DTI对胶质瘤诊断中的应用价值及进展

王建花，关钊钰（通讯作者）

（甘肃省武威肿瘤医院影像科 甘肃 武威 733000）

脑胶质瘤占原发性中枢神经系统肿瘤的27%[1]。DTI不仅能测量水在神经纤维束中的各向扩散异性，还可显示白质束的解剖结构,其常用参数有平均扩散系数（MD）、相对各向异性（RA）、各向异性分数（FA）等等。基于DTI的临床应用包括可视化白质病变的特异性纤维束、可视化肿瘤与白质束的关系、主要白质束的可视化术前规划以及白质对治疗反应的评估[2]。FA是水在一个方向上扩散趋势的度量，从0到1。而MD/ADC测量扩散的幅度。病理组织学通过对细胞核的异型性、有丝分裂及内皮情况等分析对胶质瘤进行分级，当以上情况变化时，会影响FA值和ADC值，较高的FA值表示纤维完整性良好[3]。

1 在胶质瘤分级中的应用

胶质瘤的预后与其级别有明显相关性，术前分级的评估可指导设计临床治疗方案。许多研究指出DTI可以指导胶质瘤分级。

（1）形态学与纤维束改变：与脑白质相比低级别胶质瘤（LGG）在DWI图像上为等或稍高信号，ADC图上表现相似，而高级别胶质瘤（HGG）呈高信号，ADC图则相反。胶质瘤周围脑白质可发生移位、水肿、浸润及破坏。文献报道LGG周围白质束常受压移位；HGG瘤周白质束常浸润、破坏，在FA图上表现为高信号消失或减少，部分为神经元缠结[4]。

（2）定量研究：多数人认为HGG的ADC值较低，LGG则相反。李婧等认ADC值对脑胶质瘤分级的应用价值高于FA值，随着肿瘤级别的升高ADC值逐渐降低[5]。夏伟等认为与正常白质比较，肿瘤灶与水肿区的MD值均升高；而肿瘤灶、瘤周水肿区、正常白质区的FA值逐渐升高[6]。

（3）DTI参数与病理的相关性

研究显示HGG组FA值、Ki-67指数高于LGG，而ADC值低于LGG；正常脑白质、瘤周水肿区FA值＞脑脊液区，而ADC值＜脑脊液区[7]。肿瘤实质区FA值、Ki-67指数与WHO分级正相关[8]。

2 在转移瘤鉴别诊断中的作用

HGG与单发脑转移瘤在MRI平扫及增强扫描上均可以表现为瘤体内囊变、瘤周水肿及环形强化等，两者鉴别有一定的局限性[9]。研究表明，瘤周区域的MD值在脑转移＞HGG，可能是由于转移瘤始终高表达血管内皮生长因子，极大地增加了血管的通透性，更明出现较严重的瘤周血管性水肿[10]。在脑转移时，瘤周水肿的FA明显较低，ADC增高，这是因为转移瘤仅发生血管性水肿，无瘤细胞浸润。

3 在术中的应用

应用纤维示踪术，可较好地显示肿瘤与白质纤维的关系。胶质瘤手术的最终目的和主要挑战是获得最大切除量，减少神经功能的损失。在神经导航系统中引用DTI可估计锥体束的完整性。由于术中fMRI检测皮质语言部位需要术中清醒，对外科医生、麻醉师和病人具有挑战性，而DTI可显示胶质瘤术中主要白质束的移位情况。李论等认为患者功能障碍与白质纤维束被破坏的严重程度正相关。不同DTI类型患者，采用的手术路径不同，研究发现DTI可提高和改善手术对患者的神经功能损伤程度[11]，降低死亡风险。在手术规划、最大切除和补充清醒映射方面，示踪技术可以极大地降低无意中破坏皮质下纤维的风险，保护语言区域[12]。有报道称使用IMRI、5-ALA或DTI神经导航引导手术提高了完整切除HGG患者的比例[13]。

4 在术后及放疗中应用

对于术后患者，DTI可用于评估白质束损伤并预测预后。研究表明，瘤细胞死亡导致的ADC升高与临床反应和预后呈正相关，ADC被视为监测疗效的敏感指标。DTI可用于监测脑干胶质瘤放疗或再次放疗疗效。对于接受放疗的脑肿瘤患者，连续DTI的研究可分析脑白质受损程度，包括早期的辐射剂量依赖性脱髓鞘、轻度轴突降解、弥漫性脱髓鞘[14]。通过DTI示踪术与CT技术融合，使两侧皮质脊髓束的最大放射量及平均放射量均有所降低，降低了放射性损伤的风险[15]。

5 DTI与波谱的结合

研究证明从肿瘤中心到瘤周区域的FA值和NAA/Cr比值逐渐增加，Cho/Cr和LL/Cr比值逐渐降低。随着FA的减少，Cho/Cr和LL/Cr比值的升高是胶质瘤向肿瘤外浸润的可靠指标。另外由MRS和DTI显示的瘤周区域的病理生理变化可帮助选择脑胶质瘤的活检靶点，规划手术切除野及确定放疗靶区[16]。

更先进的成像技术，例如扩散峰度成像、高清纤维束状图等功能已研发试用，在未来DTI与DKI、HDFT及MRS结合将更加有效的帮助诊断神经胶质瘤，并应用于术前、术中及术后评估，这也是我们未来研究的方向。