磁共振彌散張量成像技術輔助高級別膠質瘤導航術中的效果

夏 偉 楊應明 陳偉強

1.汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院放射科，廣東汕頭 515041；2.汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東汕頭 515041

膠質瘤手術治療的目標是最大程度切除腫瘤的同時，最大化地保護患者腦組織結構的重要功能區(qū)及傳導束，延長患者的生存期，并保障患者術后的生活質量[1]。磁共振彌散張量成像（DTI）是目前唯一能活體顯示腦白質纖維束走向的無創(chuàng)成像方法[2]。通過DTI技術了解膠質瘤病灶與周圍腦白質纖維束的確切位置關系及白質纖維束結構的完整性等，對制訂合適的手術方案和判斷手術切除范圍有著重要的意義，并可以預測手術風險和患者的預后?，F(xiàn)對汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院（以下簡稱“我院”）收治的高級別膠質瘤患者的臨床資料進行回顧性分析，旨在探討DTI技術輔助高級別膠質瘤導航術中的臨床效果，為臨床治療提供理論依據(jù)?，F(xiàn)將結果報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2007年2月～2013年2月我院收治的56例高級別膠質瘤患者的臨床資料，其中男32例，女 24 例；年齡 21～71 歲，平均（56.1±29.2）歲；病程：1～10個月。臨床診斷均經(jīng)手術病理證實。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2000年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級標準進行病理學分級：Ⅲ級36例，Ⅳ級20例。臨床表現(xiàn)：顱內壓增高為發(fā)病表現(xiàn)的患者有27例，視力減退或視野缺損14例，記憶力降低15例，單側肌力減退12例。入選標準：患者的肝臟、腎臟及心臟等重要臟器功能基本正常；一般狀況良好；術前KPS評分均≥70分；手術前均未進行放、化療；均行擇其手術。按治療方法不同分為DTI組（26例）和對照組（30例）。兩組患者的年齡、性別及病情一般資料比較差異均無統(tǒng)計學意義 （P＞0.05），具有可比性。見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會通過，患者或家屬均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 影像學方法

1.2.1.1 DTI組 采用德國Siemens公司3.0 T Triosystem超導磁共振掃描儀，最大梯度場強≥33 mT/m，最大梯度切換率≥120 mT/（m·ms）。使用8通道頭頸聯(lián)合線圈，先作常規(guī)MRI橫斷位T1WI、T2WI掃描，然后作DTI掃描，彌散梯度場取15個不同方向，彌散敏感系數(shù)b值取0 s/mm2和1000 s/mm2，層厚及層間距同T2WI，分別為6.0、1.0 mm，掃描完成每一層面可獲得16幀圖像，第1幀圖像b值為0，其余15幀圖像為15個不同方向的b值等于1000 s/mm2，19個層面共獲得304層圖像，DTI掃描時間為4 min 37 s。最后作3個方位的常規(guī)增強T1WI掃描。圖像后處理將DTI原始圖像傳輸至AW4.2工作站，經(jīng)Functool 2軟件處理獲得平均彌散系數(shù) （mean diffusivity，MD）、部分各向異性指數(shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）。在相應區(qū)域選取感興趣區(qū) （region of interest，ROI）， 分別測得MD、FA 值。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2.1.2 對照組 采用MRI常規(guī)及增強掃描檢查。

1.2.2 手術方法

所有患者手術均在顯微鏡下完成，從腦溝內進入，避免損傷鄰近的重要功能區(qū)和血管。DTI組：皮層切口根據(jù)術前DTI顯示的腫瘤與功能傳導束的關系，選擇避開傳導束的腦溝進入。對照組：據(jù)術前MRI常規(guī)及增強掃描的結果，明確腫瘤大致位置及大小，選擇距離腫瘤較近的腦溝進入。

1.2.3 觀察指標

觀察DTI組患者不同病變部位DTI的MD值和FA值。觀察兩組患者的近期療效：腫瘤切除率、術后功能損害情況。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 DTI組患者腫瘤病灶區(qū)、灶周水腫區(qū)及正常白質區(qū)的MD值、FA值比較

