动态磁敏感对比增强MRI 联合动态对比增强MRI鉴别诊断Ⅱ级与Ⅲ级脑胶质瘤的价值

严坤龙

莆田学院附属医院 （福建莆田 351100）

脑胶质瘤恶性度高且呈浸润性生长，可分为Ⅰ～Ⅳ级，其中Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤具有较为相似的细胞强化特征及形态学特征，鉴别难度较大，影响临床治疗方案的制定[1-2]。动态磁敏感对比增强MRI（dynamic susceptibility contrast-enhanced MRI，DSC-MRI）的灌注参数脑血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）常用于不同级别脑胶质瘤的鉴别诊断。动态对比增强MRI（dynamic contrast enhanced-MRI，DCE-MRI）与血管通透性关系密切，也常被应用于脑胶质瘤的诊断与鉴别诊断[3-4]。但两者用于鉴别脑胶质瘤分级研究较少。因此，本研究旨在分析DSC-MRI 联合DCE-MRI 鉴别诊断脑胶质瘤分级的价值，为临床诊断、治疗提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020 年1 月至2021 年11 月我院收治的54 例脑胶质瘤患者临床资料，男40 例，女14 例；年龄20～65 岁，平均（43.65±2.14）岁；少突胶质细胞瘤26 例，星型胶质细胞瘤28 例；分级：Ⅱ级36 例，Ⅲ级18 例。

纳入标准：临床资料完整；经术后病理证实为Ⅱ级与Ⅲ级脑胶质瘤；术前接受DSC-MRI、DCEMRI 等相关检查。排除标准：接受影像学检查前经放化疗治疗；影像学资料不详细；合并其他神经系统肿瘤。

1.2 方法

采用3.0T 超导型MRI 扫描仪（Philips Ingenia），8 通道头部相控阵列线圈。患者取仰卧位，先行常规T2WI、T1WI 扫描和液体衰减反转恢复（flui datenuatedinversionrecovery，FLAIR）、 弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）扫描。头部DCE-MRI 采用快速场回波（turbo field echo，TFE）序列，先行1 期FA 15°、5°扫描，完成后实施FA 8°动态增强扫描，连续扫描期相50 个，第3 期相开始时，经肘静脉用高压注射器注射0.1 mmol/kg 钆布醇注射液，注射速率2 ml/s，完成后用同速率注射0.9%氯化钠溶液20 ml。扫描参数：层厚5 mm，TE 1.7 ms，TR 3.6 ms，扫描时间188 s。用梯度回波-回波平面成像序列采集DSC 灌注成像，TE 40 ms，TR 1 846 ms，层厚5 mm，第3 期相开始时注射钆布醇注射液与0.9%氯化钠溶液，注射速率和剂量与上述相同，扫描98 s。实施增强T1WI 扫描，TE 1.8 ms，TR 4.1 ms，层厚0.9 mm。

由2 名具有10 年以上工作经验的影像学影像科医师独立阅片。感兴趣区域（region of interest，ROI）在FLAIR 图像上肿瘤高信号区域进行勾画，生成相应的灌注图像（DCE、DSC），在Philips MRI 工作站实施DSC、DCE 图像后处理。健侧大脑中动脉放置动脉输入函数，注意避开钙化、囊变、坏死、出血等区域，在病灶实质区域勾画3 个ROI，面积约为25 mm2。在DCE 图像中血管外细胞外间隙容积分数（extravascular extracellular volume fraction，Ve）、速率常数（rate constant，Kep）、容积转运常数（volume transfer constant，Ktrans）、血浆容积分数（fractional plasma volume，Vp）及时间-信号强度曲线下面积（initial area under the signal intensity-time curve，riAUC）。DSC 后处理时，于病灶区域勾画ROI，参考物取对侧正常脑白质区勾画的ROI，检测相对脑血容量（relative cerebrat blood volume，rCBV）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、相对脑血流量（relative cerebral blood flow，rCBF）、达峰时间（time to peak，TTP）。各参数值取2 名医师测量结果的平均值。

1.3 观察指标

（1）比较两组脑胶质瘤DSC-MRI 参数（rCBF、rCBV、MTT、TTP）及DCE-MRI 参数（Vp、Kep、Ktrans、riAUC、Ve）。（2）比较DSC-MR、DCE-MRI 诊断效能。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组DSC-MRI 参数比较

Ⅲ级组rCBF、rCBV、MTT 水平较Ⅱ级组高，差异有统计学意义（P＜0.05）；Ⅱ级与Ⅲ级脑胶质瘤TTP 水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组DSC-MRI 参数比较（±s）

