陳躍平，李 松，王棟良，韓世波，熊 斌

（大理學(xué)院大理附屬醫(yī)院，云南大理 671000）

MR-DTI對腦膠質(zhì)瘤個(gè)體化手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及療效評估

陳躍平，李 松，王棟良，韓世波，熊 斌

（大理學(xué)院大理附屬醫(yī)院，云南大理 671000）

目的：探討磁共振彌散張量成像（magnetic resonance diffusion tensor imaging，MR-DTI）在腦膠質(zhì)瘤手術(shù)中對術(shù)者制定合適的手術(shù)方案以保護(hù)患者神經(jīng)功能的臨床價(jià)值。方法：33例腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)前術(shù)后行MR-DTI檢查和神經(jīng)功能評估。根據(jù)MRDTI檢查結(jié)果將腫瘤與瘤周白質(zhì)纖維束的影像學(xué)關(guān)系分為3類：Ⅰ類-擠壓型，Ⅱ類-浸潤型，Ⅲ類-破壞型。對3種MR-DTI類型術(shù)前神經(jīng)功能狀態(tài)之間的差異、術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)改變之間的差異以及術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)之間的差異分別進(jìn)行比較。結(jié)果：Ⅰ類-擠壓型12例，Ⅱ類-浸潤型12例，Ⅲ類-破壞型9例。①各類型內(nèi)腫瘤實(shí)質(zhì)FA值與對側(cè)正常腦組織FA值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；②不同MR-DTI類型患者的術(shù)前神經(jīng)功能狀態(tài)之間及術(shù)后神經(jīng)功能改變情況之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；③患者術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：MR-DTI能夠顯示腦膠質(zhì)瘤與腫瘤附近白質(zhì)纖維束之間的關(guān)系，其能夠幫助神經(jīng)外科醫(yī)師制定合適的手術(shù)方案以更好的保護(hù)患者的神經(jīng)功能。

腦膠質(zhì)瘤；磁共振彌散張量成像；神經(jīng)功能；手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

腦膠質(zhì)瘤是由神經(jīng)外胚葉衍化而來的膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生的一大類原發(fā)顱內(nèi)腫瘤的總稱，約占顱內(nèi)腫瘤的40%～50%〔1〕，且絕大多數(shù)為惡性，美國CBTRUS報(bào)道腦膠質(zhì)瘤占惡性中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）腫瘤的81%〔2〕。外科手術(shù)切除是腦膠質(zhì)瘤綜合治療策略中最為關(guān)建的一步，神經(jīng)外科手術(shù)不僅要以延長患者的生存時(shí)間為基本目標(biāo)，重視神經(jīng)功能的保護(hù)以改善患者術(shù)后的生活質(zhì)量（quality of life，QOL）同樣重要。磁共振彌散張量成像（magnetic resonance diffusion tensor imaging，MR-DTI）是近年來應(yīng)用于臨床的一項(xiàng)新技術(shù)，1994年由Basser首次提出〔3〕，它是目前唯一可以在活體映射白質(zhì)纖維束走行的無創(chuàng)性的影像學(xué)檢查方法〔4〕。本文收集2009年7月至2011年7月在大理白族自治州人民醫(yī)院行MR-DTI檢查且經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的腦膠質(zhì)瘤患者33例，旨在探討MR-DTI對術(shù)者制定合適手術(shù)方案以保護(hù)患者神經(jīng)功能的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 男性18例，女性15例。年齡21～73歲，平均44.5歲。腫瘤位于左側(cè)半球14例、右側(cè)半球17例、雙側(cè)半球2例；額葉9例，顳葉7例，額顳葉3例，丘腦1例，額頂葉6例，頂枕葉2例，島葉1例，頂葉2例，枕葉1例，顳枕葉1例。術(shù)前均未行放療及化療，病理按WHO神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類（1999）標(biāo)準(zhǔn)對腦膠質(zhì)瘤分級：Ⅰ級12例、Ⅱ級10例、Ⅲ～Ⅳ級11例。

