全腦灌注在腦膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分中的應(yīng)用價(jià)值

蘇　杭　梁新強(qiáng)　賓靜文　呂　健　陳曉武　杜成利

1)桂林醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院　桂林　541000　　2)廣西南溪山醫(yī)學(xué)神經(jīng)外科　桂林　541002

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·論著·

全腦灌注在腦膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分中的應(yīng)用價(jià)值

蘇杭1)梁新強(qiáng)2)△賓靜文2)呂健2)陳曉武2)杜成利2)

1)桂林醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院桂林5410002)廣西南溪山醫(yī)學(xué)神經(jīng)外科桂林541002

【摘要】目的探討全腦灌注在腦膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分中的應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析30例腦膠質(zhì)瘤病例資料，低級(jí)別組(WHO Ⅰ～Ⅱ級(jí))14例，高級(jí)別組(WHO Ⅲ～Ⅳ級(jí))16例，均行全腦灌注掃描，測(cè)量CT增強(qiáng)與CT灌注上影像邊界并求出面積，并在全腦灌注圖顯示的邊界區(qū)、CT灌注邊界外圍區(qū)和健側(cè)正常腦組織劃定興趣區(qū)，測(cè)量CBV。結(jié)果CT灌注面積大于CT增強(qiáng)面積，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。高級(jí)別、低級(jí)別取邊界參考值，CBV差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，rCBV差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。低級(jí)別膠質(zhì)瘤以CBV 1.770 0 mL/100 g為CT灌注邊界截點(diǎn)時(shí)，靈敏度85.71%，特異度78.57%。高級(jí)別膠質(zhì)瘤以CBV值2.275 0 mL/100 g作為判斷CT灌注邊界截點(diǎn)時(shí)，靈敏度93.75%，特異度93.75%。高、低級(jí)別都以rCBV為1.025 0為判斷CT灌注邊界截點(diǎn)，靈敏度93.33%，特異度83.33%。結(jié)論全腦灌注成像在膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】神經(jīng)膠質(zhì)瘤；全腦灌注成像；腫瘤邊界

神經(jīng)膠質(zhì)瘤簡(jiǎn)稱膠質(zhì)瘤，是發(fā)生于神經(jīng)外胚層的腫瘤，是發(fā)病率最高的顱內(nèi)腫瘤，在我國占所有顱內(nèi)腫瘤的33.3%～58.6%。膠質(zhì)瘤主要采取手術(shù)治療，因腫瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，與腦組織無明確界限，所以難以徹底切除。影像學(xué)確定腫瘤范圍是以術(shù)前MRI為金標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)比增強(qiáng)MR T1WI可見腫瘤范圍為腫瘤大體腫瘤區(qū)。由于CT或MR對(duì)比增強(qiáng)圖像不顯示腫瘤浸潤(rùn)區(qū)域，只提示血腦屏障的不完整，可能會(huì)致使所測(cè)腫瘤范圍過小，而灌注掃描易觀察出血管新生和膠質(zhì)瘤需要通過血管新生侵襲，所以經(jīng)傳統(tǒng)影像與使用CT灌注圖腦血容量(CBV)的改變描繪腫瘤范圍有不足之處，這一結(jié)果已通過立體定位活檢的方法證實(shí)[1]。本研究旨在探討全腦灌注在膠質(zhì)瘤邊界的的應(yīng)用價(jià)值。

1資料與方法

1.1一般資料選取我院2014-02—2015-05經(jīng)術(shù)后病理確診為膠質(zhì)瘤的30例患者進(jìn)行研究，男16例，女14例；年齡5～82歲，平均(42.3±20.6)歲。所有患者在手術(shù)前和手術(shù)后均行全腦灌注掃描和CT增強(qiáng)掃描。參考2007年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類方法，被為低級(jí)別組(Ⅰ～Ⅱ級(jí))14例，高級(jí)別組(Ⅲ～Ⅳ級(jí))16例，本研究所選擇的CT灌注數(shù)據(jù)和CT增強(qiáng)數(shù)據(jù)為同一次隨訪時(shí)的數(shù)據(jù)。

