多模態(tài)磁共振成像對腦星形細(xì)胞瘤分級診斷的價(jià)值研究

【摘要】目的 探討多模態(tài)磁共振成像對腦星形細(xì)胞瘤分級診斷的價(jià)值研究，為腦星形細(xì)胞瘤病情評估，以及治療方案的選擇提供科學(xué)依據(jù)。方法 回顧性分析沭陽醫(yī)院2020年3月至2022年3月收治的50例腦星形細(xì)胞瘤患者的臨床資料，按世界衛(wèi)生組織（WHO）的腫瘤分級系統(tǒng)，將患者分為低級別星形細(xì)胞瘤組（21例）和高級別星形細(xì)胞瘤組（29例）。術(shù)前患者接受動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像（DCE-MRI）與彌散加權(quán)成像（DWI）檢查。比較不同分級患者表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）、容積轉(zhuǎn)運(yùn)參數(shù)（Ktrans）、血管外細(xì)胞外間隙容積比（Ve）；采用受試者工作特征（ROC）曲線分析ADC、Ktrans值、Ve對高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷效能；對比分析低級別星形細(xì)胞瘤組與高級別星形細(xì)胞瘤典型病例的影像學(xué)征象。結(jié)果 與低級別星形細(xì)胞瘤組比，高級別星形細(xì)胞瘤組患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高；ROC曲線分析顯示，ADC、Ktrans值、Ve預(yù)測高級別腦星形細(xì)胞瘤的曲線下面積分別為0.696、0.757、0.831，其中以Ve曲線下面積及診斷特異度最大，診斷效能最高（均Plt;0.05）。結(jié)論 采用多模態(tài)磁共振成像可以更加準(zhǔn)確地評估腦星形細(xì)胞瘤的病變惡性程度，且ADC、Ktrans值、Ve預(yù)測高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷價(jià)值均較高，其中Ve診斷價(jià)值最高，可為手術(shù)的實(shí)施和治療方案的選擇提供科學(xué)依據(jù)，并能夠?yàn)轭A(yù)后的評估提供參考。

【關(guān)鍵詞】多模態(tài)磁共振成像 ; 腦星形細(xì)胞瘤 ; 分級診斷 ; 價(jià)值研究

【中圖分類號】R739.41 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2096-3718.2023.24.0107.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2023.24.034

隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的不斷發(fā)展，多模態(tài)磁共振成像技術(shù)作為一種新型的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，開辟了大腦疾病診斷和治療的新途徑。其中，腦星形細(xì)胞瘤作為一種嚴(yán)重的腦部腫瘤，其病變范圍廣泛、生長速度快，對患者的健康造成了極大危害，因此對其的分級診斷尤為重要。胡平等[1]研究報(bào)道，腦星形細(xì)胞瘤的惡性程度與預(yù)后密切相關(guān)，對星形細(xì)胞瘤進(jìn)行精準(zhǔn)評估，有助于制定手術(shù)方案，同時(shí)也利于患者的預(yù)后評估及隨訪。影像學(xué)檢查作為診斷顱腦腫瘤的常用手段，在早期診斷腦星形細(xì)胞瘤中起關(guān)鍵作用。近年來，隨著MRI技術(shù)的不斷升級和發(fā)展，其在該領(lǐng)域的應(yīng)用得到了更加廣泛的應(yīng)用和研究，其中動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像（DCE-MRI）技術(shù)能夠通過對患者的病灶部位水分子的分布情況、表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）的量化分析，綜合評估患者病情；此外，DCE-MRI能夠通過三維重建患者的影像學(xué)數(shù)據(jù)，提高對病情的診斷靈敏度[2]。彌散加權(quán)成像（DWI）用于觀察組織中的水分子的彌散過程，其通過利用MRI技術(shù)，測量水分子在組織中的彌散運(yùn)動(dòng)，從而提供有關(guān)組織微觀結(jié)構(gòu)和功能的信息。由于不同組織的水分子彌散速度不同，DWI能夠提供關(guān)于組織類型和病理變化的信息[3]。基于此，本研究在探究該技術(shù)在術(shù)前診斷腦星形細(xì)胞瘤中的潛在作用的同時(shí)，進(jìn)一步探究了DCE-MRI技術(shù)與DWI技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用的互補(bǔ)性，旨在為提升該疾病的診療水平提供依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析沭陽醫(yī)院2020年3月至2022年3月收治的50例腦星形細(xì)胞瘤患者的臨床資料，按世界衛(wèi)生組織（WHO）的腫瘤分級系統(tǒng)[低級別星形細(xì)胞瘤（Ⅰ ～ Ⅱ級），分化及預(yù)后良好；高級別星形細(xì)胞瘤（Ⅲ ～ Ⅳ級），低分化且預(yù)后差] [4]，將患者分為低級別星形細(xì)胞瘤組（21例）和高級別星形細(xì)胞瘤組（29例）。低級別星形細(xì)胞瘤組患者中男性13例，女性8例；年齡25～75歲，平均（52.16±12.43）歲。高級別星形細(xì)胞瘤組患者中男性19例，女性10例；年齡25～76歲，平均（52.22±12.37）歲。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），組間可比。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《腦膠質(zhì)瘤診療規(guī)范（2018年版）》 [5]中腦星形細(xì)胞瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②未做手術(shù)及放化療于影像檢查前；③手術(shù)在影像檢查后2周內(nèi)進(jìn)行。排除標(biāo)準(zhǔn)：①無法接受