1.2 MR-DTI檢查方法 采用德國西門子公司生產(chǎn)的MAGNETOM AvantoⅠ-CLASS 1.5T磁共振掃描儀進(jìn)行彌散張量成像檢查，采用標(biāo)準(zhǔn)正交頭線圈，單次激發(fā)自旋回波平面成像序列（echo-planar-i maging，EPI）獲取數(shù)據(jù)。矢狀面T1WI：TR/TE=195 ms /4.76 ms；軸位T1WI：TR/TE=195 ms/4.96 ms；軸位T2WI：TR/TE=3 800 ms/97ms；軸位FLAIR：TR/TE= 9 480 ms/88 ms，TI=2 550 ms。視野（FOV）=230 mm× 230 mm，256×256矩陣（Matrix），5.0 mm層厚，1.5 mm層間距，b值為1 000 s/mm2在25個(gè)方向上分別施加彌散敏感梯度，1次采集，掃描時(shí)間為3 min53 s。經(jīng)西門子公司自帶軟件包offline tensor calculation（離線張量計(jì)算）處理得到部分各向異性（Fractional anisotropy，F(xiàn)A）圖、彩色方位編碼圖（directionally encoded color，DEC）和纖維示蹤（fiber tractography，F(xiàn)T）圖，在FA圖上人工選取興趣區(qū)（ROI），由系統(tǒng)自動給出FA值。參照Dark-fluid像及增強(qiáng)掃描圖像上的異常信號在FA圖上選取不同層面上的腫瘤實(shí)質(zhì)部分、瘤周水腫及水腫邊緣作為（ROI）由系統(tǒng)自動給出FA值。同時(shí)在健側(cè)對應(yīng)部位選取對照區(qū)（腫瘤形態(tài)多不規(guī)則并存在占位效應(yīng)，因此對照區(qū)的選取盡量做到與患側(cè)ROI對稱以方便對比）。ROI的選擇盡量避開腦溝、腦室、出血、鈣化等信號欠均勻區(qū)域。

1.3 腫瘤與白質(zhì)纖維束的關(guān)系 將腫瘤側(cè)的FA值和對側(cè)相應(yīng)位置的正常腦組織的FA值比較，即將患側(cè)FA值除以健側(cè)FA值，根據(jù)比值結(jié)果及FT圖將腫瘤與白質(zhì)纖維束的關(guān)系分為3類〔5〕：Ⅰ類FA患/FA?。?0%，神經(jīng)纖維束連續(xù)且完整，僅走向移位。Ⅱ類50%＜FA患/FA?。?0%，神經(jīng)纖維束連續(xù)但欠完整，走向改變。Ⅲ類FA患/FA?。?0%，神經(jīng)纖維束缺乏連續(xù)性。

1.4 手術(shù)前后對患者進(jìn)行神經(jīng)功能評估和分組術(shù)前術(shù)后對患者進(jìn)行神經(jīng)系統(tǒng)檢查?；旧窠?jīng)功能評估：軀體運(yùn)動、軀體感覺、視力視野檢查。認(rèn)知功能評估：利用簡易精神狀態(tài)檢查（mini mental status examination，MMSE）評價(jià)患者的認(rèn)知功能狀態(tài)。按神經(jīng)系統(tǒng)檢查結(jié)果術(shù)前分為神經(jīng)功能正常組和障礙組，術(shù)后分為神經(jīng)功能正常/恢復(fù)正常組，無明顯變化組（包括正常和障礙兩種情況），功能障礙加重組。

