磁共振DWI聯合MRS在診斷腦腫瘤中的臨床價值

王 濤 徐 雋 陽 波 李世軍

1.四川省第四人民醫院放射科(四川 成都 610016)

2.四川省人民醫院神經外科(四川 成都 610110)

腦腫瘤是一種發生于顱內的腫瘤，包括原發性和繼發性兩種類型。腦腫瘤可發生于任何年齡，成人以大腦的腦膠質瘤、腦膜瘤、轉移瘤多見。小兒則以小腦的星形細胞瘤、蝶鞍部的顱咽管瘤最為常見[1-4]。對患者的臨床癥狀進行分析并確定相應的治療方式，有利于提高患者的預后。目前隨著醫療技術的不斷提高，影像學技術不斷成熟，逐步成為檢查及診斷腦腫瘤的第一步選擇[5-6]。腦腫瘤的影像學檢查方法具有多樣性，包括顱骨平片、腦血管造影、CT掃描檢查、MRI成像掃描、神經核醫學檢查等[7]。其中最為常用的是MRI掃描檢查[8]，在對患者進行MRI掃描時，會對患者進行多角度的掃描，同時對患者進行器官以及其他方面的連續掃描，且無輻射，具有安全性及分辨率高等優點[9]。磁共振MRS對于活體生物檢查時，沒有輻射，安全性高，不會影響生物本身，也是唯一無創的掃描技術，同時DWI成像速度較快，能反映水分子的布朗運動，據相關研究表明，DWI聯合MRS掃描能有效提高檢測的準確率[10]。為研究磁共振DWI聯合MRS對臨床患者進行腦腫瘤檢查的具體價值，本研究對我院收治的126例腦腫瘤患者進行臨床分析以及資料分析，內容報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取我院在2013年8月至2018年7月間收治的126例具確診的腦腫瘤患者為研究對象，其中男性患者74例(58.73%)，女性患者52例(41.27%)。患者年齡為25～73歲，平均年齡為(51.85±6.04)歲；腫瘤具體包括：腦內腫瘤中，50例膠質瘤(參照WHO 2000年分類標準進行分類，Ⅰ～Ⅱ級22例，Ⅲ～Ⅳ級28例)：8例星形細胞瘤(Ⅰ～Ⅱ級5例、Ⅲ～Ⅳ級3例)，25例腦轉移瘤；顱內腦外腫瘤中，43例腦膜瘤。本研究通過申報并得到上級領導批準。

納入標準：臨床資料真實且完整；患者簽署知情同意書。

排除標準：合并其它部位惡性腫瘤者；(MRI檢查禁忌癥者；患者及家屬對于研究不同意者。

1.2 方法對患者采用Siemens Verio 3.0T掃描儀，使用正交頭顱圈線，使患者姿勢為仰臥。對患者使用常規的MRI頭顱掃描檢查，然后通過DWI與MRS進行分析。患者使用磁共振行DWI橫軸位SE平面回波掃描，掃描參數：TR/TE 2800ms/95ms，視野20cm×20cm，矩陣128×128，層厚5mm， 無層間隔，b值選擇0和1000s/mm2兩個數值，掃描時間33s，將ADC圖片通過部分軟件技術進行合成。而ADC具體值則采用ADC的計算公式進行計算，ADC=In(SI1/SI2)/(bI1-bI2)，SI1代表b=0s/mm2、SI2代表b=1000s/mm2時的同一部位同一組織的信號強度值。對患者進行MRI波譜檢查，同時采用點分辨表面線圈波普分析法(PRESS)分析，對具體信號的收集則需要采用化學位移選擇激勵法(CHESS)，TE/TR=135ms/1500ms，體素大小為2cm×2cm×2cm，共進行1次激發，成像時間370s。波譜檢查患者身體狀況，其主要檢測為患者病灶實性部分以及周邊或健側正常組織，并避免檢測到患者腫瘤壞死以及其他附近部位的顱骨。同時完成對患者腦內其他代謝物的測量并記錄，這其中為N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、含膽堿化合物(Cho)、肌酸(Cr)濃度。進行MRS檢查時，在根據患者自身情況安排加強度的掃描，增強MRI掃描時使用高壓注射器將以2.0mL/s的速度向患者體內注入釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，同時對患者持續注入15mL生理鹽水，完成全部注射后，再對患者進行多項檢測，其中包括T1WI橫斷面、矢狀面和冠狀面掃描。

