(shù)后輔助放化療對延長生存時(shí)間也具有積極作用[3-4]。按照WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)，膠質(zhì)瘤根據(jù)病理組織惡性程度可分為Ⅰ～Ⅳ級，其中Ⅰ～Ⅱ級和Ⅲ～Ⅳ分別為低級別膠質(zhì)瘤(low grade glioma，LGG)和高級別膠質(zhì)瘤(high grade glioma，HGG)，不同級別患者治療方案和預(yù)后情況均存在明顯差異，故早期準(zhǔn)確診斷和分級對膠質(zhì)瘤治療極為重要[5]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)通過多序列和多參數(shù)成像可詳細(xì)提供腫瘤邊界、站位效應(yīng)及壞死情況等病理特征，是膠質(zhì)瘤診斷重要無創(chuàng)影像學(xué)技術(shù)，隨著動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像(arterial spin labeling，ASL)和彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)等技術(shù)逐漸成熟，使膠質(zhì)瘤定量分析成為可能[6-7]。本文主要研究ASL和DTI在膠質(zhì)瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值，為提升臨床診治水平提供更多循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年12月至2019年12月我院142例疑似腦膠質(zhì)瘤患者為樣本進(jìn)行研究，其中男性79例，女性63例，年齡26～78歲，平均年齡(47.03±8.16)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：均經(jīng)穿刺或術(shù)后病理檢查結(jié)果確診；年齡18～80歲；均為初診患者；均完成ASL和DTI檢查；患者及家屬均完全知曉本研究內(nèi)容并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：入院前已接受手術(shù)或放化療等抗腫瘤治療；ASL和DTI圖像存在明顯偽影或質(zhì)量不合格者；伴急性感染或嚴(yán)重系統(tǒng)性疾病者。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI檢查 所有患者均采用美國GE公司Discovery MR 750型3.0T磁共振掃描儀及八通道相控陣線圈進(jìn)行T1WI、T2WI、3D ASL和DTI檢查，其中T1WI采用FLAIR序列，參數(shù)設(shè)置為TE 24ms，TR 2700ms，F(xiàn)OV 240mm×240mm，層厚5mm，層間距0.3mm；T2WI采用軸位TSE脂肪抑制序列，參數(shù)設(shè)置為TE 120ms，TR 4400ms，F(xiàn)OV 240mm×240mm，層厚5mm，層間距1.0mm；3D ASL掃描采用FSE成像序列，參數(shù)為TE 10.5ms，TR 4600ms，F(xiàn)OV 240mm×240mm，矩陣512×512，層厚4mm，間隔1.5mm，延遲時(shí)間(PLD)1525 ms，掃描時(shí)間269s，激勵(lì)次數(shù)3次；DTI檢查采用EPI成像序列，參數(shù)為TE 50ms，TR 8000ms，F(xiàn)OV 210mm×210mm，矩陣128×128，層厚5.0mm，層間隔1.0mm，b值=1000s/mm2，掃描完成后采用GE MR ADW4.6工作站自帶軟件Functool 9.4進(jìn)行處理，分別獲得3D ASL腦血流量(CBF)圖和部分各項(xiàng)異性(FA)圖，由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師各自在CBF圖像最大血流灌注區(qū)域及對側(cè)鏡像區(qū)選取感興趣區(qū)域(ROI)并計(jì)算CBF，以病灶CBF/鏡像區(qū)CBF為rCBFmax，然后取二者平均值，另外在FA圖像上選取ROI計(jì)算FA值并取平均值。

