3.0T磁共振灌注加權成像在腦膠質瘤診斷中的價值

周 麗，付 曠，郭麗麗，趙 明，張鐵成，趙桂嬌，趙 薈

（哈爾濱醫科大學附屬第二醫院 磁共振成像診斷科，黑龍江 哈爾濱150086）

腦膠質瘤是腦內最常見的原發性腦腫瘤，不同級別的腦膠質瘤所選擇的治療方法及其預后有很大差別，因此，術前對其進行明確的分級及鑒別診斷有重要的臨床意義。有研究表明，腫瘤惡性度與微血管結構、腫瘤細胞增殖性密切相關［1］。磁共振灌注加權成像（perfusionweighted imaging，PWI）能夠通過計算灌注參數反映組織血流灌注功能及血管生成情況，因此，PWI可為膠質瘤的分級及鑒別診斷提供更多的信息。本研究通過對32例不同級別的腦膠質瘤和14例腦單發轉移瘤患者的灌注加權圖像及參數分析，探討PWI在腦膠質瘤術前分級及與單發轉移瘤鑒別診斷中的應用價值。

1.1 一般資料

選擇2009年12月至2011年5月經手術病理證實并在術前行常規MRI掃描及灌注成像的患者46例，年齡32－68歲。根據2000年世界衛生組織（WHO）中樞神經系統腫瘤分級標準，低級別膠質瘤15例（I級毛細胞型星形細胞瘤1例，Ⅱ級星形細胞瘤10例，少突膠質細胞瘤4例），高級別膠質瘤17例（間變性星形細胞瘤6例，膠質母細胞瘤11例），腦單發轉移瘤14例。

1.2 掃描方法

采用Philips Achieva 3.0T雙梯度超導磁共振掃描儀，頭部8通道正交鳥籠式線圈，進行常規MRI平掃、增強掃描和灌注加權成像。具體掃描參數如下所述：（1）常規 MR 平掃：T1WI、T2WI、T2flair軸位、T1WI矢狀位。（2）PWI掃描：在常規增強掃描前掃描，選擇脂肪抑制快速自旋回波—平面回波（FEEPI）技術，TR 1 500ma，TE40ms，翻轉角30度，FOV 24cm×24cm，矩陣128×128，激勵次數1次，依據T2WI圖像所見，采用30個層面，層厚4mm，層間距1mm以覆蓋全病灶，40個時相，共68s，產生420或480幅灌注圖像。掃描前自動勻場，使用MR機配套高壓注射器，GdDTPA劑量0.1mmol／kg，注射速率3.5ml／s，在第5個掃描時相時經高壓注射器肘前靜脈注射GdDTPA。隨后以相同速率注射20ml生理鹽水沖刷。（3）常規MR增強掃描：T1WI軸位和矢狀位增強掃描。

1.3 圖像分析及數據處理

使用Philip工作站提供的神經灌注軟件對灌注原始圖像進行后處理，得到腦血容量（CBV）偽彩圖，選取腦血容量灌注最大層面，分別在瘤體最大灌注區、瘤周水腫區和對側正常腦白質區選擇4個感興趣區（ROI，30－40mm2），計算其 CBV 值，取平均值，以對側正常腦白質區CBV值為參照，分別計算腫瘤實質區和瘤周水腫區的相對CBV（rCBV）值。

1.4 統計學分析

采用SPSS 12.0軟件包，分別計算低級別膠質瘤、高級別膠質瘤、腦單發轉移瘤的腫瘤實質區和瘤周水腫區的r CBV值，并進行兩兩比較，數據間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 時間信號強度曲線及CBV圖表現

低級別膠質瘤的時間－信號強度曲線表現為腫瘤區負性增強程度略高于對側正常腦白質區，前后基線水平無明顯改變，CBV分布較均勻，接近對側正常腦白質（見圖1）；而高級別膠質瘤表現為腫瘤區明顯的負性增強，曲線下降幅度明顯，且不能回復到基線水平，CBV分布明顯不均勻，腫瘤實質區的CBV有不同程度的升高（見圖2）；腦單發轉移瘤表現為腫瘤區的負性增強，信號回復基線水平時間較正常延長，CBV分布不均勻（見圖3）。

圖1 低級別膠質瘤（Ⅱ級星形細胞瘤）

圖2 高級別膠質瘤（膠質母細胞瘤）

圖3 單發轉移瘤（腦單發轉移瘤）

2.2 r CBV值比較

高級別膠質瘤的r CBV值在腫瘤實質區和瘤周水腫區均高于低級別膠質瘤的rCBV值，差異均有統計學意義（P＜0.05）；單發轉移瘤的rCBV值在腫瘤實質區和瘤周水腫區均低于高級別膠質瘤的rCBV值，差異均有統計學意義（見表1）。