1.3 觀察指標(1)將126例患者的DWI、MRS掃描圖像以及具體數據進行整合并使經驗豐富的醫師進行診斷，同時記錄評估分析的結果。(2)測量患者腦腫瘤區以及健側區腦組織的ADC值，同時參照DWI、T2WI以及病理檢查，記錄患者的NAA、Cho、Cr等值的具體變化情況。

1.4 統計方法采用SPSS 23.0進行統計分析，ADC值、腫瘤代謝物值等定量數據采用(±s)描述，采用t檢驗比較；檢驗水準為α=0.05。

2 結 果

2.1 不同腦腫瘤與其對側正常組織ADC值比較腦膜瘤患者的ADC平均值為(13.33±3.10)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(9.84±1.66)×10-4mm2/s，數據出現差異并具有統計學意義(P＜0.05)；腦轉移瘤患者平均ADC值為(12.12±2.84)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(9.17±1.72)×10-4mm2/s，數據出現差異并具有統計學意義(P＜0.05)；星形細胞瘤患者的ADC平均值為(13.67±3.12)×10-4mm2/s，相對于對側正常腦組織ADC值(9.35±1.65)×10-4mm2/s，星形細胞癌患者ADC值明顯偏高，差異具有統計學意義(P＜0.05)；膠質瘤患者平均ADC值為(1.20±0.18)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(0.67±0.05)×10-4mm2/s，差異具有統計學意義(P＜0.05)，詳見表1。

表1 不同腦腫瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

表1 不同腦腫瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

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2.2 不同級別間星形細胞瘤與其對側正常組織ADC值比較星形細胞瘤I～Ⅱ級患者平均ADC值為(15.21±3.28)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(9.34±0.45)×10-4mm2/s，差異具有統計學意義(P＜0.05)；星形細胞瘤Ⅲ～IV級患者平均ADC值為(11.39±1.58)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(8.57±0.52)×10-4mm2/s，差異具有統計學意義(P＜0.05)，詳見表2。

表2 不同級別間星形細胞瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

表2 不同級別間星形細胞瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

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2.3 不同級別膠質瘤與其對側正常組織ADC值比較膠質瘤I～Ⅱ級患者平均ADC值為(1.39±0.15)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(0.72±0.05)×10-4mm2/s，差異具有統計學意義(P＜0.05)；膠質瘤Ⅲ～Ⅳ級患者平均ADC值為(1.14±0.17)×10-4mm2/s，明顯高于對側正常腦組織ADC值(0.74±0.03)×10-4mm2/s，差異具有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

2.4 腦腫瘤患者代謝狀況比較腦轉移瘤、腦膜瘤、膠質瘤及星形細胞瘤NAA/Cr、NAA/Cho均明顯低于正常腦組織NAA/Cr、NAA/Cho水平，而Cho/Cr高于正常腦組織Cho/Cr水平，差異具有統計學意義(P＜0.05)；星形細胞瘤的NAA/Cho和NAA/Cr水平明顯高于腦轉移瘤、腦膜瘤，而腦膜瘤的Cho/Cr高于星形細胞瘤、轉移瘤，差異具有統計學意義(P＜0.05)，Ⅲ～Ⅳ級星形細胞瘤的NAA/Cho、NAA/Cr水平均低于Ⅰ～Ⅱ級星形細胞瘤，差異具有統計學意義(P＜0.05)；膠質瘤的NAA/Cr、NAA/Cho水平均低于轉移瘤且高于腦膜瘤，差異具有統計學意義(P＜0.05)；對于腦轉移患者，其中7例Lac峰以及11例LIP峰；對于腦膜瘤患者，其中3例Lac峰、8例Lac和3例Ala峰；對于星形細胞癌患者，其中9例Lac峰、3例Lip峰；對于膠質瘤患者，其中2例Lip峰、6例Lac峰、1例Ala峰，見表4。見圖1～圖5。

