磁共振三维动脉自旋标记成像在脑胶质瘤术后复发与放射性损伤中的鉴别诊断价值

杨君 诸一吕

传统MRI增强检查对脑胶质瘤放疗后出现的异常强化病灶鉴别较困难，以往多运用注射造影剂行灌注成像进行鉴别，但成像时间长，且有一定创伤性，在临床大规模应用中有一定局限性，近年来随着3D-ASL成像技术的发展成熟，因其以内源性水分子为示踪剂，无需造影剂、无肾毒性损害、成像速度较快，且其结果与传统灌注成像有较好的一致性，被广泛运用于中枢神经系统病变的诊断中［1］。作者2013年开始对胶质瘤术后放疗后常规MRI检查在原病变区或放疗区再次出现新强化病灶者进行三维动脉自旋标记成像（3D-ASL）检查，以评价3D-ASL对胶质瘤术后放疗后复发的鉴别价值。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取2013年7月至2017年6月在本院就诊的23例胶质瘤术后放疗后出现强化灶的患者，其中男10例，女13例，年龄28～73岁。采用长期磁共振随访来明确是否复发（随访时间＞6个月）。随访期内强化范围明显增大、临床症状进展则认为是肿瘤复发，如果无变化则建议随访时间延长。肿瘤复发的诊断标准：随访期不经放射性治疗强化病灶逐渐扩大，周围水肿及占位效应逐渐加重，临床表现逐渐恶化；或强化病灶再经放射性治疗后范围缩小，周围水肿及占位效应逐渐减轻。放射性脑损伤的诊断标准为：随访强化病灶无变化或逐渐缩小，周围水肿及占位效应逐渐减轻，临床表现稳定或逐渐好转。

1.2 检查方法 采用GE Discovery750 3.0T磁共振扫描仪，头部8通道线圈。所有患者均取仰卧位，主要成像参数有：（1）横轴面 T1WI（FSE）：TR 1400ms，TE 15ms；T2WI：TR 3500ms，TE 100ms。（2）矢状位FLAIR ：TR 3000ms，TE 100ms。（3）增强 T1WI横断位、矢状位及冠状位，对比剂为Gd-DTPA，浓度0.5mol/L，剂量为0.1mmol/kg，注射流率2.0ml/s，自动高压注射器经肘静脉注射对比剂，扫描参数同平扫，层厚3～5mm，层间距 1～2mm，扫描视野 18～25cm，矩阵256×256。（4）3D-ASL：采用伪连续式动脉自转标记（pCASL）技术，在1.5s内完成1000次的连续标记。

1.3 图像处理及数据分析 采用GE MR ADW4.6工作站自带的Functool9.4软件进行图像后处理，得出3D-ASL 的脑血流量（CBF）图，测量明显强化的实性病灶CBF值以及对侧镜像位置的正常脑组织的CBF值，感兴趣区（ROI）的放置采用公认的“热点法”，尽量避开囊变区、出血区、大血管穿行区、脑沟、脑池、颅骨及伪影明显的区域，并将所得CBF值标准化（病变侧CBF值/对侧正常组织CBF值），得到rCBF值。

1.4 统计学方法 采用SPSS16.0统计软件包。计量资料以（）表示，组间比较采用配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

全部23例胶质瘤术后放疗后患者常规MRI增强扫描均出现异常强化灶，9例（9/23）为术后复发，14例（14/23）为放射性损伤（图1～4），3D-ASL在胶质瘤复发患者的平均rCBF值为（2.24±0.36），放射性损伤患者的平均rCBF值为（0.93±0.22），t=3.21，P=0.005，故可认为3D-ASL在胶质瘤复发患者和放射性损伤患者的rCBF值有差异，且复发患者的rCBF值高于放射性损伤患者。

图1 ～2为49岁女性术后放射损伤患者，术区囊性灶边缘可见明显异常强化，3D-ASL呈低灌注，rCBF值为0.28。图3～4为72岁男性术后复发患者，增强扫描可见病灶呈花环样异常强化，3D-ASL呈明显高灌注，rCBF值为3.07

