肖華鋒，衣巖，安維民*，田樹平，王玉林，馬威

按照2007年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標準，WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤一般臨床癥狀較輕微，生長較緩慢，可能很多年沒有進展，但是絕大多數(shù)最終都會間變或惡變成高級別膠質(zhì)瘤，其時間可長可短，隨不同病理類型而 異[1]。WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤主要有星形細胞瘤、少突膠質(zhì)細胞瘤和由星形細胞和少突膠質(zhì)細胞兩種腫瘤細胞組成的混合型少突星形細胞瘤。據(jù)文獻報道，星形細胞瘤與少突膠質(zhì)細胞瘤的生物學行為明顯不同，少突膠質(zhì)細胞瘤相比星形細胞瘤來說，其惡變的周期更長，且對放化療更敏感，預(yù)后更好[2]。而少突星形細胞瘤則介于兩者之間。故術(shù)前如能對其病理類型進行區(qū)分將具有非常重要的臨床意義。迄今為止，結(jié)合MRI常規(guī)檢查及某些先進序列已能做到對膠質(zhì)瘤進行術(shù)前病理分級，但對于同為WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤的不同病理類型進行術(shù)前區(qū)分國內(nèi)外雖有不少文獻報道，但尚存在不少爭議。

作為先進的MR成像技術(shù)，灌注成像是目前用于腦腫瘤如星形細胞瘤、膠質(zhì)瘤分級研究中使用最多的技術(shù)，并且已經(jīng)取得相當可靠的研究結(jié)果[3]，而對于同為WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤病理類型的區(qū)分能力文獻報道說法不一，并未達成一致的看法。本研究運用全新的灌 注成像技術(shù)三維準連續(xù) 動脈自旋標記(3-dimensional pseudocontinous arterial spin labeling，3D-PCASL)對同為WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤的不同病理類型進行術(shù)前評價，研究其對不同病理類型WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤的鑒別診斷能力。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核研究通過，所有患者在檢查前都必須簽署知情同意書，對檢查過程和可能出現(xiàn)的副反應(yīng)完全知曉。根據(jù)2007年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標準，搜集從2011年12月到2013年10月共計34例術(shù)后病理證實為WHOⅡ級膠質(zhì)瘤患者列入研究范圍，其中男19例，女15例，年齡從33～75歲，平均48歲。這些患者包括16例星形細胞瘤、13例少突膠質(zhì)細胞瘤、5例少突星形細胞瘤?；颊咝g(shù)前行常規(guī)MRI平掃、3D-PCASL及增強掃描。術(shù)后查閱病歷資料、外科手術(shù)記錄以及病理診斷結(jié)果，收集整理MRI相關(guān)數(shù)據(jù)以備于分析。34例患者臨床表現(xiàn)情況：15例以癲癇就診，13例頭痛，9例表現(xiàn)肢體無力，18例頭暈，2例無癥狀偶然發(fā)現(xiàn)。

1.2 MR成像采集及數(shù)據(jù)處理

所有患者均使用GE Discovery MR 750 3.0 T掃描儀，32通道頭部專用線圈進行圖像采集，常規(guī)MRI掃描包括軸面T1WI、T2WI、DWI及冠狀面和矢狀面T2FLAIR，3D-PCASL及軸面、冠狀面及矢狀面增強掃描。成像參數(shù)為T1WI采用T1-FLAIR技術(shù)，TR 1750 ms，TE 24 ms，TI 780 ms。T2WI 采用螺旋槳采集技術(shù)，TR 4526 ms，TE 111 ms。DWI 采用壓脂單次激發(fā)梯度回波成像技術(shù)，TR 6000 ms，TE 65.7 ms，b值分別取b=0，1000 s/mm2。3DPCASL成像參數(shù)：TR 4653 ms，TE 10.5 ms，標記延遲時間(PLD)1525 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣512×8，層厚4.0 mm，層間距0 mm，36對標記及對比像，成像時間為4 min32 s。增強掃描對比劑為釓噴替酸普甲胺(Gd-DTPA)，劑量為0.1 mmol/kg，掃描參數(shù)同平掃。

