陳煜豪 陳德基 陳滿 劉波 陳弘 陳盛鈞

廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院放射科(廣東 廣州 510260)

腦膠質瘤起源于神經膠質細胞或干細胞[1]。在病理學中，鏡下?？梢娪厍咝?、分布雜亂的新生血管，隨著腫瘤進一步生長，新生血管會逐漸生長增多[2]，能在一定程度上反映出膠質瘤的生長特性[2]。有資料顯示，Ki-67抗原的表達亦常用于判斷腫瘤的病理分級以及腫瘤的增殖程度，是現(xiàn)如今最常用的指標之一[3-4]。常規(guī)MR增強所表現(xiàn)出的腫瘤強化實際上并不能明顯地反映腫瘤內微循環(huán)的情況，故腦膠質瘤術前影像學診斷是重點和難點[5-6]。磁共振灌注成像(Perfusion imaging，PWI)是一種通過測量病灶血流動力學參數(shù)初步評估組織灌注狀態(tài)的功能成像技術。鑒于此，本研究運用動態(tài)磁敏感對比灌注加權成像(DSC-PWI)技術，將腦膠質瘤病理分級與Ki-67表達情況的差異性及相關性進行分析。

1 材料與方法

1.1 一般資料選自2019年12月至2020年12月期間在廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院發(fā)現(xiàn)腦內占位并予以外科手術切除，經過病理學診斷為腦膠質瘤且進行了Ki-67表達指數(shù)檢測的患者為研究對象。經統(tǒng)計共有35例患者，其中男性20例，女性15例，年齡范圍24～74歲，平均年齡(47.2±14.3)歲，體重范圍45-84公斤，平均體重(61.3±9.4)歲。本研究符合倫理審查制度，且所需的檢查均取得受試對象的同意并簽署檢查知情同意書。

1.2 納入及排除標準

納入標準：所有患者均在3.0T磁共振完成相關檢查；患者影像學檢查前未進行相應治療，且在檢查后的2周內予以外科手術切除。排除標準：圖像質量差，無法完成影像診斷以及圖像后處理；患者腦內存在除腦膠質瘤外其他重大的疾病。

1.3 方法

1.3.1 檢查方法 所有患者采用Philips 3.0T磁共振掃描儀和8通道頭部專用相控線圈。首先，進行常規(guī)平掃序列掃描，包括橫斷位T1WI、橫斷位T2WI、橫斷位T2WI-FLAIR、橫斷位DWI。然后，予以橫斷位DSC-PWI灌注掃描(MS-EPI PRESTO；TR 17ms，TE 25ms，翻轉角7°，F(xiàn)OV 230mm×187mm，層厚4mm，層間距0mm，掃描期數(shù)共50期，激勵次數(shù) 1次，總時長約1分06秒)；該序列啟動掃描開始至第5期的同時啟動高壓注射器，以0.2mL/kg劑量的對比劑，用4mL/s的注射速率經肘部靜脈注入，再以相同速率注入20mL0.9%氯化鈉進行沖管。最后，進行常規(guī)T1WI增強掃描檢查。掃描所需對比劑為釓噴酸葡胺注射液(Gd-DTPA，康臣，規(guī)格20mL:9.38g)。

1.3.2 數(shù)據后處理及分析 將所有數(shù)據傳輸至飛利浦后處理工作站(Philips IntelliSpace Portal)，以動脈流出效應(artery inflow function，AIF)曲線圖作參考。由一名3年以下以及一名10年以上年資放射科醫(yī)生根據橫斷位T2WI-FLAIR或T1WI增強圖像，避開可能影響測量結果的區(qū)域(如：壞死、出血、鈣化、囊變、血管走行區(qū)域等)，在瘤體灌注最明顯區(qū)域以及對側正常腦白質區(qū)域繪畫ROI區(qū)域，每個感興趣區(qū)面積控制在30-40mm2之間，每人分別測量3次并取平均值(在不同時間段進行)。最后，參數(shù)進行標準化處理，即感興趣區(qū)域灌注值與對側正常腦白質區(qū)域灌注值相比，分別以rCBF(相對腦血流量)、rCBV(相對腦血容量)、rMTT(相對平均通過時間)、rTTP(相對達峰時間)表示。

1.3.3 組織病理學檢查 將腫瘤送至病理科行HE染色觀察，根據WHO中樞神經系統(tǒng)腫瘤分類標準[7]并進行病理診斷、分級以及測量Ki-67表達指數(shù)。根據相關資料及文獻，定義腦膠質瘤的Ki-67抗原表達指數(shù)<10%為低表達(-)，≥10%為高表達(+)[8-9]。

