彌散張量成像及氫質子磁共振波譜影像表現對顱腦高級別膠質瘤瘤周浸潤的預測

劉 海，萬 濤，許 華，羅 琦

漢中三二〇一醫院醫學影像科，陜西 漢中723000

流行病學調查顯示，腦神經膠質瘤在原發性腦腫瘤患者中占比達到60%以上［1］。目前對于腦神經膠質瘤的治療主要采取化療以及手術治療，通常針對1～2期患者通常采取手術治療，而針對3～4期患者則通常采取廣泛切除輔以化療治療，腦神經膠質瘤在臨床診斷中通常為惡性［2-3］。在對患者的診斷中，及時通過影像學指標的分析，提升高級別膠質瘤瘤周浸潤的預測能力，對于患者的預后具有積極的意義［4］。彌散張量成像（DTI）主要根據患者局部病灶部位的水分的彌散特點，進而對腦部的白質以及灰質顯著區分，對于腫瘤細胞的纖維走形具有顯著的意義［5］。多體素的氫質子磁共振波譜（1H MRS）對于腫瘤以及腫瘤周邊的組織進行連續性測量，對于腫瘤邊界體積以及生物學行為的評價更具優勢［6］。既往研究主要通過對患者的常規影響學的指標進行分析，雖然對于病灶部位具有顯著的分析，但是對于臨床腫瘤細胞的預后分析還存在一定的局限性。本研究主要通過DTI、1H MRS影像表現對顱腦膠質瘤的鑒別診斷及對高級別膠質瘤瘤周浸潤的預測分析，為臨床診斷提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究采取前瞻性研究，以2017年2月～2020年1月在我院進行治療的69例顱腦膠質瘤患者作為研究對象。納入標準：所有患者均符合顱腦膠質瘤診斷標準［7］；所有患者均經病理確診；患者的一般情況較好；患者臨床依從性好。排除標準：既往腦血管異常患者；顱內感染患者；顱內病灶多發病灶；病情較差，依從性不好。69例患者中，男性35 例，女性34 例，年齡17～45（38.27±9.63）歲，BMI 24.26±2.62 kg/m2，腫瘤部位：額葉患者26例，顳葉患者30例，頂枕葉患者13例，根據世界衛生組織2007年中樞神經系統腫瘤的病理分期情況分析，低級別膠質瘤患者36例，高級別膠質瘤患者33例。兩組患者的性別、年齡、BMI、腫瘤部位之間的差異無統計學意義（P＞0.05，表1）。所有患者均簽署知情同意書，并經倫理委員會論證通過。

表1 兩組患者的一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups

1.2 研究方法

分別對兩組患者采用GE 1.5T SIGNA CREATOR PLUS高端超導磁共振儀開展DTI、1H MRS掃描，在常規SE序列下，對患者的T1WI以及T2WI進行掃描，參數設定為恢復時間為73 ms，重復時間為7900 ms，激勵次數4次，層厚8 mm，矩陣128×130，分別使用b=1000 s/mm2值進行加權，分別進行ADC值測定［7］。在自動預掃描程序下，設定多體素FOV設定為120 mm×120 mm，ROI設定為距離顱骨的10 mm處，同時根據患者的病灶部位進行調整，一般設定為60 mm×60 mm。

1.3 觀察指標

1.3.1 兩組患者的DTI影像學結果比較 分別對低級別膠質瘤以及高級別膠質瘤患者的ADC進行比較。

1.3.2 兩組患者的1H MRS影像學結果比較 分別對低級別膠質瘤以及高級別膠質瘤患者的N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、膽堿（Cho）、肌酐（Cr）、脂質（Lip）、乳酸（Lac）進行檢測，分別對兩組患者的腫瘤內部以及腫瘤周邊NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA、Lip+Lac/Cr進行比較。

1.3.3 聯合診斷效能比較 分別對DTI、1H MRS影像聯合診斷以及單獨檢測對高級別膠質瘤患者的診斷敏感度進行分析。敏感度=真陽性患者/（真陽性患者+假陰性患者）×100%，特異性=真陰性患者/（真陰性患者+假陽性患者）×100%，符合率=（真陽性患者+真陰性患者）/總例數，陽性預測值=真陽性患者/（真陽性患者+假陽性患者），陰性預測值=真陰性患者/（真陰性患者+假陰性患者）。

1.4 統計學分析

采用SPSS19.0 軟件對數據進行統計學分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較行t檢驗；計數資料以n（%）表示，組間比較行χ2檢驗。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的DTI影像學結果比較

低級別膠質瘤組患者的ADC［（1.44±0.24）×10-3mm2/s］與高級別膠質瘤組患者的ADC［（1.12±0.34）×10-3mm2/s］相比升高（t=4.480，P＜0.001，圖1）。

圖1 兩組患者的DTI影像學結果比較Fig.1 Comparison of DTI imaging results between the two groups.

