DSC在胶质瘤新生血管、肿瘤细胞增殖中的应用意义

张志方

胶质瘤为临床常见的颅内原发性恶性肿瘤，成人发病率较高，是影响患者生命健康的主要疾病之一[1]。新生血管与肿瘤细胞增殖是影响胶质瘤恶化发展的关键，其中充足的血液供应影响着肿瘤的快速生长，影响着新生血管的生成，而新生血管的生成是评估星型细胞瘤生物学侵袭性的重要影响因素，而肿瘤细胞的增殖，影响着肿瘤预后。临床常用检查血管数量或微血管密度方式评估胶质瘤新生血管生成程度，根据Ki-67标记指数评估肿瘤细胞增殖潜力，通过这两项指标评估胶质瘤的病情发展情况，这就需要一种简单方便的影像学技术用于评估上述两项指标[2-3]。本次研究中，评价动态磁敏感加权成像技术在胶质瘤新生血管、肿瘤细胞增殖中的应用意义，具体报道如下。

1 资料方法

1.1 一般资料

2012年12月—2014年9月收集本院胶质瘤病例38例，男21例，女17例，年龄（46.4±15.67）岁（24～71岁）。所有病例均首次诊断为胶质瘤；入组前未接受手术及放化疗等治疗；术前一周完成颅脑磁共振检查，术后经组织病理学证实为胶质瘤。所有患者均签署了知情同意书。

1.2 检查方法

采用超导磁共振成像仪、头部8通道线圈检查。所有患者首先行T1WI、T2WI、FLAIR 、ASL序列扫描后, 予以静脉团注对比剂Gd-DTPA后行DSC灌注成像和增强T1WI检查。ASL检查采用脉冲式动脉自旋标记（pulsed arterial spin labeling，PASL），采用一次采集多个层面的第2版本的使用薄层连续饱和技术的单减影灌注定量（second version of quantitative imaging of perfusion by using a single subtraction with thin-slice TIL periodic saturation,Q2TIPS）技术。具体扫描参数如下：TR，2 500 ms；TE，13 ms；Inversion slab 100 mm，Gap 10 mm，FOV 256 mm×256 mm，矩阵，64×64；TI1，700 ms；TI1S，1 600 ms；TI2，1 800 ms； 扫 描 时间，3分52秒。DSC法采用单次激发梯度回波-平面回波序列（gradient echo—echo planar imaging，GRE-EPI）序列，扫描参数为:TR 1 500ms、TE 30 ms，FOV 230 × 230 mm，矩阵，128 × 128，层数、层厚、层间隔与ASL相同, 扫描时间为1分17秒。使用高压注射器经肘前静脉注射钆喷替酸普甲胺（Gadolinium-DOTA，Gd-DTPA），注射剂量0.1 mmol/kg, 速率为5 mL/s，再以相同流速注射等量生理盐水20 mL。将采集的原始数据导入Siemens后处理工作站, 用Perfusion 软件包处理获得DSC法的脑血流量（cerebral blood flow，CBF）图、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）图，并检测Ki-67标记指数（Ki-67 labeling index，Ki-67 LI） 、血管数量或微血管密度（micro-vessel density，MVD）。

1.3 统计学分析

应用SPSS 17.0软件包，计量资料用均数±标准差表示。正态分布及方差齐性检验（Welch test）。胶质瘤的ASL、DSC各灌注参数与组织病理学参数间的相关关系采用Pearson相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 胶质瘤各灌注参数与病理学参数相关性分析

2 结果

2.1 胶质瘤的影像学及组织病理学表现

胶质瘤T1WI上多呈低信号，T2WI上呈高信号，肿瘤周围常伴有长T1长T2信号水肿影。增强扫描后低级别胶质瘤无强化或仅见轻度强化（见图1E、F），DSC灌注图上呈低灌注（见图1G、H）。高级别胶质瘤则呈明显强化（见图1A、B），肿瘤内常见斑片状无强化的囊变坏死区，DSC灌注图上呈高灌注（见图1C、D）。

2.2 胶质瘤各灌注参数值及组织病理学参数的相关性分析

本研究将胶质瘤ASL、DSC各灌注参数值与MVD、Ki-67 LI进行Pearson相关性分析（表1），其中CBF、CBV与Ki-67呈显著正相关，CBF、CBV与MVD呈正相关，具有统计学差异。

3 讨论

3.1 DSC在评价胶质瘤新生血管中的应用

胶质瘤为成人最常见的颅内原发恶性肿瘤,其恶性程度高，侵袭性强，术后易复发。 肿瘤的快速生长依赖于充足的血液供应，从而导致了新生血管的生成[4-5]。肿瘤新生血管生成是判断星型细胞瘤生物学侵袭性的最重要因素。磁共振灌注成像通过测量脑肿瘤的血流灌注从而反映肿瘤的新生血管生成程度。本研究中胶质瘤ASL-CBF与MVD呈正相关。DSC-rCBV，DSC-rCBF与MVD之间呈比较弱的但仍具有显著统计学意义的正相关。本研究中DSC灌注参数与MVD的相关性较差可能与胶质瘤内较大的血管结构变异有关。胶质瘤的新生血管生成是一个复杂的过程，它包括成熟的功能性毛细血管和不成熟毛细血管[6-7]。DSC-rCBV，DSC-rCBF测量的仅仅是功能性毛细血管内的血容量和血流量，而不成熟的毛细血管管腔内没有血细胞，对CBF、CBV值无贡献。其它病理学改变，如高级胶质瘤内血脑屏障破坏、造影剂渗漏导致DSC法中脑血流量的低估也可能与这一现象有关[8-9]。

3.2 DSC在评价胶质瘤细胞增殖中的应用

胶质瘤恶性程度高，肿瘤细胞常具有较高的增殖潜力。肿瘤细胞的增殖潜力被认为是影响病人预后的重要因素[9-10]。 Ki-67标记指数是反映肿瘤细胞增殖潜力的最可靠生物学标记物，它与肿瘤的预后呈正相关。有研究表明Ki-67标记指数的增加与高级别胶质瘤的不良预后相关。磁共振灌注成像通过测量脑肿瘤的血流灌注情况可以间接地反映肿瘤细胞的增殖潜力是因为恶性肿瘤生长迅速、肿瘤细胞增殖活跃，并通过血管系统调整血流灌注来满足其对能量代谢的需求[11-12]。此外，在另一项研究中，胶质瘤的rCBV值与肿瘤细胞密度呈较高的正相关。与上述研究一致，本研究中DSC-rCBV、DSC-rCBF、ASL-rCBF与Ki-67 LI均呈显著正相关。

综上所述，动态磁敏感加权成像可以准确地评价胶质瘤新生血管、肿瘤细胞增殖，为临床选择治疗方案、评价肿瘤预后提供有益的帮助。