全腦灌注在腦膠質瘤邊界區(qū)分中的應用價值

蘇　杭　梁新強　賓靜文　呂　健　陳曉武　杜成利

1)桂林醫(yī)學院研究生學院　桂林　541000　　2)廣西南溪山醫(yī)學神經外科　桂林　541002

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·論著·

全腦灌注在腦膠質瘤邊界區(qū)分中的應用價值

蘇杭1)梁新強2)△賓靜文2)呂健2)陳曉武2)杜成利2)

1)桂林醫(yī)學院研究生學院桂林5410002)廣西南溪山醫(yī)學神經外科桂林541002

【摘要】目的探討全腦灌注在腦膠質瘤邊界區(qū)分中的應用價值。方法回顧性分析30例腦膠質瘤病例資料，低級別組(WHO Ⅰ～Ⅱ級)14例，高級別組(WHO Ⅲ～Ⅳ級)16例，均行全腦灌注掃描，測量CT增強與CT灌注上影像邊界并求出面積，并在全腦灌注圖顯示的邊界區(qū)、CT灌注邊界外圍區(qū)和健側正常腦組織劃定興趣區(qū)，測量CBV。結果CT灌注面積大于CT增強面積，差異有統計學意義(P<0.05)。高級別、低級別取邊界參考值，CBV差異有統計學意義，rCBV差異無統計學意義。低級別膠質瘤以CBV 1.770 0 mL/100 g為CT灌注邊界截點時，靈敏度85.71%，特異度78.57%。高級別膠質瘤以CBV值2.275 0 mL/100 g作為判斷CT灌注邊界截點時，靈敏度93.75%，特異度93.75%。高、低級別都以rCBV為1.025 0為判斷CT灌注邊界截點，靈敏度93.33%，特異度83.33%。結論全腦灌注成像在膠質瘤邊界區(qū)分有較高的臨床應用價值。

【關鍵詞】神經膠質瘤；全腦灌注成像；腫瘤邊界

神經膠質瘤簡稱膠質瘤，是發(fā)生于神經外胚層的腫瘤，是發(fā)病率最高的顱內腫瘤，在我國占所有顱內腫瘤的33.3%～58.6%。膠質瘤主要采取手術治療，因腫瘤呈浸潤性生長，與腦組織無明確界限，所以難以徹底切除。影像學確定腫瘤范圍是以術前MRI為金標準：對比增強MR T1WI可見腫瘤范圍為腫瘤大體腫瘤區(qū)。由于CT或MR對比增強圖像不顯示腫瘤浸潤區(qū)域，只提示血腦屏障的不完整，可能會致使所測腫瘤范圍過小，而灌注掃描易觀察出血管新生和膠質瘤需要通過血管新生侵襲，所以經傳統影像與使用CT灌注圖腦血容量(CBV)的改變描繪腫瘤范圍有不足之處，這一結果已通過立體定位活檢的方法證實[1]。本研究旨在探討全腦灌注在膠質瘤邊界的的應用價值。

1資料與方法

1.1一般資料選取我院2014-02—2015-05經術后病理確診為膠質瘤的30例患者進行研究，男16例，女14例；年齡5～82歲，平均(42.3±20.6)歲。所有患者在手術前和手術后均行全腦灌注掃描和CT增強掃描。參考2007年WHO中樞神經系統腫瘤分類方法，被為低級別組(Ⅰ～Ⅱ級)14例，高級別組(Ⅲ～Ⅳ級)16例，本研究所選擇的CT灌注數據和CT增強數據為同一次隨訪時的數據。

1.2全腦灌注及CT增強掃描方法使用SOMATOM Definition AS 128層螺旋CT機，首先行常規(guī)顱腦掃描，確定病變范圍，隨后行全腦灌注掃描。用高壓注射器以5 mL/s經肘靜脈注射造影劑(優(yōu)維顯 370 mg/mL)50mL，并通過連續(xù)動態(tài)40 s掃描全腦96 mm的范圍，得到全腦CT灌注數據，每層厚0.6 mm，重建層厚1.0 mm[2]。同時行頭顱CT增強掃描。影像圖窗口保留為默認值。

1.3圖像處理方法使用灌注軟件處置所得數據，在腫瘤灌注面積最大的層面，以表面通透性圖為基礎，根據腦血容量圖，概述病變的界線，反復測算3次，用均值作為病變灌注最大橫截面積；測量常規(guī)增強圖像在相應層面上病灶面積，測量3次后，使用平均值為該病灶增強的面積。并在全腦灌注圖顯示的邊界區(qū)、灌注邊界外圍的低信號周邊水腫區(qū)及健側正常腦組織分別劃定興趣區(qū)(ROI)(取點方法如圖1所示)，得到相應的時間-密度曲線(TDC)，測量ROI的腦血容量(CBV)值。

