MR—PWI聯合SWI在腦膠質瘤級別評價中的應用

梁波+王新民+梁開文

【摘要】 目的：探究MR-PWI聯合SWI在腦膠質瘤級別評價中的應用。方法：選取本院2015年6月-2016年2月經手術及組織病理學證實為腦膠質瘤的患者50例，按照世界衛生組織（WHO）2007標準，將病例分為低級別（1、2級）腦膠質瘤組21例，高級別（3、4級）腦膠質瘤組29例，所有患者術前均行MR-PWI聯合SWI檢查。通過藥代動力學模型計算兩組患者檢查結果中腫瘤的定量分析容積轉運參數（Ktrans）、血管外細胞外容積分數（Ve）、速率常數（Kep）等參數，測量兩組腦膠質瘤腫瘤區的1H-MRS代謝物rCho、rCr及rNAA值，兩組患者腫瘤實質及腫瘤邊際的ADC值。結果：高級別腦膠質瘤組中Ktrans、Ve、Kep值均高于低級別腦膠質瘤組，差異均有統計學意義（P<0.05）；高級別腦膠質瘤組rCho、rCr及rNAA值均較低級別腦膠質瘤組有不同程度增加，差異均有統計學意義（P<0.05）；低級別腦膠質瘤組實質及腫瘤邊際ADC值均高于高級別腦膠質瘤組，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論：MR-PWI聯合SWI檢查有利于腦膠質瘤分級的診斷。

【關鍵詞】 MR-PWI； SWI； 腦膠質瘤； 級別評價

【Abstract】 Objective：To explore the application of MR-PWI combined with SWI in the grade evaluation of brain glioma.Method：From June 2015 to February 2016，50 patients with glioma confirmed by surgery and histopathology in our hospital were divided into low grade brain glioma group and high grade brain glioma group according to WHO standard of 2007.Among which 21 patients with low grade（grade 1-2） brain glioma and 29 patients with high grade（grade 3-4） brain glioma，all patients were adopted preoperative MR-PWI combined with SWI.The examination results included tumor volume transport parameters（Ktrans），extravascular extracellular volume fraction（Ve），the rate constant（Kep） of two groups were analysed by pharmacokinetic model，and other parameters include glioma tumor 1H-MRS metabolites rCho，rCr value and rNAA value，ADC of tumor essence，tumor marginal of two groups were measured.Result：Ktrans，Ve and Kep of high grade brain glioma group were higher than those of low grade brain glioma group，the differences were statistically significant（P<0.05）.The values of rCho，rCr and rNAA of high grade brain glioma group were increased than those of low grade brain glioma group，the differences were statistically significant（P<0.05）.ADC values of tumor parenchymal and marginal of low grade brain glioma group were higher than those of high grade brain glioma group，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：MR-PWI combined with SWI are helpful for the grading diagnosis of brain glioma.

【Key words】 MR-PWI； SWI； Brain glioma； Grade evaluation

First-authors address：Maoming Peoples Hospital，Maoming 525000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.21.017

