弥散张量成像及氢质子磁共振波谱影像表现对颅脑高级别胶质瘤瘤周浸润的预测

刘 海，万 涛，许 华，罗 琦

汉中三二〇一医院医学影像科，陕西 汉中723000

流行病学调查显示，脑神经胶质瘤在原发性脑肿瘤患者中占比达到60%以上［1］。目前对于脑神经胶质瘤的治疗主要采取化疗以及手术治疗，通常针对1～2期患者通常采取手术治疗，而针对3～4期患者则通常采取广泛切除辅以化疗治疗，脑神经胶质瘤在临床诊断中通常为恶性［2-3］。在对患者的诊断中，及时通过影像学指标的分析，提升高级别胶质瘤瘤周浸润的预测能力，对于患者的预后具有积极的意义［4］。弥散张量成像（DTI）主要根据患者局部病灶部位的水分的弥散特点，进而对脑部的白质以及灰质显著区分，对于肿瘤细胞的纤维走形具有显著的意义［5］。多体素的氢质子磁共振波谱（1H MRS）对于肿瘤以及肿瘤周边的组织进行连续性测量，对于肿瘤边界体积以及生物学行为的评价更具优势［6］。既往研究主要通过对患者的常规影响学的指标进行分析，虽然对于病灶部位具有显著的分析，但是对于临床肿瘤细胞的预后分析还存在一定的局限性。本研究主要通过DTI、1H MRS影像表现对颅脑胶质瘤的鉴别诊断及对高级别胶质瘤瘤周浸润的预测分析，为临床诊断提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究采取前瞻性研究，以2017年2月～2020年1月在我院进行治疗的69例颅脑胶质瘤患者作为研究对象。纳入标准：所有患者均符合颅脑胶质瘤诊断标准［7］；所有患者均经病理确诊；患者的一般情况较好；患者临床依从性好。排除标准：既往脑血管异常患者；颅内感染患者；颅内病灶多发病灶；病情较差，依从性不好。69例患者中，男性35 例，女性34 例，年龄17～45（38.27±9.63）岁，BMI 24.26±2.62 kg/m2，肿瘤部位：额叶患者26例，颞叶患者30例，顶枕叶患者13例，根据世界卫生组织2007年中枢神经系统肿瘤的病理分期情况分析，低级别胶质瘤患者36例，高级别胶质瘤患者33例。两组患者的性别、年龄、BMI、肿瘤部位之间的差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。所有患者均签署知情同意书，并经伦理委员会论证通过。

表1 两组患者的一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between the two groups

1.2 研究方法

分别对两组患者采用GE 1.5T SIGNA CREATOR PLUS高端超导磁共振仪开展DTI、1H MRS扫描，在常规SE序列下，对患者的T1WI以及T2WI进行扫描，参数设定为恢复时间为73 ms，重复时间为7900 ms，激励次数4次，层厚8 mm，矩阵128×130，分别使用b=1000 s/mm2值进行加权，分别进行ADC值测定［7］。在自动预扫描程序下，设定多体素FOV设定为120 mm×120 mm，ROI设定为距离颅骨的10 mm处，同时根据患者的病灶部位进行调整，一般设定为60 mm×60 mm。

1.3 观察指标

1.3.1 两组患者的DTI影像学结果比较 分别对低级别胶质瘤以及高级别胶质瘤患者的ADC进行比较。

1.3.2 两组患者的1H MRS影像学结果比较 分别对低级别胶质瘤以及高级别胶质瘤患者的N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱（Cho）、肌酐（Cr）、脂质（Lip）、乳酸（Lac）进行检测，分别对两组患者的肿瘤内部以及肿瘤周边NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA、Lip+Lac/Cr进行比较。

1.3.3 联合诊断效能比较 分别对DTI、1H MRS影像联合诊断以及单独检测对高级别胶质瘤患者的诊断敏感度进行分析。敏感度=真阳性患者/（真阳性患者+假阴性患者）×100%，特异性=真阴性患者/（真阴性患者+假阳性患者）×100%，符合率=（真阳性患者+真阴性患者）/总例数，阳性预测值=真阳性患者/（真阳性患者+假阳性患者），阴性预测值=真阴性患者/（真阴性患者+假阴性患者）。

1.4 统计学分析

采用SPSS19.0 软件对数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较行t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较行χ2检验。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的DTI影像学结果比较

低级别胶质瘤组患者的ADC［（1.44±0.24）×10-3mm2/s］与高级别胶质瘤组患者的ADC［（1.12±0.34）×10-3mm2/s］相比升高（t=4.480，P＜0.001，图1）。

图1 两组患者的DTI影像学结果比较Fig.1 Comparison of DTI imaging results between the two groups.