1.2.2 病理檢查 經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)獲得患者病理標(biāo)本進(jìn)行免疫組化染色，由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理醫(yī)師共同閱片完成診斷，并根據(jù)WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)將膠質(zhì)瘤患者分為Ⅰ～Ⅳ級[5]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 根據(jù)病理檢查診斷結(jié)果將患者分為膠質(zhì)瘤組和對照組，比較兩組rCBFmax和FA值差異，將膠質(zhì)瘤患者分為LGG和HGG兩組并比較rCBFmax和FA值差異，作受試者工作特征曲線(ROC)并計(jì)算曲線下面積(AUC)分析rCBFmax和FA值單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用對膠質(zhì)瘤診斷和分級的應(yīng)用價(jià)值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0軟件，計(jì)數(shù)資料采用[n(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，采用ROC曲線分析rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤診斷和分級的應(yīng)用價(jià)值，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 膠質(zhì)瘤患者和對照組患者rCBFmax和FA值比較 142例患者中經(jīng)病理檢查確診為膠質(zhì)瘤者93例(65.49%)，WHO分級包括Ⅰ級18例、Ⅱ級34例、Ⅲ級27例和Ⅳ級14例，膠質(zhì)瘤患者rCBFmax高于對照組，F(xiàn)A值低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 膠質(zhì)瘤患者和對照組患者rCBFmax和FA值比較

2.2 LGG和HGG組患者rCBFmax和 FA值比較 LGG組膠質(zhì)瘤患者rCBFmax低于HGG組，F(xiàn)A值高于HGG組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 LGG和HGG組患者rCBFmax和FA值比較

2.3 rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤診斷的應(yīng)用價(jià)值 rCBFmax、FA值及兩者聯(lián)合檢測診斷膠質(zhì)瘤的AUC分別為0.657、0.625和0.690，靈敏度分別為44.09%、61.29%和64.52%，特異度分別為85.71%、67.35%和71.43%，見表3。

表3 rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤診斷的應(yīng)用價(jià)值

2.4 rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤分級的應(yīng)用價(jià)值 rCBFmax、FA值及兩者聯(lián)合檢測對膠質(zhì)瘤惡性程度進(jìn)行分級的AUC分別為0.692、0.682和0.745，靈敏度分別為65.38%、61.92%和69.23%，特異度分別為68.29%、80.49%和75.61%，見表4和圖1～2。

表4 rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤分級的應(yīng)用價(jià)值

圖1 膠質(zhì)瘤患者M(jìn)RI檢查，患者女性，52歲，T1WI顯示右側(cè)頂葉不均勻低信號，T2WI呈混雜高信號影，ASL可見明顯高灌注水平，DTI顯示腫瘤組織浸潤造成白質(zhì)纖維束移位。

圖2 rCBFmax和FA值對膠質(zhì)瘤診斷(2A)和分級(2B)的應(yīng)用價(jià)值

3 討 論

膠質(zhì)瘤患者早期主要表現(xiàn)為頭痛、嘔吐或眩暈等癥狀體征，且常因腫瘤病理類型和發(fā)生不同而存在差異，因此臨床確診和分級主要依據(jù)穿刺活檢結(jié)果，但容易受操作人員主觀因素影響且創(chuàng)傷性較大，因此如何采用無創(chuàng)手段對膠質(zhì)瘤進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)已成為臨床關(guān)注重點(diǎn)[8]。隨著MRI不斷發(fā)展和造影技術(shù)應(yīng)用，其臨床價(jià)值逐漸從解剖結(jié)構(gòu)定性分析深入到功能性定量研究，經(jīng)過各種序列采集數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和處理可準(zhǔn)確反映腫瘤組織病理生理狀態(tài)，對探討其發(fā)病機(jī)制和提升鑒別診斷準(zhǔn)確率具有重要意義。