1.2全腦灌注及CT增強(qiáng)掃描方法使用SOMATOM Definition AS 128層螺旋CT機(jī)，首先行常規(guī)顱腦掃描，確定病變范圍，隨后行全腦灌注掃描。用高壓注射器以5 mL/s經(jīng)肘靜脈注射造影劑(優(yōu)維顯 370 mg/mL)50mL，并通過連續(xù)動(dòng)態(tài)40 s掃描全腦96 mm的范圍，得到全腦CT灌注數(shù)據(jù)，每層厚0.6 mm，重建層厚1.0 mm[2]。同時(shí)行頭顱CT增強(qiáng)掃描。影像圖窗口保留為默認(rèn)值。

1.3圖像處理方法使用灌注軟件處置所得數(shù)據(jù)，在腫瘤灌注面積最大的層面，以表面通透性圖為基礎(chǔ)，根據(jù)腦血容量圖，概述病變的界線，反復(fù)測(cè)算3次，用均值作為病變灌注最大橫截面積；測(cè)量常規(guī)增強(qiáng)圖像在相應(yīng)層面上病灶面積，測(cè)量3次后，使用平均值為該病灶增強(qiáng)的面積。并在全腦灌注圖顯示的邊界區(qū)、灌注邊界外圍的低信號(hào)周邊水腫區(qū)及健側(cè)正常腦組織分別劃定興趣區(qū)(ROI)(取點(diǎn)方法如圖1所示)，得到相應(yīng)的時(shí)間-密度曲線(TDC)，測(cè)量ROI的腦血容量(CBV)值。

圖1CT灌注邊界、灌注邊界外圍及健側(cè)正常腦組織ROI 取點(diǎn)方法A：CT增強(qiáng)圖B：CBV圖

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，將面積采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，并用配對(duì)t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。灌注邊界數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示，對(duì)CT灌注邊界組與CT灌注邊界外圍的灌注參數(shù)行非參數(shù)檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。將2組灌注參數(shù)采用ROC分析，選取約登指數(shù)(靈敏度+特異度-1)最大的值作為CT灌注圖上膠質(zhì)瘤邊界的截點(diǎn)，算出對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度。

2結(jié)果

2.1CT增強(qiáng)面積與CT灌注面積比較CT增強(qiáng)面積(16.837 5±11.207 1)m2，CT灌注面積(17.085 0±12.198 6)m2，CT增強(qiáng)面積-CT灌注面積(-1.147 6±0.288 8)m2。CT增強(qiáng)面積與CT灌注面積，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。CT灌注面積大于CT增強(qiáng)面積。

2.2膠質(zhì)瘤邊界CT灌注參數(shù)參考值對(duì)30例膠質(zhì)瘤患者的灌注邊界組與灌注邊界外圍的參數(shù)行非參數(shù)秩和檢驗(yàn)(表1)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。并進(jìn)行ROC分析，分別找到判斷區(qū)分膠質(zhì)瘤邊界的截點(diǎn)，作為膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分參考值，并計(jì)算相應(yīng)的靈敏度和特異度(表2)。

表1　膠質(zhì)瘤灌注邊界與灌注外圍參數(shù)比較中位數(shù)(四分位數(shù)間距)

表2　膠質(zhì)瘤灌注邊界參考值相應(yīng)的靈敏度和特異度　(n)

2.3高、低級(jí)別組腫瘤灌注邊界參數(shù)值比較低級(jí)別組灌注邊界CBV值2.819 3±0.713 2，高級(jí)別組灌注邊界CBV值3.790 0±1.400 1，高、低級(jí)別組腫瘤灌注邊界參數(shù)值CBV之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.027<0.05)。低級(jí)別組CT灌注邊界值(rCBV)1.680 9(1.07)，高級(jí)別組CT灌注邊界值1.863 8(1.15)，rCBV間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.067>0.05)。高、低級(jí)別邊界灌注參數(shù)與灌注外圍參數(shù)值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)。高、低級(jí)別灌注邊界參數(shù)參考值及相對(duì)應(yīng)的靈敏度與特異度見表4。