腦膠質瘤是源自于神經上皮的腫瘤，占顱腦腫瘤的40%～50%，是最常見的顱內惡性腫瘤之一，常分為星形細胞瘤、髓母細胞瘤和少枝膠質瘤等。腦膠質瘤大多緩慢發病，若有出血或囊變表現，癥狀會突然加重，常導致患者出現顱內高壓的癥狀，如頭疼、嘔吐、精神癥狀等，有些患者還會出現神經功能缺失癥[1-2]。隨著醫療技術的飛速發展，人們對本病的防治更加重視，現代醫學對腦膠質瘤的發生機制進行了深入研究，并總結了較多有效的診斷技術[3]。腦膠質瘤根據腫瘤的細胞特點和組織結構一般分為3～4個級別，依次為膠質瘤1、2、3、4級。細胞的分化程度越低，腫瘤的惡性程度就越高，其中1、2級為低級別的腦膠質瘤，1級一般為良性，是可以治愈的，2級預后可達5～10年或者更長；3、4級為高級別的腦膠質瘤，3級占腦膠質瘤的15%～25%，4級占腦膠質瘤的1/3[4]。MR-PWI技術是檢查腦膠質瘤的常規技術，利用快速掃描技術和順磁性對比劑來動態觀察局部腦血流動力學變化，能夠對顱內的腦膠質瘤進行精確的定位[5]。SWI技術根據不同組織間的磁敏感性差異使圖像對比增強，檢測出靜脈血管、血液成分、出血后代謝產物、鐵沉積等。磁敏感性反映了物質在外加磁場作用下的磁化程度，常見的磁敏感物質有順磁性物質、反磁性物質及鐵磁性物質[6]。筆者通過測量兩組患者檢查結果中腫瘤的定量分析容積轉運參數（Ktrans）、血管外細胞外容積分數（Ve）、速率常數（Kep）等參數，測量兩組腦膠質瘤的腫瘤區1H-MRS代謝物Cho、Cr值及NAA值，兩組患者腫瘤實質和腫瘤邊際及其對稱位置正常腦組織的ADC值，以探究MR-PWI聯合SWI在腦膠質瘤級別評價中的應用，現報道如下。endprint

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2015年6月-2016年2月腦膠質瘤患者50例，納入標準：（1）符合《臨床診斷指南》的西醫診斷標準；（2）年齡20～80歲；（3）血壓或血糖等指標符合研究標準范圍；（4）自愿參加本試驗，并簽署知情同意書；（5）無任何并發癥、精神和智力異常等病理因素。排除標

準：（1）拒絕調研或者不合作，不符合納入標準；（2）有明顯合并肝、腎疾病和造血系統等嚴重原發性疾病者；（3）對多種藥物過敏及過敏體質者；（4）精神病患者；（5）目前正在參加其他試驗。所有患者均給予MR-PWI聯合SWI檢查，按照世界衛生組織（WHO）2007標準分為低級別腦膠質瘤組和高級別腦膠質瘤組。低級別腦膠質瘤組21例，平均年齡（48.3±20.6）歲；高級別腦膠質瘤組29例，平均年齡（49.9±21.1）歲。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。該研究已經倫理學委員會批準，患者知情同意。

1.2 方法 低、高級別腦膠質瘤組患者均給予常規MR-PWI聯合SWI檢查。MR-PWI能夠反應腫瘤組織毛細血管的血流動力水平，通過獲得局部腦血流量、局部腦血容量、平均通過時間等參數，可以快速、無創地評價局部微環境內的血流動力學變化。采用EPI序列，掃描10～13層，每層20～40幅圖像，順磁性對比劑高壓注射后，對10～13層反復成像。SWI主要利用腫瘤組織間磁敏感差異形成圖像對比，磁敏感性反映了物質在外加磁場作用下的磁化程度，常見的磁敏感物質有順磁性物質、反磁性物質及鐵磁性物質。SWI掃描中使用對比劑，在不影響成像質量的前提下可以顯著縮短掃描時間。

1.3 觀察指標 測量并記錄兩組患者檢查結果中腫瘤的Ktrans、Ve、Kep值等，測量兩組腦膠質瘤的腫瘤區1H-MRS代謝物Cho、Cr及NAA值，兩組患者腫瘤實質和腫瘤邊際及其對稱位置正常腦組織的ADC值。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組DCE-MRI定量分析參數結果比較 高級別腦膠質瘤組的Ktrans、Ve、Kep值均高于低級別腦膠質瘤組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 兩組腫瘤區1H-MRS代謝物比較 經過MR-PWI聯合SWI檢查腦膠質瘤，高級腦膠質瘤組的rCho、rCr及rNAA值均高于較低級腦膠質瘤組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3 兩組腫瘤實質、腫瘤邊際ADC值比較 經過MR-PWI聯合SWI檢查腦膠質瘤，低級別腦膠質瘤組實質及腫瘤邊際ADC值均高于高級別腦膠質瘤組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表3。