實(shí)體腫瘤生成、增殖和復(fù)發(fā)等生物學(xué)行為均依賴于新血管生成，因此準(zhǔn)確評估血流灌注特點(diǎn)對正確認(rèn)識腫瘤和改善預(yù)后具有重要價(jià)值，MRI利用ASL灌注成像是以血液中水分子為內(nèi)源性示蹤劑來反映腫瘤組織灌注水平的成像技術(shù)，因水分子在體內(nèi)可自由擴(kuò)散，故而準(zhǔn)確性較高且可明顯減少對比劑副作用，操作簡單且重復(fù)性良好，尤其適用于腦灌注成像或腎功能不全患者[9]。Jiang等[10]以28例腦腫瘤患者為樣本展開的一項(xiàng)研究顯示，ASL成像可準(zhǔn)確預(yù)測腫瘤轉(zhuǎn)移和預(yù)后情況，且較動(dòng)態(tài)磁敏感對比灌注成像具有非侵入性優(yōu)勢。本研究對ASL參數(shù)rCBFmax進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示，膠質(zhì)瘤患者rCBFmax明顯高于對照組，且LGG組膠質(zhì)瘤患者rCBFmax低于對照組，表明膠質(zhì)瘤患者腫瘤組織腦血流量較大且與腫瘤惡性程度關(guān)系密切，其原因?yàn)閻盒猿潭容^高的腫瘤細(xì)胞增殖速度越快，對氧供需求明顯增加，故而新生血管形成增多，可見rCBFmax用于膠質(zhì)瘤診斷和分級價(jià)值較高。本研究結(jié)果顯示，rCBFmax用于膠質(zhì)瘤診斷的AUC為0.657，其靈敏度可達(dá)85.7%，而特異度僅為44.09%，表明僅評估血流灌注水平難以將膠質(zhì)瘤與其他惡性腦腫瘤鑒別。同時(shí)本研究結(jié)果顯示，rCBFmax對膠質(zhì)瘤分級的AUC為0.692，靈敏度和特異度分別為65.38%和68.29%，具有良好參考價(jià)值，與苗娜等[11]的報(bào)道結(jié)果相近。

DTI是在MRI彌散加權(quán)成像基礎(chǔ)上發(fā)展形成的分子影像學(xué)技術(shù)，通過觀察組織中水分子在三維空間的方向和擴(kuò)散程度，從而直觀反映組織解剖形態(tài)和病理變化，是現(xiàn)階段唯一可用于活體腦白質(zhì)纖維束生長方式檢查的非創(chuàng)傷性方法[12]。膠質(zhì)瘤浸潤性生長可造成白質(zhì)纖維束出現(xiàn)水腫、移位、浸潤和破壞等變化，通過定量分析DTI檢查測量的FA值可為評估神經(jīng)纖維完整性破壞程度提供詳細(xì)參考信息，既往文獻(xiàn)報(bào)道膠質(zhì)瘤腫瘤中心FA值通常呈降低趨勢，且高級別腫瘤對白質(zhì)纖維束破壞更為嚴(yán)重，因此FA值降低更為明顯[13-14]。本研究結(jié)果顯示，膠質(zhì)瘤患者FA值明顯低于對照組且LGG組膠質(zhì)瘤患者FA值明顯高于HGG組，進(jìn)一步分析顯示FA值對膠質(zhì)瘤診斷和分級的AUC分別為0.625和0.682，靈敏度分別為61.29%和51.92%，特異度分別為67.35%和80.49%，表明FA值對膠質(zhì)瘤診斷和分級均具有良好參考價(jià)值，與林坤等[15]報(bào)道結(jié)果基本一致。雖然ASL和DTI均可從某方面反映膠質(zhì)瘤病理生理狀態(tài)，但單獨(dú)用于膠質(zhì)瘤診斷和分級時(shí)準(zhǔn)確率仍有所不足，其原因可能與掃描后數(shù)據(jù)處理形成CBF圖或FA圖和ROI選擇時(shí)容易受操作者主觀因素影響有關(guān)，隨著MRI各種成像技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，多模態(tài)成像技術(shù)可從微環(huán)境、血流灌注和細(xì)胞增殖等各方面為膠質(zhì)瘤診斷和治療和提供更為豐富的信息[16]。本研究結(jié)果顯示，ASL和DTI聯(lián)合檢查用于膠質(zhì)瘤診斷和分級的AUC分別為0.690和0.745，靈敏度分別為64.52%和69.23%，特異度分別為71.43%和75.61%，準(zhǔn)確性較兩者單獨(dú)應(yīng)用時(shí)均有不同程度提升，為提升MRI功能成像在膠質(zhì)瘤診治中的應(yīng)用水平提供了新的發(fā)展思路。

綜上所述，磁共振ASL和DTI均可為膠質(zhì)瘤診斷和分級提供參考依據(jù)，且兩者聯(lián)合應(yīng)用可明顯提升準(zhǔn)確率，對早期給予合理治療具有重要意義。