1.5T磁共振彌散加權成像在腦神經膠質瘤分級診斷中的應用

鄭彥偉

深圳市龍崗區第三人民醫院放射科，廣東 深圳 518115

腦神經膠質瘤是神經上皮腫瘤，屬惡性腫瘤，約占原發性腦腫瘤的60%，根據WHO1997年的病理分級標準，腦神經膠質瘤分為Ⅰ-Ⅳ等級，不同等級腦神經膠質瘤患者均需接受手術聯合放化療行綜合治療，但施行方法存在差異，通常Ⅰ-Ⅱ級患者的治療方法為局部手術切除，放化療輔助治療，Ⅲ-Ⅳ級患者的治療方法為廣泛切除，輔以放化療等手段綜合施治［1］。傳統磁共振成像（MRI）雖然可呈現腫瘤體積、位置等生物學特性，但在病理分級方面存在明顯不足［2］。彌散加權成像（DWI）是目前唯一可在量化人體內水分子擴散程度且具無創性的方法，可為腫瘤病理分級提供定量信息［3］。鑒于此，本研究對1.5T磁共振DWI在腦神經膠質瘤分級診斷中的應用價值進行探究?，F報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年6月—2019年9月深圳市龍崗區第三人民醫院收治的腦神經膠質瘤患者62例臨床資料，根據病理分級分為低分級組（25例）和高分級組（37例）。低分級組中男14例，女11例；年齡26～69歲，平均年齡（48.56±10.23）歲。高分級組中男21例，女16例；年齡22～71歲，平均年齡（49.28±9.66）歲。統計學比較兩組患者性別、年齡，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 入選標準

納入標準：（1）術前均經DWI檢查，并于20 d內于本院接受手術治療者；（2）術后病理組織檢查結果證實為腦神經膠質瘤者；（3）患者及其家屬均知情并自愿簽署知情同意書。排除標準：（1）有顱腦創傷史者；（2）合并其他顱腦疾病者；（3）腫瘤嚴重壞死者；（4）無法獲取相關腫瘤參數者；（5）依從性低下者。

1.3 方法

選用荷蘭PHILIPS公司1.5TMRI設備，以及頭頸部專用8通道線圈。取仰臥位，使患者維持均勻呼吸，先行MRI常規序列掃描：橫軸位T1加權成像（T1WI），參數：TE=2.46 ms，TR=250 ms；T2WI參數：TE=113 ms，TR=4000 ms；液體衰減反轉恢復序列（FLAIR）參數：TE=79 ms，TR=7000 ms，TI=2500 ms；橫軸位T1WI增強參數：視野23 cm×23 cm，矩陣256×256，層厚5 mm，層間距1 mm。橫軸位DWI：平面回波成像序列（EPI），參數：TE=65.5 ms，TR=2300 ms，視野23 cm×23 cm，b=1 000 s/mm2，矩陣192×192，層厚5mm，層間距1mm，共采集4次，彌散梯度方向是ALL模式。采集圖像均傳至工作臺行圖像處理，獲取擴散系數（ADC）圖，并由1名高年資影像科醫生（不知病理結果）測量腫瘤的ADC值。感興趣區域（ROI）應根據常規MRI確認腫瘤實質部分，避開囊變成分、腦溝、腫瘤壞死等。共選取3個ROI，每個面積均在50 mm2左右，測其ADC值，共測定3次后取平均值，計算相對較小ADC值（rADC）（腫瘤/正常區）。病理分級的確定由2名病理科高年資醫生出具意見，分歧病例經討論仍不能達統一意見則交由上一級醫師確定。所有患者檢查后，均獲隨訪并記錄其手術病理結果。

