DWI联合MRS对脑胶质瘤分级诊断的价值

2020-09-30肖国强王善涛徐丰林

磁共振成像 2020年7期

肖国强，王善涛，徐丰林

脑胶质瘤是在临床上较为常见的原发性颅脑恶性肿瘤，主要是由患者大脑和脊髓角质稀薄出现癌变所导致，其患者组织学分型繁杂，患者的影像学表现各异，均对临床诊断造成了一定程度的不良影响，而对不同级别以及恶性程度的判断对临床上制定治疗方案以及评估预后具有至关重要的价值[1-4]。氢质子磁共振波谱(hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy，MRS)是目前临床上唯一能够探测受试者机体脑组织以及受试者机体颅内肿瘤组织代谢情况的检查手段，且该检查手段具有无创性优势。而磁共振扩散加权成像(diffusion-weighted magnetic resonance imaging，DWI)是一种对受试者机体内水分子进行扩散运动后对其再次进行测量以及成像的技术[5-9]。有研究指出，DWI与MRS对鉴别脑胶质瘤均具有一定价值，但目前关于两者联合鉴别诊断的研究结果较不充。故本次研究选取经过我院肿瘤科经病理证实为脑胶质瘤的92例患者的临床资料进行回顾性研究分析，目的在于分析DWI联合MRS对不同级别脑胶质瘤患者鉴别诊断价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月至2018年12月于我院肿瘤科经病理证实的92例脑胶质瘤患者作为研究对象。纳入标准：(1)患者诊断符合《中国脑胶质瘤分子诊疗指南附录》[10]中对脑胶质瘤的诊断指南；(2)所有患者经病理确诊；(3)患者检测图像质量理想；(4)患者年龄范围18岁至78岁。排除标准：(1)患者合并转移性脑瘤；(2)患者合并严重内科疾病；(3)患者依从性差；(4)患者合并先天性肿瘤；(5)患者合并垂体腺瘤；(6)患者合并听神经瘤。并根据患者手术取材进行病理学分级的结果进行分组，本次研究中病理学分级采用《2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类总结》[11]对患者进行分级，其中世界卫生组织Ⅰ级(World Health Organization，WHOⅠ)至世界卫生组织Ⅱ级(World Health Organization，WHO Ⅱ)的45例患者作为低级别胶质瘤组，其中男性患者25例，女性患者20例，平均年龄(39.37±3.27)岁；世界卫生组织Ⅲ级(World Health Organization，WHO Ⅲ)至世界卫生组织级Ⅳ级(World Health Organization，WHO Ⅳ)的47例患者作为高级别胶质瘤组，其中男性患者26例，女性患者21例，平均年龄(39.42±3.31)岁；两组患者上述一般资料比较差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

所有受试者DWI以及MRS影像学检查均采用飞利浦Achieva 3.0 T磁共振成像系统进行检查以及数据处理，使用标准正交头线圈，患者取仰卧体位，患者头颅常规扫描使用自旋回波T2WI序列：TE 85.0 ms，TR 7000.0 ms，层间隔0.4 mm，层厚4.0 mm，矩阵288×224，激励次数2，视场角38 cm×38 cm。DWI检查要求受试者采用单次激发平面成像采集，TE 63.0 ms，TR 4400.0 ms，层间隔0.4 mm，层厚度4.0 mm，激励次数4，视场角38 cm×38 cm，分别采取弥散敏感系数为1000以及0时进行对患者采集。扫描完成后将患者影像学结果图像传送至磁共振工作站进行进一步分析，在弥散敏感系数为1000～0 s/mm2的DWI图像上选择肿瘤实质部分中间区域，选取圆形感兴趣区域(region of interest，ROI)需尽量避开受试者坏死区域、周围水肿区域以及瘤内血管的容积区域，测量肿瘤实质部分信号强度，并对患者图像表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值进行测量，ROI区域直径固定在0.8～1.2 cm之间，MRS采用点分解频谱分析法联合单体素以及多体素进行成像，并根据患者的具体情况选择体素。

