張?zhí)熘?劉 楓 劉文軍
腦膠質(zhì)瘤是腦外科常見腫瘤,近年來其發(fā)病率逐漸升高,嚴(yán)重影響我國人民的健康,WHO將其分為4個級別,其中Ⅰ、Ⅱ級為低級別膠質(zhì)瘤,Ⅲ、Ⅳ級歸為高級別膠質(zhì)瘤,即使進(jìn)行手術(shù)、放化療,高級別膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后情況也不理想,因此術(shù)前確定腫瘤惡性程度對患者治療方案及預(yù)后具有重要意義[1-2]。隨著磁共振灌注加權(quán)成像(magnetic resonance perfusion weighted imaging,MR-PWI)技術(shù)的發(fā)展,其在腦腫瘤方面的應(yīng)用越來越廣泛,能夠從分子水平觀察組織的血流灌注特點[3]。而其中的動脈自旋標(biāo)記灌注成像(arterial spinlabeling,ASL)通過標(biāo)記自體動脈血成像,具有無創(chuàng)且便捷的特點,對腦腫瘤的診斷具有較高的應(yīng)用價值[4]。因此本文將常規(guī)MRI與ASL進(jìn)行聯(lián)合使用,探究其在腦膠質(zhì)瘤分級、腦微循環(huán)狀態(tài)評估中的意義,報告如下。
收集2017年1月至2019年11月來我院收治初步診斷為腦膠質(zhì)瘤并擬行手術(shù)治療的患者81例,術(shù)前采用常規(guī)磁共振成像,并加掃ASL。術(shù)后病理檢查證實為腦膠質(zhì)瘤74例,男性43例,女性31例,年齡為25~71歲,平均(46.23±8.15)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者均在同一臺MRI儀器上進(jìn)行檢查;②所有患者均為首次發(fā)病;③患者及家屬均知情并同意參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn):①患有MRI檢查禁忌證;②伴有嚴(yán)重心臟、腎、肝功能疾病患者;③伴有精神障礙患者;④MRI檢查前患者進(jìn)行過腦膠質(zhì)瘤治療;⑤存在腦腫瘤活檢及手術(shù)切除史。術(shù)后病理:低級別組(Ⅰ級7例,Ⅱ級22例);高級別組(Ⅲ級35例,Ⅳ10級)。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會同意。
應(yīng)用GE公司3.0T磁共振掃描儀器進(jìn)行檢查,頭部8通道現(xiàn)錢,所有患者均行T1W1、T2W1、FLAIR、DWI、ASL,并靜脈注射Gd-DTPA(0.2 mmol/kg)進(jìn)行對比增強(qiáng)掃描。參數(shù):T1W1、T2W1、FLAIR、T1W1C+、ASL的TR/TE分別為250/2.5 ms、6000/93 ms、8000/97 ms、250/2.5 ms、2500/13 ms;前四項的矩陣分別為ASL的FOV為256×320,ASL的矩陣為64×64;掃描時間分別為118 s、113 s、135 s、130 s、269 s;FOV均為220×220 mm,層厚均為5 mm。ASL采用pCASL技術(shù),應(yīng)用絕熱頻偏校正反轉(zhuǎn)脈沖。
用工作站處理數(shù)據(jù),觀測所得各組灌注圖,結(jié)合常規(guī)MRI圖像,在腫瘤實質(zhì)區(qū)域及對側(cè)正常腦實質(zhì)區(qū),設(shè)定4個感興趣區(qū)(ROI),測量3次腦血流量(cerebral blood flow,CBF),計算平均值。腫瘤的相對腦血流量(relative cerebral blood flow,rCBF)=最大腫瘤血流量(maximal tumor blood flow,TBFmax)值/對側(cè)CBF值。
TBFmax/對側(cè)白質(zhì)、TBFmax/對側(cè)灰質(zhì)、TBFmax/對側(cè)半球比值在高、低級別膠質(zhì)瘤中,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),結(jié)果見表1。
表1 不同級別膠質(zhì)瘤的的TBFmax/對側(cè)白質(zhì)、TBFmax/對側(cè)灰質(zhì)、TBFmax/對側(cè)半球比值
采用各組血流量灌注指標(biāo)判斷膠質(zhì)瘤級別時,TBFmax/對側(cè)白質(zhì)、TBFmax/對側(cè)灰質(zhì)、TBFmax/對側(cè)半球的AUC分別為0.848、0.782、0.887,結(jié)果見表2、圖1。
表2 各組血流量灌注指標(biāo)判斷膠質(zhì)瘤級別的ROC分析
圖1 各組血流量灌注指標(biāo)的ROC曲線分析
74例患者均獲得理想MRI及ASL-CBF灌注圖,其中29例低級別腦膠質(zhì)瘤患者常規(guī)掃描多呈稍長T1、T2信號改變,其膠質(zhì)瘤邊界清楚,血供一般,很少破壞血-腦屏障,增強(qiáng)掃描僅呈輕度強(qiáng)化,ADL-CBF顯示腫瘤實性區(qū)域多呈低流量灌注。45例高級別腦膠質(zhì)瘤患者常規(guī)掃描內(nèi)部信號不明顯,增強(qiáng)掃描呈明顯不均勻強(qiáng)化;邊界不清楚,血供豐富,易發(fā)生出血、囊變、壞死;ADL-CBF顯示腫瘤實性區(qū)域分呈高流量灌注,且灌注程度高于低級別患者,具體圖像見圖2、3。