表1 各組腫瘤實質區及瘤周水腫區rCBV值

3 討論

3.1 常規MR增強掃描對腦膠質瘤分級及鑒別診斷的評價

常規MR增強掃描是根據腫瘤的強化程度對膠質瘤級別進行評價，它主要反映了腫瘤對血腦屏障的破壞程度及腫瘤血管的通透性，而不是反映與腫瘤惡性程度正相關的血管生成情況。有研究表明，低級別膠質瘤有10%－20%常規增強可以強化，而10%－38%的高級膠質瘤在常規增強上不強化［2］，說明腫瘤強化程度與惡性程度并非完全一致。此外，在常規MR診斷中，高級別膠質瘤和單發轉移瘤的鑒別診斷比較困難，兩者的占位效應和強化方式類似，只靠MR增強掃描很難將兩者區分開來，因此，單靠常規MR增強很難為膠質瘤的術前分級和鑒別診斷提供準確的信息。

3.2 PWI對腦膠質瘤分級及鑒別診斷的評價

與常規MR增強不同，PWI可以直觀、無創地反映腫瘤微觀血流動力學信息，膠質瘤惡性程度越高，血管生成越豐富，而CBV偽彩圖反映的正是腦膠質瘤的血容量，但由于組織內毛細血管網的豐富性和復雜性，已經流出ROI的部分對比劑在對比劑尚未全部通過時，再次回到ROI內，形成對比劑再循環。為獲得有效的血流動力學參數，必須去除再循環及個體差異的影響，故本實驗采用rCBV值［3］。相關研究表明，rCBV值與腫瘤的微血管密度、血管內皮生長因子的表達正相關，可為區分腫瘤良惡性提供準確依據［4］。

本研究顯示，不同級別膠質瘤最大灌注區的時間—信號強度曲線明顯不同，說明低級別膠質瘤血管密度接近正常，無太多畸變血管。而高級別膠質瘤血管生成豐富，畸變程度高［5］。本實驗中絕大多數低級別膠質瘤常規MR強化不明顯，PWI為低灌注，高級別膠質瘤常規 MR明顯強化，PWI為高灌注，但其中1例為毛細胞型星形細胞瘤，增強MR實性部分強化，PWI為低灌注。另1例高級別膠質瘤PWI為高灌注，但常規MR無明顯強化，分析其血供豐富，但血腦屏障無明顯破壞。因此，PWI較常規MR增強掃描可以為腫瘤分級提供更可靠的依據。但是本研究中有1例高級別膠質瘤（Ⅳ級膠質母細胞瘤）呈現低灌注，但常規MR增強掃描中呈中高度不均勻強化，分析可能是由于其血腦屏障破壞嚴重，灌注時對比劑可經不完整的血腦屏障滲透到組織間隙產生短T1效應，從而影響血管內對比劑引起組織T2弛豫產生的變化，使rCBV值偏低。所以，常規MR增強掃描和灌注成像都不能孤立地作為膠質瘤術前分級的診斷手段，而應該將兩者結合起來，互相補充，提高術前分級診斷的準確率。

此外，在高級別膠質瘤與單發轉移瘤鑒別診斷方面，PWI也在很大程度上提高了兩者的鑒別診斷能力。本研究顯示，兩者的腫瘤實質區的時間—信號強度曲線相似，但rCBV值有統計學差異，分析原因為腦轉移瘤實質區血管增生程度和范圍不如高級別膠質瘤，且單發轉移瘤為膨脹性生長，瘤周水腫為單純水腫，內無瘤細胞浸潤，其血流量因血管外水腫的壓迫降低，造成其rCBV值低；而高級別膠質瘤呈浸潤性生長，瘤周水腫內有腫瘤血管，造成其rCBV值較高［6，7］。有報道［79］認為高級別膠質瘤和腦單發轉移瘤都是富血供腫瘤，兩者實質區rCBV值無統計學差異，本研究與其不一致的原因可能是測量方法有差異，報道是取各ROI的rCBV值的最大值，而本研究是取其平均值。此外有研究表明［10］，轉移瘤局部灌注與瘤體大小有關，且原發灶血供不同也會影響轉移瘤的血供情況。這些原因均能造成研究結果存在差異。但瘤周水腫rCBV值有統計學差異的結果與以往文獻報道一致。因此，PWI可為兩者鑒別診斷提供一定的臨床價值。

總之，灌注加權成像作為一種無創的診斷手段，對膠質瘤的術前分級及與單發轉移瘤鑒別診斷方面有較大的臨床價值，其灌注參數rCBV可作為術前分級及鑒別診斷的重要指標。相信隨著病例數的增加和研究的深入，PWI在膠質瘤術前分級及鑒別診斷方面有更進一步的臨床價值。

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