1.4 統(tǒng)計學方法使用IBM SPSS 26.0進行統(tǒng)計學分析，將數(shù)據進行正態(tài)性檢驗后，符合正態(tài)分布部分運用t檢驗、Pearson相關分析，不符合正態(tài)分布部分運用Mann-Whitney U檢驗、Spearman相關分析，并且利用ROC曲線分析檢驗效能，P<0.05則認為具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 患者一般資料LGG與HGG兩組之間年齡具有顯著統(tǒng)計學差異(P<0.01)，而兩組之間體重和性別均不具有統(tǒng)計學差異(P>0.05)，詳見表格1。

2.2 LGG與HGG之間DSC-PWI分析兩組rCBF、rCBV具有顯著統(tǒng)計學差異性和正相關性(P<0.01)，且LGG組rCBF、rCBV低于HGG組。然而，兩組間的rMTT、rTTP無統(tǒng)計學差異性及相關性(P>0.05)，詳見表格2、3。ROC曲線分析結果顯示在鑒別LGG與HGG中，rCBF、rCBV有一定預測價值(0.5

圖1 rCBF、rCBV值與腦膠質瘤分組ROC曲線分析圖。圖2 rCBF、rCBV值與Ki-67表達程度ROC曲線分析圖。

2.3 LGG與HGG組Ki-67表達分析LGG與HGG組的Ki-67表達指數(shù)中位數(shù)分別為5%、25%，有顯著統(tǒng)計學差異(P<0.01)和顯著正相關(r=0.802,P<0.01)，詳見表格5。

2.4 DSC-PWI與Ki-67表達分析根據前面所述定義將患者分為Ki-67低表達、高表達兩組。兩組的rCBF、rCBV有顯著統(tǒng)計學差異性(P<0.01)，Ki-67高表達組rCBF、rCBV高于Ki-67低表達組。同時，rCBF、rCBV與Ki-67表達有顯著正相關性(P<0.01)。然而，rMTT、rTTP與Ki-67表達無顯著統(tǒng)計學差異性及相關性，詳見表格6、7。ROC曲線分析結果顯示，在判斷Ki-67表達程度的高低，rCBF、rCBV有一定的預測價值，且rCBV的診斷效能更優(yōu)，而獲得rCBF、rCBV最佳閾值分別為2.33(敏感度、特異性=91.3%、83.3%)、2.16(敏感度、特異性=95.7%、91.7%)，詳見表格8與圖2。

圖3 病例1，男性，41歲，右側額顳葉不規(guī)則腫塊，周圍片狀水腫帶，中線結構輕度移位，增強掃描腫瘤內強化不顯著，影像初步診斷為低級別膠質瘤。DSC-PWI可見腫瘤局部灌注增高，測得最高灌注區(qū)域rCBF、rCBV值分別為3.81、6.32。術后病理：間變性星形細胞瘤(WHO III級)，Ki-67表達指數(shù)約15%。圖4 病例2，男性，32歲，左側顳葉腦室旁不規(guī)則腫塊，內可見多個囊狀信號，周圍可見片狀水腫帶，增強掃描腫瘤內不均勻中等強化，影像學初步診斷為高級別膠質瘤。DSC-PWI可見腫瘤局部灌注增高，測得最高灌注區(qū)域rCBF、rCBV值分別為4.71、4.02。術后病理：多形性黃色星形細胞瘤(WHO II級)，Ki-67表達指數(shù)約5%。

表1 LGG和HGG兩組患者的基本資料

表2 LGG與HGG之間DSC-PWI參數(shù)值差異性分析

表3 DSC-PWI參數(shù)值與腦膠質瘤分組的相關性分析(r；P)

表4 rCBF、rCBV值與腦膠質瘤分組的ROC分析

表5 LGG與HGG兩組Ki-67表達指數(shù)分析

表6 Ki-67抗原表達程度與DSC-PWI參數(shù)值差異性分析

表7 DSC-PWI參數(shù)值與Ki-67表達相關性分析(r；P)

表8 rCBF、rCBV值與Ki-67表達程度ROC曲線分析

3 討 論

腦膠質瘤是CNS最常見起源于神經膠質細胞或者干細胞的惡性腫瘤[1]。文獻顯示，由于存在生活方式、生活環(huán)境、基因差異等原因，不同人群、不同性別之間腦膠質瘤的發(fā)病率亦不相同[10,11]。CNS惡性腫瘤在北美或西歐等發(fā)達國家更為常見，與東南亞等發(fā)展中國家相比較，兩者具有5倍的差距[12]。Jill S.Barnholtz-Sloan等人發(fā)表了關于美國腦腫瘤流行病學的文章[13]。資料顯示，在性別方面，相比于女性，男性患腦膠質瘤的概率更高，但并未提到在病理分級與性別的差異，而本研究結果亦顯示LGG與HGG在性別方面無統(tǒng)計學差異；在年齡方面，腦膠質瘤在病理分級上則具有年齡差異，其中15-39歲年輕患者則以LGG多見，中老年人則以HGG多見，而本研究結果亦顯示LGG與HGG兩組間年齡具有顯著統(tǒng)計學差異，與文獻報道一致。本研究另顯示，兩組間體重無統(tǒng)計學差異。