后處理軟件采用GE公司工作站GE Advantage Workstation Functool 4.5.1軟件，將3D-PCASL原始圖像導入工作站自動生成腦血流量(cerebral blood flow，CBF)偽彩圖，為減少誤差，所有腫瘤在CBF圖上均分別手動選取代表最大灌注層面熱點區(qū)域放置感興趣區(qū)(ROI)，ROI范圍28 mm×28 mm～32 mm×32 mm，約8～10像素，共放置5～10個ROI，取最大CBF值作為最后統(tǒng)計數(shù)據(jù)。測量時需結(jié)合常規(guī)平掃、增強圖及3D-PCASL原始圖像，ROI放置時避開囊變、出血、鈣化或血管。以對側(cè)正常白質(zhì)CBF值作為參考，以兩者的比值即標準化的CBF (normalized lesion/normal tissue cerebral blood flow，nCBF)用于統(tǒng)計分析。為減少測量誤差，由2名有8年以上的神經(jīng)影像醫(yī)師分別獨立完成所有ROI的放置和nCBF測量，且對患者相關(guān)信息及病理結(jié)果做到雙盲。最后取兩者測量的平均值進行統(tǒng)計分析。

1.3 統(tǒng)計分析方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0進行分析，所有灌注數(shù)值結(jié)果以均數(shù)±標準差表示，首先采用方差齊性檢驗，星形細胞瘤組與少突膠質(zhì)細胞瘤組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。因少突星形細胞瘤樣本量太少(少于10例)未納入統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果

本研究中，三種膠質(zhì)瘤的常規(guī)MRI表現(xiàn)與其他研究結(jié)果相似。相比較而言，除少突膠質(zhì)細胞瘤強化率更高些，額葉多發(fā)，皮層易受累，瘤內(nèi)常因囊變及鈣化而致信號不均勻外，余三者均未見明顯差異。2名影像醫(yī)師運用上述常規(guī)MRI表現(xiàn)特點對三種腫瘤進行擬診斷，他們診斷準確率分別為星形細胞瘤：9/16和10/16、少突膠質(zhì)細胞瘤：8/13和10/13、對5例少突星形細胞瘤診斷正確率均為0。灌注參數(shù)值統(tǒng)計情況為：星形細胞瘤的nCBF范圍從0.43到2.29，平均值為1.21±0.51，而少突膠質(zhì)細胞瘤nCBF范圍從0.51到5.81，平均值為1.28±1.41。16例星形細胞瘤和13例少突膠質(zhì)細胞瘤，兩組間平均nCBF未見明顯統(tǒng)計學差異(P=0.855)。5例少突星形細胞瘤最小值為0.56，最大值為2.59。典型病例如圖1，2所示。

3 討論

3.1 WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤病理分型的意義及影像評價

大量臨床實驗證實：WHO Ⅱ級星形細胞瘤對放療和化療不敏感，手術(shù)后中位生存期約4～6年。而少突膠質(zhì)細胞瘤則對放療和化療均敏感，其手術(shù)后中位生存期約12年[4-5]，明顯長于星形細胞瘤，尤其是1號染色體短臂(1p)雜合性和19號染色體長臂(19q)雜合性聯(lián)合缺失的少突膠質(zhì)細胞瘤對放化療更敏感，其存活期更長。有研究報道，這種雜合性缺失少突膠質(zhì)細胞瘤約占少突膠質(zhì)細胞瘤的50～70%[6]，盡管這種基因檢測臨床并不常用。少突星形細胞瘤則介于兩者之間。正是有了上述明顯不同的臨床意義，針對區(qū)分不同病理類型的膠質(zhì)瘤研究大量涌現(xiàn)。有研究針對三種腫瘤的不同鈣化特點試圖用CT對他們進行區(qū)分[7-8]，盡管少突膠質(zhì)細胞瘤鈣化更多見一些，但是由于星形細胞瘤及少突星形細胞瘤也有不少鈣化，CT表現(xiàn)存在很大重疊而未取得令人信服的研究結(jié)果。有的研究者利用MR擴散加權(quán)像的表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coeffi cient，ADC)來對他們進行區(qū)分，研究表明：ADC值在WHO Ⅱ級少突膠質(zhì)細胞瘤與星形細胞瘤之間存在明顯不同，而信號混雜的少突星形細胞瘤的ADC值則居于兩者之間[9-10]。盡管ADC值與細胞密度相關(guān)，但是病理上的依據(jù)不充分，仍然不清楚的是什么原因造成這種參數(shù)與膠質(zhì)瘤的特殊病理類型相關(guān)[11]。