1.5 手術(shù)方法 術(shù)者在術(shù)前通過比較FA比值和觀看MR-DTI圖，對不同MR-DTI類型的腫瘤采取不同的手術(shù)策略：對Ⅰ類型關(guān)系的腫瘤爭取顯微鏡下全切，嚴(yán)格保護(hù)腫瘤周圍正常組織；對Ⅱ類型關(guān)系的腫瘤采取顯微鏡下次全切或大部切除，對腫瘤邊界的處理盡量采用明膠海綿止血或紗布壓迫止血，而少用或不用電凝以減少對神經(jīng)功能的損害；對Ⅲ類型關(guān)系的腫瘤要盡量全切腫瘤。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 分別進(jìn)行比較每一MR-DTI類型患者患側(cè)、健側(cè)的FA值；分別進(jìn)行比較3種MR-DTI類型患者術(shù)前神經(jīng)功能狀態(tài)、術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)之間的差異以及3種MR-DTI類型患者術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)改變之間的差異。采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件包對資料數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，每一MR-DTI類型患者的患側(cè)、健側(cè)的FA值以±s表示，采用配對t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。采用卡方檢驗(yàn)行總的組間比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腫瘤與白質(zhì)纖維束的關(guān)系 MR-DTI能清晰直觀的顯示腦白質(zhì)纖維束的走行、連續(xù)性和完整性，它能提供腦膠質(zhì)瘤在白質(zhì)內(nèi)的不同生長方式的信息。本研究共收集病例33例，其中Ⅰ類-擠壓型12例，Ⅱ類-浸潤型12例，Ⅲ類-破壞型9例。各類型患者在性別、年齡、腫瘤部位、腫瘤級別方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 FA值 腦膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)側(cè)FA值和對側(cè)正常腦組織FA值見表1。Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類腫瘤實(shí)質(zhì)FA值與對側(cè)正常腦組織FA值分別進(jìn)行比較，P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可認(rèn)為正常腦組織的FA值大于腫瘤實(shí)質(zhì)的FA值。

表1 腦膠質(zhì)瘤患者的FA值（±s）

表1 腦膠質(zhì)瘤患者的FA值（±s）

注：值為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類腫瘤實(shí)質(zhì)FA值與對側(cè)正常腦組織FA值比較。

組別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類例數(shù)12 12 9腫瘤實(shí)質(zhì)FA值0.409±0.008 0.221±0.004 0.124±0.003對側(cè)正常腦組織FA值0.508±0.013 0.335±0.001 0.335±0.001 t值P值64.5 109.6 211.4 0.000 0.000 0.000

2.3 患者M(jìn)R-DTI類型和術(shù)前神經(jīng)功能狀態(tài)的比較 患者M(jìn)R-DTI類型和神經(jīng)功能狀態(tài)例數(shù)見表2。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)行ⅹ列表資料的χ2檢驗(yàn)：P= 0.039＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可以認(rèn)為3種MRDTI類型的患者的神經(jīng)功能不全相同。

表2 術(shù)前神經(jīng)功能狀態(tài)比較

2.4 患者M(jìn)R-DTI類型和術(shù)后神經(jīng)功能變化情況的比較 由表3可見12例Ⅰ類型患者術(shù)后3例恢復(fù)正常，1例加重，8例術(shù)前術(shù)后均基本正常。12例Ⅱ類型患者術(shù)后3例恢復(fù)正常，3例神經(jīng)功能障礙加重，6例無明顯變化（4例術(shù)前術(shù)后均基本正常，2例術(shù)前術(shù)后均障礙）。9例Ⅲ類型患者術(shù)后7例保持術(shù)前較嚴(yán)重的神經(jīng)功能障礙狀態(tài)，1例加重，1例無論術(shù)前還是術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)基本正常。χ2檢驗(yàn)結(jié)果為：P=0.001＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可認(rèn)為3種MR-DTI類型患者術(shù)后的神經(jīng)功能不全相同。

表3 術(shù)后神經(jīng)功能變化情況比較

2.5 術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)的比較 由表4可見33例患者術(shù)前神經(jīng)功能正常者14例，正常率42.42%；術(shù)后神經(jīng)功能正常者19例，正常率57.58%。行配對χ2檢驗(yàn)，F(xiàn)isher確切概率法的雙側(cè)P值為0.001＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可認(rèn)為患者術(shù)前術(shù)后的神經(jīng)功能不同，術(shù)后高于術(shù)前。