1.3 观察指标

所有患者的影像学检查结果均采用双盲法进行评估价值，由2名经验丰富的影像科副主任医师在磁共振工作站上进行测定与诊断，一旦2名医师意见不统一时讨论一致后确定，两种影响学结果出现矛盾时由2名医师讨论一致后确定。在波谱定位图上选择ROI，将ROI放置于患者肿瘤实性部分以及健侧正常脑组织区域，每个采样点根据患者病变大小选择1～3个体素进行测量，选取平均值以减少误差。在患者波谱图上观察其代谢物的变化情况并计算出N-乙醇天门东氨酸(N-ethanol tianmendong，NAA 2.02 ppm)、肌酸(creatine，Cr 3.02 ppm)以及含胆碱(choline，Cho 3.22 ppm)等物质的波峰下面积大小，并肌酸代谢物的相对值以及CHO/Cr、NAA/Cr以及NAA/Cho。取研究对象CHO/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho值中位数为分界线，CHO/Cr＜21为高级别，CHO/Cr≥21为低级别；NAA/Cr＜21为低级别，NAA/Cr≥21为高级别；NAA/Cho＜20为低级别，NAA/Cho≥20为高级别。将ROI放置于DWI图上患者肿瘤实性部分以及健侧正常脑组织区域测量ADC值，每个病变测量3次取平均值，测定时需避开出血部分以及邻近的脑沟、脑池、脑室、血管，ADC＜10为高级别，ADC≥10为低级别。联合指标：当两者间任一项检测方法为高级别，可纳入高级别；另两项检测方法均为低级别，纳入低级别。

1.4 统计学方法

所有数据资料均采用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析。两组脑胶质瘤患者磁共振参数数据行正态性和方差齐性检验，用±s的形式表示，组间两组脑胶质瘤患者磁共振参数数据比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 比较两组患者磁共振参数

低级别组患者ADC (11.52±1.0)×10-3mm2/s、NAA/Cr明显高于高级别组ADC [(8.69±1.11)×10-3mm2/s，t=12.332，P＜0.05]、NAA/Cr (t=18.999，P＜0.05)，高级别组患者Cho/Cr、Cho/NAA明显高于低级别组Cho/Cr (t=34.164，P＜0.05)、Cho/NAA (t=40.962，P＜0. 05)，见表1和图1。

2.2 比较DWI联合MRS技术与病理诊断结果

以患者病理诊断结果作为金标准，DWI单项检查灵敏度为77.78%，特异度为76.60 %，准确度为77.17%；MRS单项检查灵敏度为86.67%，特异度为80.85%，准确度为83.70%，DWI联合MRS检查灵敏度为93.33%，特异度为95.74%，准确度为94.57%，比较三组诊断方式具有统计学意义(P＜0.05)，DWI单项检查与MRS单项检查诊断价值明显低于DWI联合MRS检查，差异具有统计学意义(P＜0.05)(表2)。

3 讨论

3.1 脑胶质瘤高低级别鉴别的意义

对不同级别的脑胶质瘤进行准确诊断，对临床医务工作人员制定患者的手术治疗方案以及临床医务工作人员判断患者预后情况均具有极为重要的临床价值，一旦临床医务工作人员将高级别脑胶质瘤误诊为低级别脑胶质瘤时会造成临床医务工作者对高级别脑胶质瘤患者治疗不足，反之会造成对低级别脑胶质瘤患者过度治疗，均会增加患者疾病的复发情况以及病死情况[12-14]。既往研究中可采用MRI对患者脑胶质瘤进行鉴别级别，但具有一定程度的局限性，其中MRI主要表现的水肿情况、肿瘤实质区域无明显强化、患者病灶无坏死的高级别脑胶质瘤极易误判为低级别脑胶质瘤[15-17]。MRS能够对患者细胞水平进行检测，进而为临床医务人员提供患者代谢产物的变化情况，因此能够在一定程度上提高临床医务工作者对脑胶质瘤患者脑胶质瘤分级的准确性，进而达到指导临床医务工作人员制定临床手术以及预后评估的目的[18-20]。