DCE-MRI檢查；②DCE-MRI和DWI圖像質(zhì)量差，難以清晰顯示病灶；③有腦手術(shù)史。本研究通過沭陽醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)。批準(zhǔn)文號為：沭陽倫審（2022）第（92）號。

1.2 檢測方法 術(shù)前患者先接受DWI檢查再行DCE-MRI檢查，①DWI檢查使用3.0 T超導(dǎo)磁共振（MAGNETOM Skyra 3.0 T，德國Siemens Healthineers）和16通道頭頸聯(lián)合線圈，呈仰臥位檢查。掃描序列用單次激發(fā)自旋回波 - 回波平面成像（SE-EPI），掃描參數(shù)：恢復(fù)時(shí)間（TE）為73 ms，重復(fù)時(shí)間（TR）為7 900 ms，激勵(lì)次數(shù)（NEX）為4次，層厚8 mm，矩陣128×130，b=1 000 s/mm2值進(jìn)行加權(quán)，測定ADC值。

DCE-MRI檢測時(shí)采用快速梯度回波脈沖序列掃描，其參數(shù)TE、TR、將翻轉(zhuǎn)角（FA）、層厚、分辨率、體素依次設(shè)置為1.4 ms、4.1 ms、15°、0.8 mm、446、0.9 mm×0.8 mm×0.8 mm。第1次掃描后注射釓噴酸葡胺注射液（北京北陸藥業(yè)有限公司，國藥準(zhǔn)字H10960045，規(guī)格：20 mL∶9.38 g），然后再行6次掃描，每次掃描30 s，所掃描的序列都定位于同一層面。使用SE-EPI掃描序列測量ADC值，其掃描的參數(shù)：TE、TR、NEX、層厚、b值、矩陣依次為：77 ms、5 300 ms、4次、5 mm、1 000 s/mm2、160×130。

圖像處理分析：將掃描的圖像數(shù)據(jù)上傳到GE處理工作站，分別通過2名具備5年以上的中樞神經(jīng)系統(tǒng)閱片的豐富經(jīng)驗(yàn)醫(yī)師，在同層面ADC圖像上，避開壞死、鈣化意見囊變區(qū)，且于相同位置勾畫出感興趣區(qū)（ROI），容積轉(zhuǎn)運(yùn)參數(shù)（Ktrans）、血管外細(xì)胞外間隙容積比（Ve）的參數(shù)值，然后取平均值。