表3 不同級別膠質瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

表3 不同級別膠質瘤與其對側正常組織ADC值比較 (±s，×10-4mm2/s)

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表4 腦腫瘤患者代謝狀況比較 (±s)

表4 腦腫瘤患者代謝狀況比較 (±s)

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圖1 正常腦組織MRS圖像。圖2～圖3 為同一患者，男，24歲，星形細胞瘤患者。圖2 DWI未見明顯彌散受限；圖3 MRS病灶區NAA峰明顯減低，Cho峰升高，Cho/NAA比值＞2。圖4～圖5 為同一患者，男，61歲，右側顳島，葉、額葉高級別星形細胞瘤。圖4 DWI輕度彌散受限；圖5 MRS NAA/Cho明顯倒置，并見Lac峰。

3 討 論

腦腫瘤是一種生長在顱腔內的神經系統較為多見的疾病，患者的臨床癥狀多表現為頭痛、嘔吐、視神經乳頭水腫[11]。腦瘤的發生率較高，約占全身各種腫瘤的1%～3%[12]。CT和MRI掃描檢查是腫瘤影像學檢查中最常見的檢查方式，有相關研究文獻報道，MRI掃描檢查較CT掃描檢查對軟組織的分辨率更佳[13]。MRI掃描不僅具有無創性、安全性高等優點，還能通過多角度、多方位對病灶位置進行顯示，明確病灶周圍血供以及病灶大小等情況。近年來臨床對于患者腦部檢查通常使用MRI常規掃描，但是MRI常規掃描對患者疾病的具體情況反映不準確，容易造成診斷上的誤差[14]。隨著醫學技術的進步，同時MRI技術也不斷提升，近年來臨床上對彌散加權成像(DWI)和波譜成像(MRS)的運用越來越多，據相關資料統計[15]，DWI和MRS對于患者檢查中樞神經方面的疾病有極其重要的作用，同時具有極高的診斷價值，尤其是在對腦腫瘤疾病的檢查中優勢更明顯。為此，本研究在MRI常規掃描的基礎上采用磁共振DWI聯合MRS進行檢查，并參照既往相關研究探討磁共振DWI聯合MRS在診斷腦腫瘤中的臨床價值[16]。

磁共振彌散加權成像(DWI)與常規核磁共振成像 (MRI) 相比，DWI是以水分子運動為基礎的，可對腦部基本生理狀態信息進行反映[17]。DWI為磁共振技術的擴展，具體體現組織內水分子擴散的情況，同時DWI有很快的成像速度，能夠更好地對患者腦部腫瘤進行診斷[18]。據相關數據分析得出，DWI對急性腦梗死有很高的敏感性以及特異性[19]。同時對于患者進行多方面的掃描檢測，能夠診斷患者腦部中腫瘤、創傷等其他病理特征。通過對患者疾病的診斷，對患者疾病的惡性情況具有精確的評價[20]。DWI上信號時間將會受多個因素的影響，其中包括擴散敏感梯度場、擴散敏感梯度場維持時間、水分子在組織中的自由擴散度等，其中擴散敏感度越大，體現正常組織與病變組織的對比度也提高，DWI的敏感度將會提高[21]。常用SEEPI DWI序列中，b值為1000s/mm2。對所得DWI圖像與ADC值的變化情況進行匹配，從而對組織間的彌散狀況進行準確反映。使用DWI以及ADC有利于提高腦瘤患者在腦部區域的檢測準確性。本研究結果顯示，腦膜瘤患者平均ADC值明顯高于對側正常腦組織ADC值；腦轉移瘤患者平均ADC值明顯高于對側正常腦組織ADC值；星形細胞瘤患者平均ADC值明顯高于對側正常腦組織ADC值；膠質瘤患者平均ADC值明顯高于對側正常腦組織ADC值，與朱秀芳等[22]、樊秋菊等[23-24]的研究結果報道基本一致。該研究結果表明，根據ADC值的不同，可對腦腫瘤良惡性進行鑒別，腫瘤部位ADC值高于對側的原因可能是由于T2值的延長抵消了腫瘤水腫區的擴散增加，使得DWI信號不明顯，從而使腫瘤信號更突出。

