3.0T磁共振灌注加权成像在脑胶质瘤诊断中的价值

周 丽，付 旷，郭丽丽，赵 明，张铁成，赵桂娇，赵 荟

（哈尔滨医科大学附属第二医院 磁共振成像诊断科，黑龙江 哈尔滨150086）

脑胶质瘤是脑内最常见的原发性脑肿瘤，不同级别的脑胶质瘤所选择的治疗方法及其预后有很大差别，因此，术前对其进行明确的分级及鉴别诊断有重要的临床意义。有研究表明，肿瘤恶性度与微血管结构、肿瘤细胞增殖性密切相关［1］。磁共振灌注加权成像（perfusionweighted imaging，PWI）能够通过计算灌注参数反映组织血流灌注功能及血管生成情况，因此，PWI可为胶质瘤的分级及鉴别诊断提供更多的信息。本研究通过对32例不同级别的脑胶质瘤和14例脑单发转移瘤患者的灌注加权图像及参数分析，探讨PWI在脑胶质瘤术前分级及与单发转移瘤鉴别诊断中的应用价值。

1.1 一般资料

选择2009年12月至2011年5月经手术病理证实并在术前行常规MRI扫描及灌注成像的患者46例，年龄32－68岁。根据2000年世界卫生组织（WHO）中枢神经系统肿瘤分级标准，低级别胶质瘤15例（I级毛细胞型星形细胞瘤1例，Ⅱ级星形细胞瘤10例，少突胶质细胞瘤4例），高级别胶质瘤17例（间变性星形细胞瘤6例，胶质母细胞瘤11例），脑单发转移瘤14例。

1.2 扫描方法

采用Philips Achieva 3.0T双梯度超导磁共振扫描仪，头部8通道正交鸟笼式线圈，进行常规MRI平扫、增强扫描和灌注加权成像。具体扫描参数如下所述：（1）常规 MR 平扫：T1WI、T2WI、T2flair轴位、T1WI矢状位。（2）PWI扫描：在常规增强扫描前扫描，选择脂肪抑制快速自旋回波—平面回波（FEEPI）技术，TR 1 500ma，TE40ms，翻转角30度，FOV 24cm×24cm，矩阵128×128，激励次数1次，依据T2WI图像所见，采用30个层面，层厚4mm，层间距1mm以覆盖全病灶，40个时相，共68s，产生420或480幅灌注图像。扫描前自动匀场，使用MR机配套高压注射器，GdDTPA剂量0.1mmol／kg，注射速率3.5ml／s，在第5个扫描时相时经高压注射器肘前静脉注射GdDTPA。随后以相同速率注射20ml生理盐水冲刷。（3）常规MR增强扫描：T1WI轴位和矢状位增强扫描。

1.3 图像分析及数据处理

使用Philip工作站提供的神经灌注软件对灌注原始图像进行后处理，得到脑血容量（CBV）伪彩图，选取脑血容量灌注最大层面，分别在瘤体最大灌注区、瘤周水肿区和对侧正常脑白质区选择4个感兴趣区（ROI，30－40mm2），计算其 CBV 值，取平均值，以对侧正常脑白质区CBV值为参照，分别计算肿瘤实质区和瘤周水肿区的相对CBV（rCBV）值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 12.0软件包，分别计算低级别胶质瘤、高级别胶质瘤、脑单发转移瘤的肿瘤实质区和瘤周水肿区的r CBV值，并进行两两比较，数据间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 时间信号强度曲线及CBV图表现

低级别胶质瘤的时间－信号强度曲线表现为肿瘤区负性增强程度略高于对侧正常脑白质区，前后基线水平无明显改变，CBV分布较均匀，接近对侧正常脑白质（见图1）；而高级别胶质瘤表现为肿瘤区明显的负性增强，曲线下降幅度明显，且不能回复到基线水平，CBV分布明显不均匀，肿瘤实质区的CBV有不同程度的升高（见图2）；脑单发转移瘤表现为肿瘤区的负性增强，信号回复基线水平时间较正常延长，CBV分布不均匀（见图3）。

图1 低级别胶质瘤（Ⅱ级星形细胞瘤）

图2 高级别胶质瘤（胶质母细胞瘤）

图3 单发转移瘤（脑单发转移瘤）

2.2 r CBV值比较

高级别胶质瘤的r CBV值在肿瘤实质区和瘤周水肿区均高于低级别胶质瘤的rCBV值，差异均有统计学意义（P＜0.05）；单发转移瘤的rCBV值在肿瘤实质区和瘤周水肿区均低于高级别胶质瘤的rCBV值，差异均有统计学意义（见表1）。