3.2 MR灌注成像在WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤分型中的作用

目前影像學技術(shù)中，灌注成像是體現(xiàn)腫瘤血管增生最好的成像技術(shù)。因此，許多研究均致力于探索灌注成像在腫瘤分級及分型中的準確性，并已經(jīng)表明：在膠質(zhì)瘤中最大血流量與膠質(zhì)瘤的級別具有很大的相關(guān)性[12]。既往研究運用動態(tài)磁敏感對比增強(dynamic susceptibility contrast，DSC)灌注成像對低級別膠質(zhì)瘤進行病理分型研究，研究結(jié)果得出了兩種不同的結(jié)論，一種認為星形細胞瘤的灌注值低于少突膠質(zhì)細胞瘤，而少突星形細胞瘤居中，差異有統(tǒng)計學意義。其主要原因是因為少突膠質(zhì)細胞瘤多靠近皮層，且存在明顯的1P19q雜合性缺失(它能造成內(nèi)皮生長因子受體和血管內(nèi)皮生長因子過度表達)，甚至有文獻就灌注值與少突膠質(zhì)細胞瘤1p19q雜合性聯(lián)合缺失之間的相關(guān)性進行了研究，并得出了雜合性聯(lián)合缺失與灌注值存在明顯相關(guān)的結(jié)論[13-15]。有的研究者認為兩種腫瘤的灌注值 沒有明顯統(tǒng)計學差異[2]。我們知道，DSC灌注成像易受順磁性物質(zhì)如鈣化、出血等影響，且受動脈輸入函數(shù)設(shè)置的局限，同時其性噪比、分辨率及數(shù)值還受對比劑劑量多寡、注射速度等多方面因素影響，故本研究選擇了最新灌注模式3D-PCASL技術(shù)成像。通常將ASL根據(jù)成像方法不同分為連續(xù)式ASL和脈沖式ASL[16]。本研究中所運用的3D-PCASL是一種準連續(xù)ASL，它集合了連續(xù)式ASL 和脈沖式ASL優(yōu)點[17]。而且，與其他準連續(xù)ASL相比，3D-PCASL能夠?qū)崿F(xiàn)三維全腦成像，采取螺旋采集技術(shù)使得采集時間更短，同時采用快速自旋回波成像從而很大程度上減少了磁敏感偽影，較之基于平面梯度回波成像的DSC有著更大的優(yōu)勢。所以，從理論上講，3D-PCASL能夠提供十分豐富的定性及定量信息，具有極大的臨床應(yīng)用前景。盡管DSC使用最多的參數(shù)是rCBV，但是許多研究已經(jīng)證實rCBF與rCBV具有同樣的診斷價值[18-19]。本研究結(jié)果顯示：應(yīng)用3D-PCASL灌注成像技術(shù)掃描，同為WHO Ⅱ級的星形細胞瘤與少突膠質(zhì)細胞瘤在其灌注參數(shù)值未見明顯差異，這一點與Emblem等運用DSC的研究結(jié)果相仿。本研究少突膠質(zhì)細胞瘤的nCBF平均值為1.28±1.41，與Spampinato等[20]的研究結(jié)果和Narang等[21]的CT灌注結(jié)果基本類似，Spampinato等[20]報道22例低級別少突膠質(zhì)細胞瘤的平均rCBV為1.61 ± 1.20，但卻遠低于Cha等[13]和Jenkinson等[15]的研究，Cha等[13]報道為3.68±2.39。Jenkinson等[15]研究中共有6例1p19q雜合性聯(lián)合缺失，本研究有2例少突膠質(zhì)細胞瘤進行了基因檢測，并證實都存在1p19q雜合性聯(lián)合缺失，其中一例呈明顯的高灌注，nCBF值達5.87，病理也證實存在少量的枝芽狀腫瘤血管，但為何能造成這么明顯的高灌注，其真正原因還須進一步探討，而另一例卻未見明顯高灌注，nCBF值為1.04(<2)，病理上也并未見明顯腫瘤血管。由于基因檢測在國內(nèi)醫(yī)院臨床應(yīng)用得并不廣泛，其大多數(shù)仍然是注重基礎(chǔ)研究開發(fā)的生物工程公司或是基礎(chǔ)研究室開展的項目，這樣導致大多數(shù)臨床少突膠質(zhì)細胞瘤患者未能完成這項檢查。本研究中余11例少 突膠質(zhì)細胞瘤與5例少突星形細胞瘤均未進行相關(guān)基因檢測，其雜合性缺失情況不得而知。