3 討論

腦膠質瘤是成人最常見的顱內原發性腫瘤和原發性顱腦腫瘤之一，主要為神經膠質瘤，以星形細胞瘤和極性成膠質細胞瘤較多見[7]，兒童患者病程短、發展迅速，常在較短的時間內導致嚴重的腦干部疾病，成年患者病程長、發展緩慢，可在數月甚至數年后出現嚴重的腦部疾病[5]。腦膠質瘤在初期，通常沒有典型癥狀，隨著腫瘤的不斷變大，患者常會出現頭痛、嘔吐、精神癥狀等顱內壓增高表現[6]。后輔助放射治療是膠質瘤患者的首選方法。由于其生長具有浸潤性，外科手術難以完全清除術，雖提高了患者的生存率，但也帶來了一定的副作用，其中以放射性腦損傷最為常見。腦膠質瘤是由大腦和脊髓膠質細胞所產生的腦膠質瘤，根據腫瘤的細胞特點和組織結構一般分為3～4個級別，依次為膠質瘤1、2、3、4級。細胞的分化程度越低，腫瘤的惡性程度就越高，其中1、2級為低級別的腦膠質瘤，3、4級為高級別的腦膠質瘤[7]。膠質細胞瘤的常為浸潤性生長，與正常腦組織無明顯界限，多不限制于一個腦葉，良性者生長緩慢，惡性者生長迅速[8-10]。腦膠質瘤高低級別的準確診斷對于手術方案的制定和預后有重要價值，高級腦膠質瘤被誤診為低級腦膠質瘤會造成治療不足，低級腦膠質被誤診為高級腦膠質瘤會造成治療過度，這兩種誤診都會增加致死率、復發率[11]。常規的MRI檢查并不能有效地鑒別膠質瘤復發與放射性腦損傷。灌注加權成像（perfusion weighted imaging，PWI）與擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術分別是反映組織微觀血流動力學信息和活體組織中水分子的微觀擴散運動的兩種技術。PWI在腦灌注研究中具有精確、無輻射等優點，并且MRI還可以顯示出顱內詳細的解剖形態，PWI技術可以根據病變的特性來進行分析，從而對兩者進行鑒別[12]。有研究顯示rCBV值與其分級具有明顯的相關性，且與腫瘤血管生成度相一致。MR-PWI能夠反應組織毛細血管水平的血流動力學狀態，通過局部腦血容量、局部腦血流量、平均通過時間等參數，可以快速、無創地評價局部環境內的血流動力學變化[13-15]。DWI技術使MRI對人體的研究深入到了微觀的水平，間接反映了人體組織在病理狀態下組織成分的特點及其變化。而放射性腦損傷組較低的ADC值通常提示腦組織的損傷，例如腦細胞損傷后壞死、增生、巨噬細胞的浸潤、組織的纖維化等，這些改變都有可能改變組織的ADC值，但由于本研究樣本量偏小，導致本研究數據的標準差偏大，隨研究例數增加這一問題可能得到進一步的證實。

SWI主要利用腫瘤組織間磁敏感差異形成圖像對比，磁敏感性反映了物質在外加磁場作用下的磁化程度，常見的磁敏感物質有順磁性物質、反磁性物質及鐵磁性物質。腦膠質瘤生長過程中，微血管內皮生長因子分泌增加，促使不成熟的新生微血管生長，微血管密度提高[16-18]，而微血管密度與腦膠質瘤的病理分級呈正相關，高級別腦膠質瘤組中Ktrans、Ve、Kep值均高于低級別腦膠質瘤組[19]。低、高級腦膠質瘤的rCho、rCr及rNAA值鑒別膠質瘤分級具有較高的靈敏度和特異度。ADC值與膠質瘤級別呈負相關，由于病例級別、細胞結構不同，腫瘤細胞對周圍纖維束的浸潤程度不同，膠質瘤惡性程度高，導致水分子彌散受限，ADC值降低[20]。endprint

綜上所述，MR-PWI聯合SWI檢查可以快速、無創地評價局部環境內的血流動力學變化，有利于腦膠質瘤分級的診斷，值得臨床上進一步推廣。

參考文獻

[1]張軍霞，王穎毅，王敏，等.磁敏感加權成像對腦膠質瘤術前分級的應用價值[J].江蘇醫藥，2016，42（14）：1547-1550.