2.2 两组患者的1H MRS影像学结果比较

在肿瘤组织中，低级别胶质瘤患者的NAA/Cr（t=8.477，P＜0.001）、Cho/Cr（t=5.851，P＜0.001）、Lip+Lac/Cr（t=19.141，P＜0.001）低于高级别胶质瘤患者，Cho/NAA（t=2.493，P=0.015）高于高级别胶质瘤患者；在瘤周组织中，低级别胶质瘤患者的NAA/Cr（t=2.503，P=0.015）低于高级别胶质瘤患者，Cho/NAA（t=6.937，P＜0.001）、Cho/Cr（t=14.267，P＜0.001）、Lip+Lac/Cr（t=2.322，P=0.023）高于高级别胶质瘤患者（表2～3）。

表2 两组患者肿瘤组织的1H MRS影像学结果比较Tab.2 Comparison of1H MRS imaging results of tumor tissue between the two groups(Mean±SD)

2.3 联合诊断效能比较

DTI、1H MRS联合诊断对高级别胶质瘤患者的诊断敏感度显著高于单独检测（表4）。

表4 联合诊断效能比较Tab.4 Comparison of joint diagnostic efficacy

3 讨论

颅脑胶质瘤是临床较为常见的中枢神经系统原发性肿瘤［8］。颅脑胶质瘤的浸润程度显著升高，患者的恶化程度越高，预后较差［9］。而在对患者的常规核磁共振检查中，只能通过对患者的病灶部位的形态、大小、位置以及周边的水肿情况对患者的病理特征进行推断［10］，而在本研究中，可通过对患者的水分子的扩散运动，进而对患者的病灶部位的水肿浸润情况进行综合评测。

表3 两组患者瘤周组织的1H MRS影像学结果比较Tab.3 Comparison of1H MRS imaging results of peritumoral tissues between the two groups(Mean±SD)

恶性颅脑胶质瘤的疾病具有较为丰富的增殖血管，通过对病灶部位水分子的微观运动进行评价［11］。而在对患者的核磁共振检查中，患者的肿瘤组织的磁共振信号则表现为胡不均匀性以及强化程度越为明显［12］。而在本研究中，通过对低级别以及高级别的瘤周浸润情况的比较，高级别瘤周浸润情况患者的ADC数值显著低于低级别患者。分析认为，在临床治疗中，ADC数值主要反映了组织细胞内的完整性以及细胞间隙和细胞内外水分子的浸润情况［13］。在病变组织中，病灶部位的细胞膜较为完整，细胞的密度较高，局部病灶部位的炎性反应以及氧化应激反应进一步造成患者的病灶部位的扩散受限程度的显著升高［14］，所以随着病灶部位的严重程度的显著升高，患者的ADC数值显著下降［15］。针对胶质瘤患者而言，在低级别浸润期，肿瘤细胞之间的间隙较大，血管内皮细胞的损伤程度较低，水分子的扩散受到的影响较小，所以ADC数值偏高［16］，相反，在高级别浸润的肿瘤细胞中，细胞的密度较高，同时异型细胞的比例显著升高，水分子的扩散显著受到限制，所以在DWI成像中呈现较高的信号，ADC信号相对较低［17］。在对患者的DTI的诊断中，主要通过对病灶部位的纤维束的浸润情况的分析［18］，进而提升对高级别脑胶质瘤浸润患者的诊断［19］。对患者的1H MRS分析中，主要通过对特定氨基酸的代谢情况的分析，进而对患者的神经元的损伤情况分析［20］。而在本研究中，通过对患者的对NAA、Cho、Cr、Lip、Lac水平分析，机体的Cho、Cr水平显著上升，NAA水平显著下降。胶质瘤以及转移瘤中普遍会存在较高的脂质［21］。

而在联合诊断的分析中，综合通过对患者的DTI、1H MRS影像表现对其疾病进展进行分析，患者的诊断敏感度显著提升，分析认为主要是在对患者的诊断中通过水分子的云顶对局部病灶部位的异型性以及纤维的显著代谢情况进行综合分析，进而提升患者的预后。

综上所述，DTI、1H MRS影像表现对颅脑胶质瘤的鉴别诊断及对高级别胶质瘤瘤周浸润的预测效能较高，建议临床推广。