圖1 60歲男性患者，病理證實為右側(cè)額葉星形細胞瘤瘤伴囊變(WHO Ⅱ級)。A：T2WI；B：T1WI；C：增強掃描示病變呈輕度斑片樣強化。D：3D-PCASL CBF偽彩圖示ROI測量腫瘤最大CBF值，未見高灌注 圖2 40歲女性患者，病理證實為右側(cè)顳葉少突膠質(zhì)細胞瘤伴囊變(WHOⅡ級)。 A：T2WI；B：T1WI；C：增強掃描未見明顯強化。D：3D-PCASL CBF偽彩圖示ROI 測量腫瘤最大CBF值，未見高灌注Fig.1 Sixty-year-old man with an astrocytoma accompanying cystic change in the right frontal lobe (WHO II).A: T2-weighted image.B: T1-weighted image.C: Postcontrast T1-weighted i mage shows slightly patchy enhancement of the infi ltrative tumor.D: ROI selected for maximal CBF of tumor with no hyperperfusion in 3D-ASL CBF color map. Fig.2 Forty-year-old woman with an olig odendroglioma accompanying cystic change in the right temporal lobe (WHO II).A: T2-weighted image.B: T1-weighted image.C: Postcontrast T1-weighted image shows no enhancement in the tumor.D: ROI selected for maximal CBF of tumor with no hyperperfusion in 3D-ASL CBF color map.

但是根據(jù)研究結(jié)果，50%～70%的少突膠質(zhì)細胞瘤存在1p19q雜合性聯(lián)合缺失，且認為這種分子生物學異常是少突膠質(zhì)細胞瘤診斷的一個病理學標志，雖然本研究多數(shù)病例未進行該項檢測，但從該結(jié)論推斷其比例也應(yīng)不在少數(shù)。但其灌注平均值卻未出現(xiàn)明顯高灌注，分析其原因，可能有以下三種方面：(1)灌注檢查采取的方法不同造成的，DSC采用的外源性對比劑是非擴散性示蹤劑，它只計算ROI的體積，而3D-PCASL基于內(nèi)源性示蹤劑，反映體內(nèi)水在毛細血管網(wǎng)間的分布，且DSC測量的計算是基于對比劑完全停留于血管內(nèi)的模型，這與血腦屏障破壞和腫瘤的實際情況不相符。另外，DSC的動脈輸入函數(shù)設(shè)置和去卷積效應(yīng)可能也會造成誤差。而少突膠質(zhì)細胞瘤常見的鈣化可能也會對DSC灌注造成影響。(2)樣本量的偏差。即少突膠質(zhì)細胞瘤中，1p 19q雜合性聯(lián)合缺失的比例可能沒有文獻報道的那么高。(3)1p19q雜合性聯(lián)合缺失的少突膠質(zhì)細胞瘤也存在灌注不高的情況[21-22]，如本研究所示的第2例1p19q雜合性聯(lián)合缺失的少突膠質(zhì)細胞瘤。

由于3D-PCASL只提供CBF一個定量參數(shù)，且其設(shè)定的標記延遲時間受患者年齡、身高、體重以及患者基礎(chǔ)狀況等個體差異的影響，本研究將其固定在1525 ms可能會帶來一些統(tǒng)計學的偏差。樣本量太小，同時未能針對患者的實際情況對標記延遲時間進行個性化設(shè)置是本研究的局限，這些都留待以后的研究進一步改進。

本研究結(jié)果表明：WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤各種病理類型腫瘤灌注值未能達到統(tǒng)計學差異，3D-PCASL在區(qū)分WHO Ⅱ級膠質(zhì)瘤病理類型上臨床意義不大。

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