圖1CT灌注邊界、灌注邊界外圍及健側正常腦組織ROI 取點方法A：CT增強圖B：CBV圖

1.4統計學分析使用SPSS 18.0統計學軟件，將面積采用均數±標準差描述，并用配對t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。灌注邊界數據以中位數(四分位數間距)表示，對CT灌注邊界組與CT灌注邊界外圍的灌注參數行非參數檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。將2組灌注參數采用ROC分析，選取約登指數(靈敏度+特異度-1)最大的值作為CT灌注圖上膠質瘤邊界的截點，算出對應的靈敏度和特異度。

2結果

2.1CT增強面積與CT灌注面積比較CT增強面積(16.837 5±11.207 1)m2，CT灌注面積(17.085 0±12.198 6)m2，CT增強面積-CT灌注面積(-1.147 6±0.288 8)m2。CT增強面積與CT灌注面積，差異無統計學意義(P>0.05)。CT灌注面積大于CT增強面積。

2.2膠質瘤邊界CT灌注參數參考值對30例膠質瘤患者的灌注邊界組與灌注邊界外圍的參數行非參數秩和檢驗(表1)，差異有統計學意義(P<0.05)。并進行ROC分析，分別找到判斷區(qū)分膠質瘤邊界的截點，作為膠質瘤邊界區(qū)分參考值，并計算相應的靈敏度和特異度(表2)。

表1　膠質瘤灌注邊界與灌注外圍參數比較中位數(四分位數間距)

表2　膠質瘤灌注邊界參考值相應的靈敏度和特異度　(n)

2.3高、低級別組腫瘤灌注邊界參數值比較低級別組灌注邊界CBV值2.819 3±0.713 2，高級別組灌注邊界CBV值3.790 0±1.400 1，高、低級別組腫瘤灌注邊界參數值CBV之間差異有統計學意義(P=0.027<0.05)。低級別組CT灌注邊界值(rCBV)1.680 9(1.07)，高級別組CT灌注邊界值1.863 8(1.15)，rCBV間差異無統計學意義(P=0.067>0.05)。高、低級別邊界灌注參數與灌注外圍參數值比較差異有統計學意義(表3)。高、低級別灌注邊界參數參考值及相對應的靈敏度與特異度見表4。

表3　低級別、高級別的灌注邊界與外圍參數比較

表4　低級別、高級別膠質瘤灌注邊界參考值相應的

3討論

CT、MRI是診斷膠質瘤最常用的診斷方法，雖然可以提供解剖、形態(tài)及強化等信息，可是不能提供微血管新生等生理方面的信息，因此對膠質瘤浸潤邊界難以準確區(qū)分。增強提示的是血腦屏障的不完整，不能顯示腫瘤血管新生、發(fā)展等方向的確切內容，給膠質瘤邊界的診斷帶來很大困難[3]。全腦灌注是一種功能成像，有簡單、便利、性價比、精準、成像分辨度高等優(yōu)點，用于評價組織器官和病變部位的血流動力學狀態(tài)已經得到動物實驗及臨床研究的證實[4-5]。研究顯示，腦血容量、腦血流量圖、表面通透性圖較CT增強圖表示的腫瘤面積大且清楚許多，其中腦血容量與腫瘤的真實范圍[腫瘤實體+腫瘤浸潤和(或)轉移]的范圍一致性最好[6]。姜慧杰等[7]研究顯示，全腦灌注相對于常規(guī)CT，雖形態(tài)學無改變，但卻被癌細胞浸潤的瘤灶周圍。Miles[8]也認為，在灌注圖上腫瘤能更清晰看到其浸潤邊界。

在鑒別膠質瘤邊界時以CBV 1.785 0 mL/100 g作為判斷CT灌注邊界截點時，靈敏度96.67%，特異度76.67%：以rCBV為1.025 0作為判斷CT灌注邊界截點時，靈敏度93.33%，特異度83.33%，可見用來區(qū)分膠質瘤邊界當有較高的臨床價值。當將腫瘤分為高、低級別組，并將邊界參考值作分析時，CBV差異統計學上有意義，rCBV差異無統計學意義。在鑒別低級別灌注邊界時用CBV為1.770 0 mL/100 g作為判斷截點時，靈敏度85.71%，特異度78.57%。在鑒別高級別灌注邊界時用CBV值2.275 0 mL/100 g作為判斷截點，靈敏度93.75%，特異度93.75%。