1.3 觀察指標(biāo) ①比較兩組患者ADC、Ktrans、Ve的參數(shù)值。②應(yīng)用受試者工作特征（ROC）曲線分析ADC、Ktrans值、Ve對高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷價(jià)值。③分析兩組患者典型病例影像學(xué)特征。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 24.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料經(jīng)S-W法檢驗(yàn)證實(shí)符合正態(tài)分布且方差齊，以（ x ±s）表示，采用t檢驗(yàn)；采用ROC曲線分析ADC、Ktrans值、Ve對高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷價(jià)值。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者ADC、Ktrans值、Ve比較 與低級別星形細(xì)胞瘤組比，高級別星形細(xì)胞瘤組患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 ROC曲線分析ADC、Ktrans值、Ve對高級別腦星形細(xì)胞瘤的預(yù)測價(jià)值 ADC、Ktrans值、Ve預(yù)測高級別腦星形細(xì)胞瘤的曲線下面積分別為0.696、0.757、0.831，其中Ve曲線下面積及特異度均最大，均具有診斷價(jià)值（均Plt;0.05），見表2、見圖1。

2.3 典型病例分析 患者1：男，42歲，左側(cè)顳葉彌漫星形細(xì)胞瘤，WHOⅡ級，圖像檢查T1軸位增強(qiáng)和ADC圖，圖中顯示低級別膠質(zhì)瘤，Ve值為0.16，Ktrans值為0.09/min，ADC值為1.51×10-3 mm2/s。在DCE-MRI圖片中表現(xiàn)為不明顯強(qiáng)化，見圖2-A；在DWI圖片中呈現(xiàn)低信號強(qiáng)度，呈圓形或橢圓形，邊界清晰，與周圍正常腦組織有明顯分界，密度較低，見圖2-B。患者2：女，65歲，左頂葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，為WHO Ⅳ級，圖像檢查軸位增強(qiáng)和ADC圖，圖中顯示高級別膠質(zhì)瘤，Ve值為0.41，Ktrans值為0.23/min，ADC值為0.92×10-3 mm2/s。在DCE-MRI圖片中表現(xiàn)為明顯的強(qiáng)化，見圖3-A；在DWI圖片中呈現(xiàn)高信號強(qiáng)度區(qū)域，邊界較模糊，不規(guī)則，病灶周圍形成彌漫性浸潤區(qū)域，見圖3-B。

3 討論

腦星形細(xì)胞瘤是一種起源于星形細(xì)胞的惡性腫瘤，星形細(xì)胞是大腦和脊髓中最常見的細(xì)胞類型之一，具有支持和營養(yǎng)神經(jīng)組織的功能。腦星形細(xì)胞瘤可以分為多個(gè)亞型，包括低級別星形細(xì)胞瘤和高級別星形細(xì)胞瘤，高級別的星形細(xì)胞瘤具有低分化和強(qiáng)浸潤性，因此通過手術(shù)難以完全切除，需要輔助放療和化療，并且容易復(fù)發(fā)。相比之下，低級別的星形細(xì)胞瘤分化良好，增殖性強(qiáng)，可以通過手術(shù)切除[6]。腦星形細(xì)胞瘤是一種較為常見的神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，由于其病變位置和臨床表現(xiàn)的多樣性，在不同的治療方案和預(yù)后評估方面存在一定的困難[7]。因此，進(jìn)行準(zhǔn)確的術(shù)前診斷和評估對于治療方案的選擇和預(yù)后評估至關(guān)重要。

DCE-MRI聯(lián)合DWI術(shù)前診斷，是一種新型的醫(yī)療診斷技術(shù)，可用于腦星形細(xì)胞瘤的相關(guān)參數(shù)和病變惡性程度的評估。其中DCE-MRI在MRI掃描的過程中注入一種可被MRI所識別的顯影劑，使細(xì)胞外組織液順磁性地分布在掃描范圍內(nèi)，通過該顯影劑與腫瘤組織的血供和代謝活性的變化，可對腫瘤的惡性程度和血管生成等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行客觀定量的評估；而DWI技術(shù)則可以對腫瘤的分子擴(kuò)散進(jìn)行定量描述，進(jìn)一步提高病灶的可見性和準(zhǔn)確度[8]。ADC是DWI技術(shù)中常用的量化指標(biāo)，反映了組織的擴(kuò)散能力，可以用來評估腦星形細(xì)胞瘤的惡性程度和預(yù)測其治療反應(yīng)。