磁共振波譜分析(MRS)對活體生物檢查時，沒有輻射，安全性高，不會影響生物本身，也是唯一無傷的掃描技術；其是通過磁共振成像技術和磁共振波普技術相結合和改進下形成的，是新型的診斷方法[24]。目前在臨床上使用技術為1H-MRS技術。通過1H-MRS技術檢測患者腦部的代謝物，其中包括N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌酸復合物(Cr)、膽堿(Cho)、乳酸(Lac)和脂質(Lip)等，通過檢測的結果對腦部腫瘤進行定性和分級[25]。除低度惡性膠質病、病灶小于采集范圍、浸潤腫瘤外，其他腦部腫瘤均在神經元受損的情況下NAA降低；腫瘤惡性程度越高，Cho的升高越明顯，但腫瘤壞死區除外；組織能量代謝物升高時Cr降低；腫瘤級別越高，峰越高，Lac升高越明顯。本研究結果顯示，腦轉移瘤、腦膜瘤、膠質瘤及星形細胞瘤NAA/Cr、NAA/Cho水平均明顯低于正常腦組織，而Cho/Cr水平高于正常腦組織；NAA/Cho和NAA/Cr水平比較星形細胞瘤明顯高于腦轉移瘤和腦膜瘤，而Cho/Cr比較腦膜瘤明顯高于星形細胞瘤和轉移瘤；膠質瘤的NAA/Cr、NAA/Cho水平均低于轉移瘤且高于腦膜瘤，Ⅲ～Ⅳ級星形細胞瘤的NAA/Cho、NAA/Cr水平均低于Ⅰ～Ⅱ級星形細胞瘤[26]。本研究結果表明，1H-MRS對腫瘤惡性程度分級上具有鑒別價值，與Akihiko等[27]、朱曉玲等人[28]研究結果一致。有相關資料顯示，一些特征波峰的出現，能夠幫助患者進行更好的腫瘤診斷，丙氨酸峰的出現也可能預示腦膜癌的出現，而Lac峰和Lip峰通常出現在高級別星形細胞瘤和腦轉移瘤中。本研究結果顯示，腦轉移瘤患者中，Lip峰為主(11例)；腦膜瘤患者中，Lac峰為主(8例)；星形細胞瘤患者中，Lac峰為主(9例)；膠質瘤患者中，Lac峰為主(6例)。本研究結果表明，MRS能有效對腫瘤惡性程度進行分級；DWI能對患者腦部進行多方面檢測，其中包括腦膿腫、腫瘤情況等。通過兩者的聯合檢測，能夠更加全面準確地對患者進行診斷，彌補常規檢測中的不足，提高臨床對腦腫瘤的診斷及鑒別診斷效果[29]。

綜上所述，磁共振DWI聯合MRS對于腦腫瘤患者的檢查，不僅對腦腫瘤具有一定的診斷和鑒別診斷價值，且結合MRI常規檢查可對腫瘤惡性程度進行分級以及定性分析，通過專業醫師正確的判斷以及對癥狀的診斷，在臨床上效果好，具有一定的推廣價值。但由于研究時間限制，研究患者的人數不能代表全部患者，后續應進一步深入研究，使患者能夠得到更好的診斷。