本研究尚有許多局限性：(1)CT灌注面積及邊界的劃分，雖然采用了多次測量求平均數，但人為因素依然存在；(2)樣本含量較小，為了能找到膠質瘤邊界更準確的臨界點，仍需要更大的樣本量；(3)本次研究將術前、術后腫瘤一起測量，灌注參數特點或許有差別，這可能使結果有概率上的變異。

綜上所述，全腦灌注掃描可用于膠質瘤的邊界區(qū)分，CBV、rCBV在膠質瘤邊界區(qū)分當中有較高的臨床價值，在膠質瘤的邊界區(qū)分中全腦灌注比CT增強更具優(yōu)勢。對膠質瘤進行進一步細化分類和更大樣本的研究有助于尋找更具特征性的CT灌注參數。

4參考文獻

[1]Leggett DA，Miles KA，Kelley BB，et al.Blood-brain barrier and blood volume imaging of cerebral glioma using functional CT：a pictorial review[J].Australas Radiol，1998(42)：335-340.

[2]梁新強，杜成利，賓精文，等.128層螺旋CT灌注成像在膠質瘤分級和術后隨訪中的價值[J].中華神經外科雜志，2015，31(5)：505-507.

[3]黃勁柏，任伯，雷紅衛(wèi)，等.腦膠質瘤患者相對腦血容量與微血管密度的相關性[J].山東醫(yī)藥，2010，50(31)：7-9.

[4]Jiang T，Kambadakone A，Kulkarni NM，et al.Monitoring response to antiangiogenic treatment and predicting outcomes in advanced hepatocellular carcinoma using image biomarkers，CT perfusion，tumor density，and tumor size(RECIST)[J].Investigative Radiology，2012，47(1)：11-17.

[5]Weininger M，Schoepf UJ，Ramachandra A，et al.Adenosine-stress dynamic real-time myocardial perfusion CT and adenosine-stress first-pass dual-energy myocardial perfusion CT for the assessment of acute chest pain：initial results[J].Eur J Radiol，2012，81(12)：3 703-3 710.

[6]李彥，郎錦義.MSCT灌注成像評價體部腫瘤解剖學靶區(qū)的實驗研究[J].腫瘤預防與治療，2010，23(6)：458-463；485.

[7]姜慧杰，徐克，劉瑞寶，等.兔肝VX2 瘤移植前后肝血流動力學變化的多層 CT 灌注成像實驗研究[J].中國醫(yī)學影像技術，2005，21(2)：179-182.

[8]Miles KA.Tumour angiogenesis and its relation to contrast enhancement on computed tomography：a review[J].Eur J Radiol，1999，30(3)：198-205.

(收稿2015-10-11)

基金項目：廣西自然科學基金(編號：2013GXNSFAA019268)

通訊作者：△梁新強，E-mail：c86169@qq.com

【中圖分類號】R730.264

【文獻標識碼】A

【文章編號】1673-5110(2016)13-0001-02

Application value of the whole-brain perfusion imaging on differentiating the border of glioma

SuHang*，LiangXinqiang，BinJingwen，LvJian，ChenXiaowu，DuChengli

*GraduateSchoolofGuilinMedicalCollege，Guilin541000，China

【Abstract】Objective To discuss the application value of the whole-brain perfusion imaging on differentiating the border of glioma. Methods The clinical data of 30 patients with glioma were retrospectively analyzed.All patients were divided into low-grade group(WHO grade Ⅰ-Ⅱ，n=14)and high-grade group(WHO grade Ⅲ-Ⅳ，n=16).The whole-brain perfusion scanning was performed to measure the imaging boundaries presented by contrast-enhanced CT and by CT perfusion in order to calculate the area.In addition，the CBVs of the border area displayed from the whole-brain perfusion graph，the boundary peripheral region traced by CT perfusion and the normal brain tissue in the uninjured side were measured.Results The area of the tumor acquired from CT perfusion was significantly larger than that from contrast-enhanced CT，and the difference was statistically significant(P<0.05).CBV showed significant difference while rCBV had no difference in terms of marginal reference value of low-grade and high-grade groups.When we regarded CBV value of 1.770 0mL / 100g as marginal cut-off point presented by CT perfusion in the low-grade group，the sensitivity was 85.71% and the specificity was 78.57%.When the CBV value of 2.275 0mL/100g was determined as cut-off point in the high-grade group，the sensitivity was 93.75% and the specificity was 93.75%.In both two groups，the cut-off point of the rCBV value of 1.025 0 indicated that the sensitivity was 93.33% and the specificity was 83.33%.Conclusion Whole-brain perfusion imaging has a clinical effect on differentiating the border of gliomas.

【Keywords】Gliomas；Whole-brain perfusion imaging；Tumor border