張麗玲等[9]研究表明，腦星形細(xì)胞瘤的分級與ADC值有一定關(guān)系，一般來說，高分級的腦星形細(xì)胞瘤ADC值較低，低分級的腦星形細(xì)胞瘤ADC值較高。這可能與惡性腦星形細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖和腫瘤細(xì)胞排列緊密程度較高有關(guān)，使得ADC值偏低；Ktrans代表了血管內(nèi)的對比劑向組織間的轉(zhuǎn)運(yùn)速率，反映了血管壁的通透性和血管內(nèi)外的物質(zhì)交換情況。Ktrans值越高，說明血管壁通透性越大，物質(zhì)交換越頻繁，可能意味著腫瘤組織的血管新生較活躍；Ve反映了腫瘤組織中血漿體積的百分比，即組織中血管容積的比例，Ve值越高，說明腫瘤組織中血管容積越大，可能表示腫瘤血管密度較高。低級別膠質(zhì)瘤通常具有較低的Ktrans值和Ve值，這是因?yàn)榈图墑e膠質(zhì)瘤的血管通透性和血管生成程度相對較低；而在高級別膠質(zhì)瘤通常具有較高的Ktrans值和Ve值，因高級別膠質(zhì)瘤的血管通透性和血管生成程度相對較高，高級別膠質(zhì)瘤的惡性程度較高，血管生成活躍，血管通透性增加。ADC、Ktrans值及Ve是通過磁共振成像技術(shù)獲得的參數(shù)，反映了高級別腦星形細(xì)胞瘤在水分子擴(kuò)散、血管生成及細(xì)胞間隙容積等方面的病理改變。這些參數(shù)的測量可以幫助醫(yī)師了解病變的組織學(xué)特征和惡性程度，對高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷和治療方案的選擇具有重要意義[10]。本研究結(jié)果顯示，與低級別星形細(xì)胞瘤組比，高級別星形細(xì)胞瘤組患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高，提示其惡性程度越高，腫瘤內(nèi)新生血管細(xì)胞畸形則越多，同時(shí)也會增加血管密度。

DCE-MRI聯(lián)合DWI術(shù)前診斷對高級別星形細(xì)胞瘤的意義在于提供了對腫瘤的血流動(dòng)力學(xué)特征和細(xì)胞組織特征的評估。通過測量ADC、Ktrans及Ve值，可以提供有關(guān)腫瘤血供、血管滲透性等信息，這對于評估腫瘤的惡性程度、預(yù)測治療效果，以及制定個(gè)體化治療方案非常重要。此外，DCE-MRI聯(lián)合DWI還可以提供血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和組織學(xué)信息的定量測量，從而有助于更準(zhǔn)確地評估腫瘤的生物學(xué)特性和臨床預(yù)后[11]。本研究結(jié)果中，ROC曲線分析顯示，ADC、Ktrans值、Ve預(yù)測高級別腦星形細(xì)胞瘤的曲線下面積分別為0.696、0.757、0.831，其中Ve曲線下面積及特異度均最大，說明ADC、Ktrans值、Ve對高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷價(jià)值均較高，其中Ve診斷價(jià)值最高，可為手術(shù)的實(shí)施和治療方案的選擇提供科學(xué)依據(jù)，并能夠?yàn)轭A(yù)后的評估提供參考。分析其原因，ADC在高級別膠質(zhì)瘤中，細(xì)胞密度增加，細(xì)胞間隙變小，ADC值會降低，這是因?yàn)榧?xì)胞密度增加會限制水分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致ADC值減小。Ktrans在高級別膠質(zhì)瘤中，血管生成增加，血管通透性增強(qiáng)，導(dǎo)致Ktrans值升高，這是因?yàn)檠苌傻脑黾訒黾友芡ㄍ感裕?dǎo)致更多的造影劑滲入組織。Ve在高級別膠質(zhì)瘤中，血管生成增加，血管通透性增強(qiáng)，導(dǎo)致Ve值升高。雖然ADC和Ktrans值在高級別膠質(zhì)瘤中也可能有一定的變化，但Ve可以綜合反映血管密度、通透性及血流灌注度的綜合情況。Ve在評估腫瘤治療反應(yīng)和預(yù)后方面具有重要意義；高級別膠質(zhì)瘤的治療通常包括手術(shù)切除、放射治療及化療等多種方法，而Ve可以作為評估治療反應(yīng)的重要指標(biāo)。ADC、Ktrans值及Ve值在診斷高級別膠質(zhì)瘤病變時(shí)可以用于定量評估病變的程度和惡性程度，輔助醫(yī)師進(jìn)行診斷和分級。但由于Ve能夠更全面地反映腫瘤的血管特征和治療反應(yīng)，對于指導(dǎo)臨床治療和評估預(yù)后具有重要意義，因此，Ve在高級別膠質(zhì)瘤中的診斷價(jià)值高于ADC和Ktrans值[12]。