DTI組患者高級別膠質瘤不同部位DTI的MD值和FA值不同，與正常白質區(qū)比較，腫瘤病灶區(qū)與瘤周水腫區(qū)的MD值明顯升高，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）；腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質區(qū)3個不同部位的FA值逐漸升高，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。見表2。

表2 DTI組患者腫瘤不同部位磁共振彌散張量成像技術各指標的比較（±s）

表2 DTI組患者腫瘤不同部位磁共振彌散張量成像技術各指標的比較（±s）

注：與正常白質區(qū)比較，aP＜0.05；與瘤周水腫區(qū)比較，bP＜0.05；MD：平均彌散系數(shù)；FA：部分各向異性指數(shù)

部位 例數(shù) MD（×10-9mm2/s） FA腫瘤病灶區(qū)瘤周水腫區(qū)正常白質區(qū)P值26 26 26 1.266±0.261a 1.125±0.140a 0.820±0.089 0.173±0.025ab 0.220±0.029a 0.405±0.046 0.0110.010

2.2 兩組患者腫瘤切除率比較

兩組均無手術死亡病例；DTI組患者全切24例，次全切除2例，全切除率為92.3%（24/26）；對照組患者全切24例，次全切除3例，部分切除3例，全切除率為80.0%（24/30）；兩組全切率比較差異無統(tǒng)計學意義（P=0.189）。

2.3 兩組患者術后功能損害情況

DTI組患者術后未見新發(fā)神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)；對照組患者有3例手術后肌力減退加重，3例視力減退加重。手術功能損害發(fā)生率分別為0.0%、20.0%，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P=0.046）。

3 討論

膠質瘤是由神經(jīng)外胚葉衍化而來的膠質細胞發(fā)生的腫瘤，是最常見的顱內腫瘤，發(fā)病率約占中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)腫瘤的40%[3]。高級別膠質瘤主要是指間變星形細胞瘤、間變少突膠質細胞瘤、膠質肉瘤以及膠質母細胞瘤[4]。高級別膠質瘤占顱內膠質瘤的一半以上，是腦內最主要的惡性腫瘤。手術是治療膠質瘤的首選手段，手術中神經(jīng)功能的保留是關系到術后患者生存質量的關鍵。手術關鍵在于最大程度保護重要腦功能和白質區(qū)的前提下，最大程度切除腫瘤，從而保障患者術后的生活質量，延長患者的生存期[5-6]。研究認為腫瘤的全切除對于提高患者的生存期有著重要意義，手術切除程度與患者預后也密切相關[4-7]。Stummer等[8]的臨床研究發(fā)現(xiàn)，惡性膠質瘤患者腫瘤全切組的生存時間長于腫瘤殘留組（16.7、11.8個月，P＜0.0001）。周勁旭等[9]的研究表明，切除程度是影響患者預后的獨立危險因素。對于Ⅲ、Ⅳ級膠質瘤浸潤、破壞相鄰腦白質纖維束的患者，因破壞的腦白質纖維束無法恢復，手術中不用擔心已受到破壞的腦白質纖維束及術后可能造成的新的功能缺陷，手術時應盡可能多的切除腫瘤。因此，最大限度地切除腫瘤的同時保護重要功能區(qū)及傳導束已經(jīng)成為外科手術追求的最高目標。為了達到這一目的，大量的輔助手段應用于臨床，如CT、MRI等。但是顯微外科手術技術根據(jù)傳統(tǒng)影像學資料，均無法準確辨認與白質纖維束的相關結構，這給神經(jīng)功能的保護和病變的最大化切除帶來了很大困擾[10]。常規(guī)MRI的T2加權像提供了灰、白質的鮮明的對比，但不能顯示任何纖維的走行信息。DTI是目前唯一能活體顯示腦白質纖維束的無創(chuàng)成像方法，DTI能區(qū)別灰質和白質，可以直觀顯示腦白質纖維束的走行和分布，了解膠質瘤對腦組織的浸潤、白質纖維束受壓情況及其破壞，為術者提供合理的手術入路，為術中精確的影像導航提供充分保障，使術者在不損傷腦功能結構的前提下盡可能地切除腫瘤組織[11-13]。