表4 術(shù)前術(shù)后神經(jīng)功能狀態(tài)的比較

3 討論

相對于初級感覺、初級運(yùn)動、自主神經(jīng)功能等基本神經(jīng)功能而言，語言、記憶、注意力、執(zhí)行力等認(rèn)知功能屬于高級神經(jīng)功能。CT和MRI一般只能夠提供解剖方面的信息，神經(jīng)系統(tǒng)體檢的主要內(nèi)容是基本神經(jīng)功能，兩者均沒有反映患者最復(fù)雜和最重要的認(rèn)知功能，不能體現(xiàn)患者的真實(shí)生活質(zhì)量。認(rèn)知功能不僅是一項(xiàng)獨(dú)立的預(yù)后因素，而且在提示腫瘤復(fù)發(fā)方面要早于CT和MRI改變，因此，評價(jià)認(rèn)知功能應(yīng)該成為腫瘤患者的一項(xiàng)必不可少的檢查〔6〕。手術(shù)是治療膠質(zhì)瘤的主要手段，由于顯微和微創(chuàng)神經(jīng)外科技術(shù)的發(fā)展，術(shù)后的偏癱，失語等并發(fā)癥逐漸減少，但是對認(rèn)知功能的保護(hù)觀念還沒有形成，特別對位于額葉、顳葉的腫瘤，往往認(rèn)為屬于非功能區(qū)，可以大范圍切除。但我們知道，額葉、顳葉與其他部位存在廣泛的纖維聯(lián)系，是人類高級神經(jīng)功能中樞。有文獻(xiàn)報(bào)道，因膠質(zhì)瘤而廣泛切除額葉，顳葉的手術(shù)會導(dǎo)致明顯的認(rèn)知功能障礙〔7〕。

Ⅱ類型12例患者中，其中1例（右頂葉星形細(xì)胞瘤，WHO分級Ⅲ級）術(shù)前神經(jīng)功能正常（基本神經(jīng)功能評估正常，MMSE評分27分），術(shù)后出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙（左下肢運(yùn)動障礙），術(shù)后我們積極討論并查閱文獻(xiàn)考慮：①由于個(gè)體差異的存在，病人的功能區(qū)可能存在不一致性；②膠質(zhì)瘤占位效應(yīng)可能導(dǎo)致功能區(qū)的移位和代償，故有些患者的功能區(qū)與常規(guī)解剖學(xué)上的功能區(qū)會出現(xiàn)不一致性。建議：①功能區(qū)膠質(zhì)瘤手術(shù)應(yīng)由單純解剖模式向個(gè)體化解剖-功能模式轉(zhuǎn)化；②若條件允許可積極應(yīng)用影像導(dǎo)航新技術(shù)，如術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)，術(shù)中實(shí)時(shí)影像神經(jīng)導(dǎo)航，功能神經(jīng)導(dǎo)航等〔8〕，以提高手術(shù)的安全性。對于不同類型的腫瘤采取不同的手術(shù)方式。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MR-DTI指導(dǎo)下的術(shù)式（見資料與方法部分）對患者神經(jīng)功能的保護(hù)效果良好，但由于樣本量過少，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析僅限于整體組間進(jìn)行比較。

總之，MR-DTI在顯示腦膠質(zhì)瘤和周圍白質(zhì)纖維束的關(guān)系方面具有很大優(yōu)勢，但是MR-DTI顯示的解剖結(jié)構(gòu)和實(shí)際功能方面存在不一致性，MRDTI的重建亦有一定的主觀性〔9〕，這一點(diǎn)亟待規(guī)范。術(shù)者的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)亦會在一定程度上影響對腫瘤組織及功能區(qū)的辯認(rèn)。在“生物-心理-社會”醫(yī)學(xué)模式的引導(dǎo)下，對腦膠質(zhì)瘤患者應(yīng)該在治療前后定期進(jìn)行詳細(xì)的包括認(rèn)知功能在內(nèi)的神經(jīng)功能評價(jià)，在為患者進(jìn)行個(gè)體化治療時(shí)，應(yīng)該兼顧生存期和生存質(zhì)量，充分利用MR-DTI等影像導(dǎo)引外科新技術(shù)，爭取用最小的代價(jià)獲得最佳的效果。

〔1〕Melhem E R，Mori S，Mukundan G，et al.Diffusion tensor MR imaging of the brain and white matter tractography〔J〕. AJR Am J Roentgenol，2002，178（1）：3-16.