綜上，采用多模態(tài)磁共振成像，可以更加準(zhǔn)確地評估腦星形細(xì)胞瘤的病變惡性程度，且ADC、Ktrans值、Ve預(yù)測高級別腦星形細(xì)胞瘤的診斷價(jià)值均較高，其中Ve診斷價(jià)值最高，可為手術(shù)的實(shí)施和治療方案的選擇提供科學(xué)依據(jù)，并能夠?yàn)轭A(yù)后的評估提供參考。

參考文獻(xiàn)

胡平， 葉立果， 江洪祥， 等. 高級磁共振成像技術(shù)在腦星形細(xì)胞瘤分級診斷中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國臨床神經(jīng)外科雜志， 2022， 27（4）： 314-316.

黃鼎祥， 艾信平. 磁共振動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)聯(lián)合擴(kuò)散峰度成像在腦膠質(zhì)瘤分級中的價(jià)值分析[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2019， 40（8）： 42-45.

周瑞清. MRI掃描對腦膠質(zhì)瘤診斷以及分級的應(yīng)用價(jià)值分析[J]. 影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用， 2022， 6（20）： 107-109.

杜偉， 陳義兵， 魏新亭. 2016版《WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類》更新解讀[J]. 中華神經(jīng)外科雜志， 2016， 32（11）： 1095-1098.

國家衛(wèi)生健康委員會醫(yī)政醫(yī)管局. 腦膠質(zhì)瘤診療規(guī)范（2018年版）[J]. 中華神經(jīng)外科雜志， 2019， 35（3）： 217-239.

張磊， 文利， 張冬， 等. 磁共振動(dòng)態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)成像在術(shù)前腦膠質(zhì)瘤分級診斷及IDH突變狀態(tài)評估中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)， 2020， 28（21）： 3779-3785.

徐華， 彭東， 魯龍龍. 術(shù)前MRI增強(qiáng)掃描對腦膠質(zhì)瘤病理分級診斷及其與微血管密度的相關(guān)性[J]. 中國CT和MRI雜志， 2020， 18（2）： 48-50.

范文駿， 馬林. DCE-MRI及IVIM-DWI在頭頸部惡性腫瘤診療中的研究進(jìn)展[J]. 國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志， 2019， 42（5）： 556-560.

張麗玲， 丁爽. DWI視覺尺度評估及ADC值測量在未強(qiáng)化膠質(zhì)瘤分級判定中的對比研究[J]. 中國CT和MRI雜志， 2022， 20（6）： 15-17.

袁姝婭， 邱俊， 鄧克學(xué). DCE-MRI聯(lián)合DWI檢查在腦星形細(xì)胞瘤分級診斷中的應(yīng)用[J]. 立體定向和功能性神經(jīng)外科雜志， 2021， 34（6）： 358-361.

王大堃， 朱建忠， 劉輝， 等. DCE-MRI測量K（trans）值、Ve值聯(lián)合ADC值與腦膠質(zhì)瘤患者M(jìn)VD及病理分期的相關(guān)性[J]. 中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志， 2020， 31（11）： 766-769.

李文靜， 敖鋒， 張自力. 多模態(tài)磁共振成像診斷高級別膠質(zhì)細(xì)胞瘤一例影像表現(xiàn)分析[J].山西醫(yī)藥雜志， 2017， 46（21）： 2580-2581.