[2]陳正和，陳忠平.腦膠質瘤的治療進展[J].新醫學，2015，46（7）：417-422.

[3]楊濤，程敬亮，張余勝，等.3.0 T磁共振DTI成像在腦膠質瘤分級中的臨床應用評價[J].海南醫學，2015，26（17）：2540-2542.

[4]馬海英，MAHai-ying.PTEN和Ki-67在腦膠質瘤中的表達及意義[J].中國實用醫刊，2015，42（3）：25-26.

[5] Luo S，Wu X，Deng F，et al.Noninvasive assessment of ischemic penumbra by using MR-SWI during the acute phase of cerebral infarction：a comparison to PWI[J].Canadian Journal of Neurological Sciences Le Journal Canadien Des Sciences Neurologiques，2015，42（S1）：S36.

[6]呂佳，孫曉陽，丁漣沭.EZH2基因沉默對人腦膠質瘤U251細胞增殖和凋亡影響的研究[J].中華腫瘤防治雜志，2012，19（7）：494-497.

[7]李廣永.MRI各序列對腦膠質瘤的特征性表現及應用價值[J].醫學理論與實踐，2017，30（2）：265-266.

[8] Xu W，Wang Q，Shao A，et al.The performance of MR perfusion-weighted imaging for the differentiation of high-grade glioma from primary central nervous system lymphoma：A systematic review and meta-analysis.[J].PLoS One，2017，12（3）：e0 173 430.

[9]王季華，張在云，李曉梅，等.MRS聯合ASL在高級別腦膠質瘤假性進展診斷中的應用[J].醫學影像學雜志，2016，26（7）：1153-1156.

[10]郭麗麗，付曠，趙明，等.磁共振DWI及T2*DSC PWI在腦膠質瘤診斷中的價值[J].中國實驗診斷學，2016，20（3）：396-398.

[11]孟令平，王國光，胡明秀，等.大鼠肝纖維化和肝硬化MR-PWI參數與CD34和a-SMA的相關性[J].放射學實踐，2016，31（7）：580-585.

[12] Gaudino S，Russo R，Verdolotti T，et al.Advanced MR imaging in hemispheric low-grade gliomas before surgery；the indications and limits in the pediatric age[J].Childs Nervous System Chns Official Journal of the International Society for Pediatric Neurosurgery，2016，32（10）：1813.

[13]胡麗娟，廖凱兵.應用ROC曲線評價3.0T1H-MRS對腦膠質瘤分級的診斷效能[J].腫瘤學雜志，2017，23（3）：194-198.

[14]宋加哲，胡蘭花，范國光，等.3.0T磁共振動態對比增強掃描在腦膠質瘤分級診斷中的應用[J].中國醫科大學學報，2016，45（7）：620-625.

[15]李少瓊，趙曉軍，申寧寧，等.神經網絡預后評價在腦膠質瘤患者術后生存質量分析中的應用[J].中國預防醫學雜志，2015，16（3）：175-179.

[16]王斌，姚振威，李征宇，等.MRA和MR灌注加權成像在不同類型煙霧病腦血流動力學中的研究[J].臨床放射學雜志，2015，34（4）：521-526.

[17]張佩佩，曾強，黃寧，等.動態對比增強MRI在腦膠質瘤分級中計算模型的選擇及應用研究[J].中華放射學雜志，2015，49（12）：907-911.

[18]姜亮，劉文，肖朝勇，等.探討聯合應用MRS和DWI在腦膠質瘤分級中的診斷價值[J].臨床放射學雜志，2015，34（4）：514-519.

[19]黃杰，李曉光，康厚藝，等.DSC-MRI和DCE-MRI定量分析在腦膠質瘤分級診斷中的應用[J].第三軍醫大學學報，2015，37（7）：672-677.

[20] Oshiro S，Tsugu H，Komatsu F，et al.Quantitative assessment of gliomas by proton magnetic resonance spectroscopy[J].Anticancer Research，2016，27（6A）：3757-3763.

（收稿日期：2017-05-23） （本文編輯：康玥）endprint