3 讨论

恶性脑胶质瘤术后放化疗可以提高患者的生存率，但放疗后常发生的放射性损伤，其临床症状和常规头颅MRI增强扫描的影像学表现均与肿瘤复发非常相似，二者鉴别一直是临床治疗面临的难题。长期随访观察强化区的变化，虽可将二者加以鉴别，但会延误肿瘤复发患者的治疗时机，二次手术或脑穿刺活检是最准确鉴别方法，但会给患者带来巨大风险和创伤［2-3］。

3D-ASL技术主要利用射频脉冲标记动脉血内水分子中的质子，带标记的动脉血流入成像平面后对组织进行灌注成像，并计算CBF值，由于肿瘤血管相对于正常组织的血管更加迂曲、血管壁的完整性不佳、通透性增加；而放射性损伤区由于内皮细胞及微小血管破坏呈局部缺血低灌注改变［4］。因此，通过3D-ASL技术测量患侧与健侧组织的CBF值，并进行对比可明确地加以区分。复发胶质瘤组织与原发胶质瘤相似，具有丰富新生血管，与放射性脑坏死因血管内皮破坏所致低灌注状态明显不同，3D-ASL技术亦能较好的鉴别。

以往对恶性脑胶质瘤术后放疗后复发与放射损伤鉴别的研究多采用注射造影剂后的灌注成像，如Sugahara、Bobek-Billewicz［5-6］用标准化的 rCBV 比值研究，郑斐群、徐俊玲［7-8］对灌注结果应用ROC曲线分析，结果均显示复发胶质瘤病变组织的血液灌注状态明显高于非肿瘤复发组织，而本组研究使用的3D-ASL技术，是一种不注射造影剂的灌注成像，通过对rCBF值的研究，发现其数值有显著差异，复发患者的rCBF值高于放射性损伤患者，这与以往灌注结果相一致。本研究亦未单纯用病变区CBF绝对值鉴别复发与放射损伤，而是将病变区CBF值标准化，即对病变区与对侧镜像脑组织的CBF比值作为鉴别的参考指标，尽量缩小了不同个体、不同设别、不同技术方法的差异所造成的误差，能合理评价病变区的灌注状态，亦可以用作与其他灌注技术的对比与参考研究。

本组23例患者中有1例肿瘤复发患者rCBF值显著低于对侧，2例放射性损伤患者略高于对侧，导致误诊。根据本组病例及结合文献报道，作者分析导致两组病变rCBF比值重叠、分类错误的原因主要有以下几个方面：（1）肿瘤复发区与放射性坏死区及胶质增生区常同时存在，导致强化区CBF比值存在不确定性，其值取决于各种成份的比例。Forsyth等［9］对一组放疗后复发胶质瘤的活检病理显示，33%检出物为复发肿瘤组织和坏死组织的混合物。（2）在放射损伤不同时期，受照射的脑组织常合并有不同程度的炎性病变，受累血管亦并非单纯表现为闭塞，而常合并有其他血管性病变，如毛细血管扩张及小动脉瘤形成等［10］，从而可能导致放射性坏死病灶的强化区CBF值升高。（3）肿瘤放疗后存在的微出血灶可能产生磁敏感性伪影而降低肿瘤的CBF值。（4）在放疗后照射区囊性变的患者中，由于实性成份较少，在勾画感兴趣区时不可避免的与囊性成份或水肿组织有部分重叠，从而导致CBF值降低。上述因素均有导致复发肿瘤CBF值降低或非肿瘤复发组织CBF值增高的可能，终致部分患者不能被准确分类。对于此类患者，可继续行DWI、MRS等功能磁共振检查［11］，对其结果综合分析，能较好的加以鉴别。

综上所述，3D-ASL技术能较好的鉴别恶性脑胶质瘤治疗后复发与放射性损伤，其不用注射造影剂、成像速度快、操作简单的优点适合临床工作中常规开展。虽然仍有少数病变不能被有效鉴别，但综合多种指标的功能磁共振成像，可以对诊断加以补充、修正，从而指导临床诊断和治疗。