DSC-PWI掃描技術能夠在更加準確地判斷腫瘤病理分級，有助于臨床評估患者的預后情況，因其可運用灌注成像參數(shù)值定量或半定量來初步分析腫瘤內新生血管形成能力[14]。Anna Falk等學者運用灌注掃描技術對WHO Ⅱ-Ⅲ級腦膠質瘤分析，結果顯示，rCBF能在術前有效區(qū)分WHO Ⅱ級與WHO Ⅲ級的腦膠質瘤，且有一定的優(yōu)勢(AUC=0.80)[15]。George A.Alexiou等學者則發(fā)現(xiàn)，rCBV對腦膠質瘤的分級有統(tǒng)計學意義[16]。本研究中，LGG與HGG組之間rCBF、rCBV具有顯著統(tǒng)計學差異性和正相關性，符合其生物學特性，即HGG新生血管的增殖程度高于LGG。將rCBF、rCBV行ROC分析，結果顯示，對于區(qū)分LGG與HGG，rCBF、rCBV均有一定的預測價值，且rCBV診斷效能更優(yōu)，與張磊等學者的研究結果相符[17]。同時，本研究獲得rCBF、rCBV最佳鑒別閾值分別為2.33、2.10。

另外，Ki-67抗原的表達與腫瘤的生物學特性有關。本研究顯示，腦膠質瘤分級與Ki-67表達指數(shù)具有顯著統(tǒng)計學差異和正相關，LGG組Ki-67表達指數(shù)低于HGG組，與張國臣及Rani N等學者的研究結果相一致[3,4]。根據定義分組后發(fā)現(xiàn)，Ki-67低、高表達組間的rCBF、rCBV有顯著統(tǒng)計學差異及正相關，且ROC分析結果顯示，對于判斷Ki-67抗原表達的程度高低，rCBF、rCBV均有一定的預測價值，且rCBV的診斷效能更優(yōu)，與Ryoo I[18]、張志方[19]等人研究的結果一致。同時，本研究獲得rCBF、rCBV最佳鑒別閾值分別為2.33、2.16。

然而，本研究中rMTT、rTTP不具有統(tǒng)計學差異性，可能是由于顱腦腫瘤類型的不同而導致兩者參數(shù)值存在差異，而兩者參數(shù)的運用在膠質瘤內報道甚少，因此需要進一步探究其意義。

本研究亦發(fā)現(xiàn)與研究結果相反的情況。LGG組中一名患者rCBF、rCBV達到了HGG組的水平，該患者術后經組織病理學檢測為多形性黃色星形細胞瘤(WHO Ⅱ級)。對此，相關文獻亦有報道，如康厚藝等學者[20]對5例多形性黃色星形細胞瘤灌注成像分析，發(fā)現(xiàn)2例多形性黃色星形細胞瘤rCBV明顯高于一般的低級別膠質瘤，提示多形性黃色星形細胞瘤的腫瘤血供豐富，且其中1例經病理學分析，可見核分裂像及Ki-67高表達，推測可能與腫瘤術后易復發(fā)、有惡變潛能等潛在的生物學特征相關，從而影響了參數(shù)值的高低[21]。

本研究亦有一定的不足之處：(1)本研究病例數(shù)較少，尚不能探究不同病理類型下灌注參數(shù)的情況，后續(xù)仍要加大樣本量探究其意義。(2)IDH基因的表達，在WHO中樞神經系統(tǒng)腫瘤分類[7]中進行了詳細的說明，其在膠質瘤代謝、發(fā)病機理等均具有重要意義。無論是彌漫型膠質瘤(Ⅱ級)還是間變型膠質瘤(Ⅲ級)患者，IDH突變型患者的生存率高于IDH野生型患者[22]。本研究病例數(shù)有限，關于IDH基因的情況未予以討論，后續(xù)將會加大樣本量進行綜合分析。(3)灌注成像及相關后處理中所選取的ROI受設備、圖像分辨率、個人主觀性等差異的影響，可能存在測量的誤差。

綜上所述，為了給予臨床、病理學更多診斷信息，DSC-PWI技術無論在預測腦膠質瘤病理分級還是Ki-67抗原表達都起著重要作用，有助于提高其診斷效能。