本次研究結果表明，26例高級別膠質瘤患者膠質瘤不同部位DTI的MD值和FA值有所不同，與正常白質區(qū)比較，腫瘤病灶區(qū)與水腫區(qū)的MD值均明顯升高，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。而腫瘤病灶區(qū)、瘤周水腫區(qū)、正常白質區(qū)3個不同部位的FA值逐漸升高，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）；FA圖像能清晰顯示腫瘤鄰近白質纖維受壓情況。本資料中兩組患者均無手術死亡病例。DTI組患者手術全切除率為92.3%（24/26），對照組為80.0%（24/30），兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P=0.189）。 本資料中，DTI組患者術后未見新發(fā)神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)；對照組患者有3例手術后肌力減退加重，3例視力減退加重。手術功能損害發(fā)生率分別為0.0%、20.0%，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P=0.046）。此結果與徐庚等[11]及陳曉斌等[14]的研究結果相符。這可能是由于術者術前掌握了腫瘤與功能傳導束的相對關系，劃定了腫瘤的界限，選擇避開傳導束的腦溝進入，避免了神經(jīng)功能的損傷。

綜上所述，DTI技術可清晰地顯示腦膠質瘤與周圍腦白質纖維束的空間解剖關系，可區(qū)分高級別膠質瘤腫瘤病灶區(qū)、灶周水腫區(qū)及正常白質區(qū)，劃定了腫瘤的界限。對選擇適宜的手術途徑，最大限度地切除腫瘤的同時保護了腦組織結構重要的功能區(qū)及傳導束，從而對保障患者術后的生活質量、延長患者的生存期具有重要的臨床意義。

[1]魏祥品，傅先明，汪業(yè)漢，等.磁共振引導下等體積切除幕上膠質瘤[J].中華神經(jīng)外科雜志，2004，20（4）：291-294.

[2]霍坤良.彌散張量成像和功能核磁共振成像在運動功能區(qū)膠質瘤手術中的指導作用比較[D].瀘州：瀘州醫(yī)學院，2013.

[3]佟中豪.應用術中磁共振及功能神經(jīng)導航系統(tǒng)的高級別膠質瘤病人腫瘤切除率及其預后生存時間的相關性分析[D].天津：南開大學，2013.

[4]蔣宇鋼，劉博，周倩，等.顱內膠質瘤的治療策略及進展[J].中華臨床醫(yī)師雜志：電子版，2013，（14）：6245-6247.

[5]李祥，于如同，徐凱，等.磁共振彌散張量成像在腦膠質瘤手術前后的臨床應用價值[J].中華醫(yī)學雜志，2009，89（19）：1300-1304.

[6]陳菊祥，盧亦成，王春琳，等.側裂區(qū)腦膠質瘤顯微手術策略的探討[J].中華醫(yī)學雜志，2009，89（3）：151-155.

[7]晉江，許百男，陳曉雷，等.顱內腫瘤切除術中腦移位檢測和評估方法[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2013，39（5）：318-320，封 3.

[8]Stummer W，Reulen HJ，Meinel T，et al.Extent of resection and survival in glioblastoma multiforme：identification of and adjustment for bias[J].Neurosurgery，2008，62（3）：564-576.

[9]周勁旭，陳菊祥，徐濤，等.影響島葉膠質瘤預后的多因素分析[J].中華神經(jīng)醫(yī)學雜志，2013，12（11）：1136-1140.

[10]陳曉雷，許百男，王飛，等.功能神經(jīng)導航及術中磁共振成像在語言區(qū)膠質瘤手術中的應用[J].中華外科雜志，2011，49（8）：688-692.

[11]徐庚，葉明，凌鋒，等.彌散張量磁共振成像在腦實質內腫瘤手術中的作用[J].中華神經(jīng)醫(yī)學雜志，2006，5（9）：918-921.

[12]王紅，馬景旭，賈文霄，等.彌散張量成像FA值和ADC值在顱內腫瘤病變中的應用[J].磁共振成像，2012，3（2）：136-140.

[13]朱威州，陶玲，錢志余，等.基于白質纖維束的膠質瘤患者腦功能網(wǎng)絡分析[J].北京生物醫(yī)學工程，2013，32（5）：449-455.

[14]陳曉斌，謝君輝，張蔚，等.彌散張力成像在膠質瘤手術中的運用價值[J].中國臨床神經(jīng)外科雜志，2009，14（9）：552-553.