表1 比较两组患者磁共振参数(±s)

组别1 例数ADC(×10-3 mm2/s)NAA/CrCho/CrCho/NAA低级别组 4511.52±1.09 23.41±2.37 19.21±1.41 18.61±1.11高级别组 478.69±1.1119.05±2.41 27.05±1.39 28.01±1.25 t值－12.33218.99934.16440.962 P值－＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

表2 比较DWI联合MRS技术与病理诊断结果

3.2 DWI联合MRS对不同级别的脑胶质瘤的诊断

功能性磁共振成像技术是随着现代影像学不断发展由传统磁共振成像技术发展而来的一种新兴影像学技术，相对于常规磁共振成像技术只能够在一定程度上有效显示受试者机体组织灌注以及受试者机体代谢等功能状态以及改变情况而言，DWI是通过磁共振技术对受试者机体组织内水分子的溶质表示跟踪因水稀释的一种扩散现象运动进行进一步研究。而功能性磁共振成像技术可通过ADC值进行表现，受试者影像学结果中ADC值越低说明受试者身体机体的水分子弥散受到一定程度的限制，其DWI影像学图像结果上便会表现为高信号。MRS是利用磁共振技术对受试者进行探测后得到的原子核化学位移，进而达到分析受试者身体机体内分子结构目的，进一步分析还可观察受试者身体机体内细胞代谢情况的一种具有无创性优势的临床影像学检查技术。MRS影像学检查结果得到的结果图像在工作站上表现，且患者根据时间的变化分析相对信号强度，不同的原子核也会对应不同的磁共振波峰，进而能够在一定程度上反映患者化合物的浓度，多用于定量分析。NAA在临床上多可说明患者神经元是否受到损伤，Cho在临床上主要是能够与患者机体内细胞合成出现化合物，而Cr能够体现患者能量代谢情况。有文献报道，DWI联合MRS在诊断新生儿缺氧缺血性脑病中具有较高的诊断价值，弥补常规MRI序列检查的不足。另有研究指出，高级别的脑胶质瘤患者ADC、NAA/Cr表现较低，而Cho/Cr以及Cho/NAA表现较高。是因高级别脑胶质瘤病理级别较高，患者身体组织内的细胞以及患者身体组织内的血管密度较大且患者身体组织内部的结构没有序别，故在DWI影像学结果中主要表现为ADC值低，但极易因患者局部囊变以及坏死而影响影像学结构。高级别脑胶质瘤患者体内的细胞生长速度快，神经元会受到更严重的损伤，故NAA值会出现不同程度降低，Cho/NAA值明显高于低级别脑胶质瘤患者。本研究结果显示，低级别组患者ADC、NAA/Cr明显高于高级别组，高级别组患者Cho/Cr以及Cho/NAA明显高于低级别组；说明DWI联合MRS可诊断不同级别的脑胶质瘤。为进一步探讨DWI联合MRS对不同级别脑胶质瘤的诊断价值，本研究通过对比病理结果与单项DWI、MRS检测结果显示，DWI单项检查灵敏度为77.78%，特异度为76.60%，准确度为77.17%；MRS单项检查灵敏度为86.67%，特异度为80.85%，准确度为83.70%，DWI联合MRS检查灵敏度为93.33%，特异度为95.74%，准确度为94.57%；DWI单项检查与MRS单项检查诊断价值明显低于DWI联合MRS检查；说明单项DWI、MRS检测对鉴别不同级别脑胶质瘤患者具有一定准确度，但两者单项检测准确度较低，而DWI联合MRS对不同级别脑胶质瘤患者有较高的诊断价值，并能提高单项检测的准确度，值得临床广泛推广。

本研究为样本量较少的单中心研究，需证实本结论应扩大样本量，对此结论进一步探讨。