2.2 兩組患者的1H MRS影像學結果比較

在腫瘤組織中，低級別膠質瘤患者的NAA/Cr（t=8.477，P＜0.001）、Cho/Cr（t=5.851，P＜0.001）、Lip+Lac/Cr（t=19.141，P＜0.001）低于高級別膠質瘤患者，Cho/NAA（t=2.493，P=0.015）高于高級別膠質瘤患者；在瘤周組織中，低級別膠質瘤患者的NAA/Cr（t=2.503，P=0.015）低于高級別膠質瘤患者，Cho/NAA（t=6.937，P＜0.001）、Cho/Cr（t=14.267，P＜0.001）、Lip+Lac/Cr（t=2.322，P=0.023）高于高級別膠質瘤患者（表2～3）。

表2 兩組患者腫瘤組織的1H MRS影像學結果比較Tab.2 Comparison of1H MRS imaging results of tumor tissue between the two groups(Mean±SD)

2.3 聯合診斷效能比較

DTI、1H MRS聯合診斷對高級別膠質瘤患者的診斷敏感度顯著高于單獨檢測（表4）。

表4 聯合診斷效能比較Tab.4 Comparison of joint diagnostic efficacy

3 討論

顱腦膠質瘤是臨床較為常見的中樞神經系統原發性腫瘤［8］。顱腦膠質瘤的浸潤程度顯著升高，患者的惡化程度越高，預后較差［9］。而在對患者的常規核磁共振檢查中，只能通過對患者的病灶部位的形態、大小、位置以及周邊的水腫情況對患者的病理特征進行推斷［10］，而在本研究中，可通過對患者的水分子的擴散運動，進而對患者的病灶部位的水腫浸潤情況進行綜合評測。

表3 兩組患者瘤周組織的1H MRS影像學結果比較Tab.3 Comparison of1H MRS imaging results of peritumoral tissues between the two groups(Mean±SD)

惡性顱腦膠質瘤的疾病具有較為豐富的增殖血管，通過對病灶部位水分子的微觀運動進行評價［11］。而在對患者的核磁共振檢查中，患者的腫瘤組織的磁共振信號則表現為胡不均勻性以及強化程度越為明顯［12］。而在本研究中，通過對低級別以及高級別的瘤周浸潤情況的比較，高級別瘤周浸潤情況患者的ADC數值顯著低于低級別患者。分析認為，在臨床治療中，ADC數值主要反映了組織細胞內的完整性以及細胞間隙和細胞內外水分子的浸潤情況［13］。在病變組織中，病灶部位的細胞膜較為完整，細胞的密度較高，局部病灶部位的炎性反應以及氧化應激反應進一步造成患者的病灶部位的擴散受限程度的顯著升高［14］，所以隨著病灶部位的嚴重程度的顯著升高，患者的ADC數值顯著下降［15］。針對膠質瘤患者而言，在低級別浸潤期，腫瘤細胞之間的間隙較大，血管內皮細胞的損傷程度較低，水分子的擴散受到的影響較小，所以ADC數值偏高［16］，相反，在高級別浸潤的腫瘤細胞中，細胞的密度較高，同時異型細胞的比例顯著升高，水分子的擴散顯著受到限制，所以在DWI成像中呈現較高的信號，ADC信號相對較低［17］。在對患者的DTI的診斷中，主要通過對病灶部位的纖維束的浸潤情況的分析［18］，進而提升對高級別腦膠質瘤浸潤患者的診斷［19］。對患者的1H MRS分析中，主要通過對特定氨基酸的代謝情況的分析，進而對患者的神經元的損傷情況分析［20］。而在本研究中，通過對患者的對NAA、Cho、Cr、Lip、Lac水平分析，機體的Cho、Cr水平顯著上升，NAA水平顯著下降。膠質瘤以及轉移瘤中普遍會存在較高的脂質［21］。

而在聯合診斷的分析中，綜合通過對患者的DTI、1H MRS影像表現對其疾病進展進行分析，患者的診斷敏感度顯著提升，分析認為主要是在對患者的診斷中通過水分子的云頂對局部病灶部位的異型性以及纖維的顯著代謝情況進行綜合分析，進而提升患者的預后。

綜上所述，DTI、1H MRS影像表現對顱腦膠質瘤的鑒別診斷及對高級別膠質瘤瘤周浸潤的預測效能較高，建議臨床推廣。