〔2〕Cbtrus.Cemtral Brain Tumor Registry of the United States，Statistical Report：Primary Brain Tumors in the United States，2000-2004〔R〕.Illinois：CBTRUS，2008.

〔3〕Basser P J，Mattiello J，LeBihan D.MR diffusion tensor spectroscopy and imaging〔J〕.Biophys，1994，66（1）：259-267.

〔4〕Field A S，Wu Y C，Alexander AL.Principal diffusion direction in peritumoral fiber tracts：Color map patterns and directional statistic〔sJ〕.Ann NY Acad Sci，2005，1064： 193-201.

〔5〕魏大年，賽克，牟永告，等.彌散張量成像對膠質(zhì)瘤手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的評估〔J〕.中華神經(jīng)外科雜志，2009，25（6）：485-489.

〔6〕Brown P D，Jensen A W，F(xiàn)elten S J，et al.Detrimental effects of tumor progression on cognitive function of patients with high-grade gliloma〔J〕.J Clin Oncol，2006，24（34）：5427-5433.

〔7〕Reijneveld J C，Sitskoorn M M，Klein M，et al.Cognitive status and quality of life in patients with suspected versus proven low grade gliomas〔J〕.Neurology，2001，56（5）：618-623.

〔8〕Wu J S，Zhou L f，Chen W，et al.Prospective comparison of functional magnetic resonance imaging and intraoperative motor evoked potential monitoring for cortical mapping of primary motor areas［J］.Zhonghua Wai Ke Za Zhi，2005，43（17）：1141-1145.

〔9〕Clark C A，Barrick T R，Murphy M M，et al.White matter fiber tracking in patients with space-occupying lesions of the brain：a new technique for neurosurgical planning〔J〕. Neuroimage，2003，20（3）：1601-1608.

Clinical Evaluation and Risk of Individual Glioma Surgery by MR-DTI

CHEN Yueping,LI Song,WANG Dongliang,HAN Shibo,XIONG Bin
（Dali Affiliated Hospital of Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

Objective:To discuss the clinical value of instituting operative schedule for protecting neurological functions in patients with gliomas by magnetic resonance diffusion tensor imaging（DTI）.Methods:Thirty-three patients with gliomas were recruited to undergo MR-DTI test and neurosurgical assessment before and after surgery.According to the results of MR-DTI test,the relationships of gliomas and adjacent white matter tracts can be classified as the following three types:typeⅠ-displacement;typeⅡ-infiltration;typeⅢ-disruption.The differences of preoperative neurological functions,as well as the change of postoperative neurological functions and the change of both preoperative and postoperative neurological functions,were compared in the three groups.Results:There were 12 cases in typeⅠ,12 cases in typeⅡ,and 9 cases in typeⅢ.1.There were significant differences between gliomas'FA values and relative normal brain tissue's in each type（P＜0.05）.2.There were significant difference between MR-DTI types and preoperative neurological functions,as well as between MR-DTI types and the change of postoperative neurological functions（P＜0.05）.3.There were significant differences in the states of neurological functions before and after surgery. Conclusions:MR-DTI can be used to display the relationships of gliomas and adjacent white matter tracts,which is useful for neurosurgeons to institute suitable operative schedule for protecting patients'neurological function.

gliomas;magnetic resonance diffusion tensor imaging;neurological function;operative risk

R651.1:R739.41［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A［文章編號］1672-2345（2011）08-0043-04

2011-06-24

陳躍平，主任醫(yī)師，主要從事神經(jīng)外科研究.

（責(zé)任編輯 張 煥）