表1 各组肿瘤实质区及瘤周水肿区rCBV值

3 讨论

3.1 常规MR增强扫描对脑胶质瘤分级及鉴别诊断的评价

常规MR增强扫描是根据肿瘤的强化程度对胶质瘤级别进行评价，它主要反映了肿瘤对血脑屏障的破坏程度及肿瘤血管的通透性，而不是反映与肿瘤恶性程度正相关的血管生成情况。有研究表明，低级别胶质瘤有10%－20%常规增强可以强化，而10%－38%的高级胶质瘤在常规增强上不强化［2］，说明肿瘤强化程度与恶性程度并非完全一致。此外，在常规MR诊断中，高级别胶质瘤和单发转移瘤的鉴别诊断比较困难，两者的占位效应和强化方式类似，只靠MR增强扫描很难将两者区分开来，因此，单靠常规MR增强很难为胶质瘤的术前分级和鉴别诊断提供准确的信息。

3.2 PWI对脑胶质瘤分级及鉴别诊断的评价

与常规MR增强不同，PWI可以直观、无创地反映肿瘤微观血流动力学信息，胶质瘤恶性程度越高，血管生成越丰富，而CBV伪彩图反映的正是脑胶质瘤的血容量，但由于组织内毛细血管网的丰富性和复杂性，已经流出ROI的部分对比剂在对比剂尚未全部通过时，再次回到ROI内，形成对比剂再循环。为获得有效的血流动力学参数，必须去除再循环及个体差异的影响，故本实验采用rCBV值［3］。相关研究表明，rCBV值与肿瘤的微血管密度、血管内皮生长因子的表达正相关，可为区分肿瘤良恶性提供准确依据［4］。

本研究显示，不同级别胶质瘤最大灌注区的时间—信号强度曲线明显不同，说明低级别胶质瘤血管密度接近正常，无太多畸变血管。而高级别胶质瘤血管生成丰富，畸变程度高［5］。本实验中绝大多数低级别胶质瘤常规MR强化不明显，PWI为低灌注，高级别胶质瘤常规 MR明显强化，PWI为高灌注，但其中1例为毛细胞型星形细胞瘤，增强MR实性部分强化，PWI为低灌注。另1例高级别胶质瘤PWI为高灌注，但常规MR无明显强化，分析其血供丰富，但血脑屏障无明显破坏。因此，PWI较常规MR增强扫描可以为肿瘤分级提供更可靠的依据。但是本研究中有1例高级别胶质瘤（Ⅳ级胶质母细胞瘤）呈现低灌注，但常规MR增强扫描中呈中高度不均匀强化，分析可能是由于其血脑屏障破坏严重，灌注时对比剂可经不完整的血脑屏障渗透到组织间隙产生短T1效应，从而影响血管内对比剂引起组织T2弛豫产生的变化，使rCBV值偏低。所以，常规MR增强扫描和灌注成像都不能孤立地作为胶质瘤术前分级的诊断手段，而应该将两者结合起来，互相补充，提高术前分级诊断的准确率。

此外，在高级别胶质瘤与单发转移瘤鉴别诊断方面，PWI也在很大程度上提高了两者的鉴别诊断能力。本研究显示，两者的肿瘤实质区的时间—信号强度曲线相似，但rCBV值有统计学差异，分析原因为脑转移瘤实质区血管增生程度和范围不如高级别胶质瘤，且单发转移瘤为膨胀性生长，瘤周水肿为单纯水肿，内无瘤细胞浸润，其血流量因血管外水肿的压迫降低，造成其rCBV值低；而高级别胶质瘤呈浸润性生长，瘤周水肿内有肿瘤血管，造成其rCBV值较高［6，7］。有报道［79］认为高级别胶质瘤和脑单发转移瘤都是富血供肿瘤，两者实质区rCBV值无统计学差异，本研究与其不一致的原因可能是测量方法有差异，报道是取各ROI的rCBV值的最大值，而本研究是取其平均值。此外有研究表明［10］，转移瘤局部灌注与瘤体大小有关，且原发灶血供不同也会影响转移瘤的血供情况。这些原因均能造成研究结果存在差异。但瘤周水肿rCBV值有统计学差异的结果与以往文献报道一致。因此，PWI可为两者鉴别诊断提供一定的临床价值。

总之，灌注加权成像作为一种无创的诊断手段，对胶质瘤的术前分级及与单发转移瘤鉴别诊断方面有较大的临床价值，其灌注参数rCBV可作为术前分级及鉴别诊断的重要指标。相信随着病例数的增加和研究的深入，PWI在胶质瘤术前分级及鉴别诊断方面有更进一步的临床价值。

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