表3　低級(jí)別、高級(jí)別的灌注邊界與外圍參數(shù)比較

表4　低級(jí)別、高級(jí)別膠質(zhì)瘤灌注邊界參考值相應(yīng)的

3討論

CT、MRI是診斷膠質(zhì)瘤最常用的診斷方法，雖然可以提供解剖、形態(tài)及強(qiáng)化等信息，可是不能提供微血管新生等生理方面的信息，因此對(duì)膠質(zhì)瘤浸潤(rùn)邊界難以準(zhǔn)確區(qū)分。增強(qiáng)提示的是血腦屏障的不完整，不能顯示腫瘤血管新生、發(fā)展等方向的確切內(nèi)容，給膠質(zhì)瘤邊界的診斷帶來很大困難[3]。全腦灌注是一種功能成像，有簡(jiǎn)單、便利、性價(jià)比、精準(zhǔn)、成像分辨度高等優(yōu)點(diǎn)，用于評(píng)價(jià)組織器官和病變部位的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)已經(jīng)得到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究的證實(shí)[4-5]。研究顯示，腦血容量、腦血流量圖、表面通透性圖較CT增強(qiáng)圖表示的腫瘤面積大且清楚許多，其中腦血容量與腫瘤的真實(shí)范圍[腫瘤實(shí)體+腫瘤浸潤(rùn)和(或)轉(zhuǎn)移]的范圍一致性最好[6]。姜慧杰等[7]研究顯示，全腦灌注相對(duì)于常規(guī)CT，雖形態(tài)學(xué)無改變，但卻被癌細(xì)胞浸潤(rùn)的瘤灶周圍。Miles[8]也認(rèn)為，在灌注圖上腫瘤能更清晰看到其浸潤(rùn)邊界。

在鑒別膠質(zhì)瘤邊界時(shí)以CBV 1.785 0 mL/100 g作為判斷CT灌注邊界截點(diǎn)時(shí)，靈敏度96.67%，特異度76.67%：以rCBV為1.025 0作為判斷CT灌注邊界截點(diǎn)時(shí)，靈敏度93.33%，特異度83.33%，可見用來區(qū)分膠質(zhì)瘤邊界當(dāng)有較高的臨床價(jià)值。當(dāng)將腫瘤分為高、低級(jí)別組，并將邊界參考值作分析時(shí)，CBV差異統(tǒng)計(jì)學(xué)上有意義，rCBV差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在鑒別低級(jí)別灌注邊界時(shí)用CBV為1.770 0 mL/100 g作為判斷截點(diǎn)時(shí)，靈敏度85.71%，特異度78.57%。在鑒別高級(jí)別灌注邊界時(shí)用CBV值2.275 0 mL/100 g作為判斷截點(diǎn)，靈敏度93.75%，特異度93.75%。

本研究尚有許多局限性：(1)CT灌注面積及邊界的劃分，雖然采用了多次測(cè)量求平均數(shù)，但人為因素依然存在；(2)樣本含量較小，為了能找到膠質(zhì)瘤邊界更準(zhǔn)確的臨界點(diǎn)，仍需要更大的樣本量；(3)本次研究將術(shù)前、術(shù)后腫瘤一起測(cè)量，灌注參數(shù)特點(diǎn)或許有差別，這可能使結(jié)果有概率上的變異。

綜上所述，全腦灌注掃描可用于膠質(zhì)瘤的邊界區(qū)分，CBV、rCBV在膠質(zhì)瘤邊界區(qū)分當(dāng)中有較高的臨床價(jià)值，在膠質(zhì)瘤的邊界區(qū)分中全腦灌注比CT增強(qiáng)更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)膠質(zhì)瘤進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化分類和更大樣本的研究有助于尋找更具特征性的CT灌注參數(shù)。

4參考文獻(xiàn)

[1]Leggett DA，Miles KA，Kelley BB，et al.Blood-brain barrier and blood volume imaging of cerebral glioma using functional CT：a pictorial review[J].Australas Radiol，1998(42)：335-340.

