磁共振扩散张量成像及扩散张量纤维束成像技术在脑肿瘤中的应用价值

赵德政

（河南省人民医院 影像科，河南 郑州 450003）

脑部肿瘤特别是恶性肿瘤是导致患者死亡以及神经系统功能出现障碍的主要原因之一，其诊断和鉴别诊断主要依靠影像学检查，目前磁共振已经成为脑部肿瘤诊断和手术方案制定的主要影像学检查方法［1］。本文旨在探讨扩散张量成像（DTI）和扩散张量纤维束成像（DTT）在脑部肿瘤的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析河南省人民医院2019 年7 月至2019 年11 月经临床手术后病理证实的35 例脑肿瘤患者的磁共振DTI 及DTT 的图像。其中男性21例，女性14 例；年龄19～73 岁，平均45.7 岁。

1.2 设备及参数

设备采用西门子Trio 3.0T 超导磁共振扫描仪。全脑矢状位3D T1 加权成像序列扫描参数：TR/TE=20/4.96 ms，矩阵256×192，层厚2 mm，体素1.3 mm×1.0 mm×2 mm,FOV=250 mm×250 mm；DTI 序列扫描基线平行于前后联合连线，序列参数为：TR/TE=3 600/95 ms，b 值=1 000 s/mm2，64 个扩散敏感梯度方向，矩阵=128×128，层厚4 mm，体素1.8 mm×1.8 mm×4.0 mm，平均次数=2 次，FOV 为230 mm×230 mm。

1.3 MR 结构图数据处理

将DTI 序列的原始数据导入后处理工作站，经过矫正后得到相应的各向异性分数（FA）图和模-数转换器（ADC）图，参考常规序列图像确定病变的实质部分和周围水肿的区域，在DTI 图像上描绘相应区域的兴趣区（ROI）得到FA 值，病变实质区域的ROI 内尽量为信号均匀的病变组织，避开坏死、出血、囊变组织（见图1）。最后利用后处理软件得到病变周围及对侧脑部相对应的DTT 图（见图2）。

图1 1 例胶质瘤患者瘤体区、水肿区及对侧正常区相应的FA 值和ADC 值的变化

图2 1 例胶质瘤患者瘤周脑白质纤维束的变化

2 结果

本组35 病例中，11 例低级别星形细胞瘤及6例脑膜瘤瘤病变周围的脑白质纤维束以推挤为主，局部均有水肿，2 例有轻度浸润，DTT 图上显示病变对周围脑白质纤维束有不同程度的压迫，表现为白质纤维束的变形、异位；6 例高级别星形细胞瘤及11 例脑转移瘤的周围脑白质纤维束均有不同程度的破坏和局部浸润，DTI 图上显示病变周围的脑白质受到浸润和破坏，神经纤维束出现中断、缺如现象，被破坏的白质纤维FA 值降低，信号减弱。

3 讨论

DTI 成像是基于水分子的布朗运动原理，组织内的水分子在每个方向进行扩散运动的范围相同，称之为各向同性，反之，则称之为各向异性。在人体脑组织内，由于组织结构的存在限制了水分子的运动，与纤维束方向所平行的分子扩散，其所受到阻力小扩散距离长，垂直于纤维束方向的分子所受到阻力大，扩散距离相对要短，因此垂直白质纤维束的水分子比平行纤维束的水分子的信号强度高。DTI 可以监测到水分子弥散的各向异性和程度，能够反映出脑白质纤维束病理状态［2］。DTT 是基于DTI 上的一种成像技术，可清晰直观显示纤维束的走形、具有重要功能的纤维束与病变的解剖关系。

DTI 不但能反映纤维束中水分子的各向异性，显示纤维束的走形，还可提供水分子扩散速度和方向的信息，可定量显示各向异性弥散特征，为脑部肿瘤的诊断和临床手术方案的制定提供准确有价值的信息［3-4］。同时，恶性脑肿瘤的血管生成要明显多于良性肿瘤，血管通透性较强、组织渗出液多，肿瘤细胞的密度大、成分复杂，加之有炎性细胞的浸润、出血、坏死等，造成水分子的扩散受阻［5］。

DTT 还可更好反映肿瘤与纤维束的关系。本组有11 例显示白质纤维束移位：白质纤维各向异性正常，位置改变，肿瘤周围纤维束完整；水肿12 例：表现为白质纤维各向异性，7 例FA 值正常，5 例FA 值减低，T2WI 图像上呈高信号，提示白质纤维束位于瘤周水肿区域；浸润8 例：白质纤维束的各向异性减低、FA 值减低，但仍可分辨，可能是由于侵袭性的肿瘤破坏了纤维束的方向性引起的改变；中断4 例：白质纤维束的各向异性降低，导致无法辨出。

综上所述，DTI 作为一种无创、准确、方便的影像学检查方法，可了解脑部病变与白质纤维束的关系以及被病变破坏的情况，对指导临床医生制定手术方案，保护脑神经功能、减少复发、改善预后等有很大的临床意义［6］。