1.4 評價指標

高分級腦神經膠質瘤：DWI不均勻高信號；T2WI不均勻高信號，病灶形態不規則；腫瘤實質區域的ADC圖顯示低信號，水腫區域和囊變區為高信號。低分級腦神經膠質瘤：DWI均勻低信號；T2WI均勻高信號，可有“腦膜尾”；腫瘤實質區域的ADC圖顯示等信號，水腫區域為高信號。以手術病理結果為“金標準”，評估DWI的ADC與腦神經膠質瘤病理分級的相關性，以及其診斷價值（采用ROC曲線驗證）。

1.5 統計學方法

采用SPSS 23.0軟件進行統計分析處理，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗，采用Pearson進行相關性分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 低分級組與高分級組的ADC及rADC

高分級組ADC及rADC均低于低分級組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 低分級組與高分級組ADC及rADC比較（±s）

表1 低分級組與高分級組ADC及rADC比較（±s）

組別低分級組(n=25)高分級組(n=37)tP ADC 1.32±0.32 0.90±0.21 6.248 0.000 rADC 1.58±0.32 1.17±0.34 4.768 0.000

2.2 ADC值和rADC值與病理分級相關性

經Pearson分析，腦神經膠質瘤ADC值與病理分級呈負相關（r=-0.983，P=0.000）；腦神經膠質瘤rADC值與病理分級呈負相關（r=-0.986，P=0.000）。

2.3 ADC值的ROC曲線驗證

以ADC值作為病理分級診斷指標，其ROC曲線下面積為0.919。最佳臨界值為1.08×10-3mm2/s，敏感度為96.00%，特異性為83.80%。見圖1。

3 討論

DWI工作原理為人體組織空間結構可對水分子在組織內部的彌散產生影響，如細胞膜、基底膜以及胞漿內部的生物大分子等均可影響組織內部的水分子彌散，在病理情況下，病變組織內部的水分子彌散狀態會出現變化，進而引起DWI信號異常變化［4］。DWI可利用相位再聚焦將機體水分子擴散程度量化，對腫瘤內部的微血管密度和細胞密度，以及大腦白質纖維束進行全面評價，進而分析腦神經膠質瘤的生物學行為［5］。此外，DWI作為腫瘤組織內部水分子彌散特征唯一無創檢查手段，且無需對比劑使用范圍更廣，其在腦神經膠質瘤診斷中應用越來越廣泛。

圖1 ADC值的ROC曲線

ADC是水分子擴散速度的關鍵性量化指標，其值與水分子擴散速度呈正相關，與DWI信號呈負相關。腫瘤組織是由纖維、瘤細胞等諸多物質組成，這些物質均可對ADC值產生影響，其中瘤細胞的成分是決定病理級別的重要物質。低分級腦神經膠質瘤的瘤細胞含量較少，且細胞外隙存在較大的空間，利于水分子擴散，所以ADC值偏大；而高分級腦神經膠質瘤的瘤細胞含量較多，且細胞增值速度較快，造成腫瘤密度大，細胞外隙存在的空間偏狹窄，水分子擴散難度較高，所以ADC值偏低［6］。因此，腫瘤的病理級別越高，瘤細胞增值越快，腫瘤密度越大，水分子擴散速度越慢，ADC值也隨之降低，故理論上ADC可用于判定腦神經膠質瘤的病理分級［7］。本研究結果顯示，高分級組ADC及rADC均低于低分級組，與以上內容相符，而腦神經膠質瘤ADC值和rADC值均與病理分級呈負相關，證實ADC值越低，此腫瘤的病理分級越高，且呈高度負相關。而以ADC值作為病理分級診斷指標，其ROC曲線下面積為接近1，在最佳臨界值點敏感性和特異性均較高，說明ADC作為腦神經膠質瘤病理分級診斷指標的價值較高。彭令榮等［8］研究結果顯示，DWI的ADC值確可作為低、高腦神經膠質瘤的鑒別診斷指標，進一步證實本研究結果的可靠性。

綜上所述，1.5T磁共振DWI的量化參數ADC值可用于在腦神經膠質瘤分級診斷，且診斷價值較高，可作為臨床診斷的重要指標。