[2]梁新強(qiáng)，杜成利，賓精文，等.128層螺旋CT灌注成像在膠質(zhì)瘤分級(jí)和術(shù)后隨訪中的價(jià)值[J].中華神經(jīng)外科雜志，2015，31(5)：505-507.

[3]黃勁柏，任伯，雷紅衛(wèi)，等.腦膠質(zhì)瘤患者相對(duì)腦血容量與微血管密度的相關(guān)性[J].山東醫(yī)藥，2010，50(31)：7-9.

[4]Jiang T，Kambadakone A，Kulkarni NM，et al.Monitoring response to antiangiogenic treatment and predicting outcomes in advanced hepatocellular carcinoma using image biomarkers，CT perfusion，tumor density，and tumor size(RECIST)[J].Investigative Radiology，2012，47(1)：11-17.

[5]Weininger M，Schoepf UJ，Ramachandra A，et al.Adenosine-stress dynamic real-time myocardial perfusion CT and adenosine-stress first-pass dual-energy myocardial perfusion CT for the assessment of acute chest pain：initial results[J].Eur J Radiol，2012，81(12)：3 703-3 710.

[6]李彥，郎錦義.MSCT灌注成像評(píng)價(jià)體部腫瘤解剖學(xué)靶區(qū)的實(shí)驗(yàn)研究[J].腫瘤預(yù)防與治療，2010，23(6)：458-463；485.

[7]姜慧杰，徐克，劉瑞寶，等.兔肝VX2 瘤移植前后肝血流動(dòng)力學(xué)變化的多層 CT 灌注成像實(shí)驗(yàn)研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005，21(2)：179-182.

[8]Miles KA.Tumour angiogenesis and its relation to contrast enhancement on computed tomography：a review[J].Eur J Radiol，1999，30(3)：198-205.

(收稿2015-10-11)

基金項(xiàng)目：廣西自然科學(xué)基金(編號(hào)：2013GXNSFAA019268)

通訊作者：△梁新強(qiáng)，E-mail：c86169@qq.com

【中圖分類號(hào)】R730.264

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1673-5110(2016)13-0001-02

Application value of the whole-brain perfusion imaging on differentiating the border of glioma

SuHang*，LiangXinqiang，BinJingwen，LvJian，ChenXiaowu，DuChengli

*GraduateSchoolofGuilinMedicalCollege，Guilin541000，China

【Abstract】Objective To discuss the application value of the whole-brain perfusion imaging on differentiating the border of glioma. Methods The clinical data of 30 patients with glioma were retrospectively analyzed.All patients were divided into low-grade group(WHO grade Ⅰ-Ⅱ，n=14)and high-grade group(WHO grade Ⅲ-Ⅳ，n=16).The whole-brain perfusion scanning was performed to measure the imaging boundaries presented by contrast-enhanced CT and by CT perfusion in order to calculate the area.In addition，the CBVs of the border area displayed from the whole-brain perfusion graph，the boundary peripheral region traced by CT perfusion and the normal brain tissue in the uninjured side were measured.Results The area of the tumor acquired from CT perfusion was significantly larger than that from contrast-enhanced CT，and the difference was statistically significant(P<0.05).CBV showed significant difference while rCBV had no difference in terms of marginal reference value of low-grade and high-grade groups.When we regarded CBV value of 1.770 0mL / 100g as marginal cut-off point presented by CT perfusion in the low-grade group，the sensitivity was 85.71% and the specificity was 78.57%.When the CBV value of 2.275 0mL/100g was determined as cut-off point in the high-grade group，the sensitivity was 93.75% and the specificity was 93.75%.In both two groups，the cut-off point of the rCBV value of 1.025 0 indicated that the sensitivity was 93.33% and the specificity was 83.33%.Conclusion Whole-brain perfusion imaging has a clinical effect on differentiating the border of gliomas.

【Keywords】Gliomas；Whole-brain perfusion imaging；Tumor border