①為增強(qiáng)T1WI,信號欠均勻;②為ADL-CBF圖病灶表現(xiàn)為低血流灌注;③為病理圖切片圖。
①為增強(qiáng)T1WI,病灶實性區(qū)見花環(huán)狀明顯不均勻強(qiáng)化;②為ADL-CBF圖顯示病灶區(qū)域呈現(xiàn)高血流灌注;③為病理圖切片。
腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)腫瘤,可發(fā)生于任何年齡,具有高病死率、低治愈率,且男性發(fā)病率稍高于女性[5]。由于膠質(zhì)瘤惡性程度的不同,其治療方法不同,因此術(shù)前正確判斷其病理分級對其預(yù)后有重要意義[6]。常規(guī)的磁共振能夠顯示顱內(nèi)腫瘤形態(tài)學(xué),但卻難以獲取腫瘤的病理學(xué)分級及腫瘤微血管生成信息。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展,已有多種磁共振成像技術(shù)如擴(kuò)散加權(quán)成像、灌注加權(quán)成像等技術(shù)用于腦腫瘤的研究,其中灌注成像因其能夠在活體中從評價組織微循環(huán)灌注狀況,而被人關(guān)注[7-8]。灌注成像主要分為動態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)(DSC)和ASL法,與DSC相比,ASL通過標(biāo)記自體動脈血成像,是一種新型無創(chuàng)灌注技術(shù),其基本原理是利用反轉(zhuǎn)射頻沖對成像層面上游動脈血腫水分子進(jìn)行標(biāo)記,被標(biāo)記的血液流入成像平面與組織進(jìn)行物質(zhì)交換,兩者自旋狀態(tài)不同,因此獲得標(biāo)記后的圖像,再將標(biāo)記像與未標(biāo)記像進(jìn)行剪影,即可得只包含血流灌注信息的組織灌注圖像[9]。ASL具有安全、成本低廉、簡便快捷、可重復(fù)性好等優(yōu)點,由于沒有外源性藥物引入,其對血液的生理及物理、化學(xué)性質(zhì)均不會產(chǎn)生影響,有利于對腦功能的研究,較DSC有更廣泛的應(yīng)用空間[10]。
測定rCBF有助于了解膠質(zhì)瘤微循環(huán)狀況,判斷腫瘤分級,從而有利于制定相應(yīng)治療方案[11]。本研究中,TBFmax/對側(cè)白質(zhì)、TBFmax/對側(cè)灰質(zhì)、TBFmax/對側(cè)半球比值在不同級別膠質(zhì)瘤中存在明顯差異,說明采用ASL有利于術(shù)前對膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級,有利于對腦腫瘤血流的評估。ASL能反映腫瘤內(nèi)部不均勻的微血管分布,高級別膠質(zhì)瘤基本呈現(xiàn)高流量灌注,且灌注程度明顯高于低級別,有助于鑒別高、低級別膠質(zhì)瘤[12]。有學(xué)者[13]研究表示ASL的信噪比、時間、空間分辨率等地域DSC技術(shù),且腦脊液的污染、磁化傳遞效應(yīng)對ASL的測量存在一定影響。而本文選擇腫瘤的相對血流量進(jìn)行研究,降低了上述因素對結(jié)果的影響,并符合了ASL基于數(shù)學(xué)模型要滿足的假設(shè)和條件,提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性[14]。本研究中,采用各組血流量灌注指標(biāo)判斷膠質(zhì)瘤級別時,TBFmax/對側(cè)白質(zhì)、TBFmax/對側(cè)灰質(zhì)、TBFmax/對側(cè)半球的AUC分別為0.848、0.782、0.887,說明根據(jù)腫瘤的rCBF對膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級具有較高價值。ASL能夠準(zhǔn)備客觀地反應(yīng)腫瘤的惡化程度,對判斷腫瘤性質(zhì)意義重大[15]。同時本研究也注意到不同級別的膠質(zhì)瘤的rCBF值有一定的重疊,這與以往研究相吻合[16]。
當(dāng)然本文也存在一定不足,首先受研究時長所限,本研究樣本量較少,且主要分析了ASL對膠質(zhì)瘤分級影響,對于ASL對膠質(zhì)瘤與其他腦腫瘤疾病的診斷尚未涉及,在后期將聯(lián)合多中心擴(kuò)大樣本量,并延長研究時間從而完善研究。其次ASL雖有諸多優(yōu)點,但也存在一定限制,且定量參數(shù)較為單一,不利于病變的綜合評價,同時易受運(yùn)動偽影及鄰近器官干擾,因而在其他臟器中應(yīng)用較少,且其對擺位要求也較為嚴(yán)格,因而對其測量數(shù)據(jù)應(yīng)客觀看待,同時在后期將聯(lián)合其他檢測方法,以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
綜上,ASL能夠較好的反應(yīng)腦腫瘤的微循環(huán)灌注水平、血管生成及侵襲情況,有利于膠質(zhì)瘤術(shù)前分級,對制定腦腫瘤治療方案有重要參考價值,值得臨床推廣。