表1 两组DSC-MRI 参数比较（±s）

注：DSC-MRI 为动态磁敏感对比增强MRI，rCBV 为相对脑血容量，MTT 为平均通过时间，rCBF 为相对脑血流量，TTP为达峰时间

组别 例数rCBFrCBVMTT（s） TTP（s）Ⅱ级组 36 1.76±0.32 2.11±0.64 5.89±1.01 24.37±0.86Ⅲ级组 18 4.47±0.68 6.05±0.87 8.02±1.23 23.99±0.75 t 20.01118.8706.7891.594 P 0.000 0.0000.0000.117

2.2 两组DCE-MRI 参数比较

Ⅲ级组Ktrans、riAUC、Ve水平较Ⅱ级组高，差异有统计学意义（P＜0.05）；Ⅱ级与Ⅲ级脑胶质瘤Vp、Kep水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组DCE-MRI 参数比较（±s）

表2 两组DCE-MRI 参数比较（±s）

注：DCE-MRI 动态对比增强MRI，Vp 为血浆容积分数，Kep 为速率常数，Ktrans 为容积转运常数，riAUC 为时间-信号强度曲线下面积，Ve 为血管外细胞外间隙容积分数

组别 例数Vp Kep Ktrans（min-1）（min-1）riAUC（mmol/s）VeⅡ级组 36 0.10±0.02 0.68±0.20 0.06±0.01 2.72±0.42 0.07±0.02Ⅲ级组 18 0.11±0.04 0.80±0.24 0.38±0.05 6.95±0.79 0.22±0.08 t 1.2311.94337.27025.79210.693 P 0.2240.057 0.000 0.000 0.000

2.3 DSC-MRI、DCE-MRI 参数鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤的价值

DSC-MRI、DCE-MRI 诊断Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤AUC最大值分别为rCBV、Ktrans，两者串联诊断的特异度为92.50%、灵敏度为60.15%，并联诊断的特异度为52.70%，灵敏度为96.10%，见表3 和图1。

图1 DSC-MRI、DCE-MRI 参数鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤ROC 图

表3 DSC-MRI、DCE-MRI 参数鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤的价值

3 讨论

MRI 检查具有组织分辨率高和多参数、多序列成像等优点，是诊断脑胶质瘤的常用影像学手段。常规MRI 可观察组织出血、肿瘤实质坏死、周围白质水肿，诊断灵敏度较高，但其所见强化是由血屏障破坏造成对比剂外溢引起，鉴别诊断Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤难度较大[5-6]。随着脑胶质瘤进展，大量新生血管形成，可为肿瘤细胞增殖提供营养。微血管发展趋势通常包括灌注无异常，而通透性更高；灌注、通透性均异常；通透性正常，灌注更高[7]。因此，单一灌注技术无法全面评脑胶质瘤微血管的血流灌注情况。

本研究结果发现，Ⅲ级组rCBF、rCBV、MTT水平较Ⅱ级组高，提示DSC-MRI 可鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤。分析其原因为，与Ⅲ级脑胶质瘤相比，Ⅱ级脑胶质瘤新生血管较迂曲，毛细血管网复杂，可影响对比剂再循环，故MTT 较高。ROC 曲线分析显示，rCBV 鉴别诊断脑胶质瘤分级价值最高。因rCBV 与内皮生长因子、肿瘤血管密度呈明显相关性，微血管密度高区域的rCBV 值较低密度区域高，故Ⅲ级脑胶质瘤者rCBV 值高于Ⅲ级[8-9]。但常规DSC-MRI 可能低估rCBF、rCBV 水平。部分肿瘤可致对比剂深入血管外细胞外间隙，降低血管内外对比剂浓度梯度，减弱T2磁敏感效应，而血管外细胞外间隙内的对比剂可缩短组织T1效应，影响诊断结果，降低诊断准确性[10-11]。本研究结果显示，Ⅲ级组Ktrans、riAUC、Ve较Ⅱ级组高，提示DCE-MRI 可鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤，且Ktrans鉴别诊断效能最高。原因在于，Ⅲ级肿瘤呈侵袭性生长，病灶内部含有大量增生的微血管，对比剂渗出到血管外的速率及剂量明显增加[12]。Ktrans可反映肿瘤微血管密度，故Ⅲ级脑胶质瘤Ktrans值相对较高[13]。但肿瘤早期的新生血管成熟度较差，Ktrans值较高，rCBV 较低；当肿瘤生长至中期时，血管相对成熟，同时增加rCBV、Ktrans值；生长至晚期时，血管成熟，rCBV 值明显增加，Ktrans值反而减小[14-15]。本研究结果发现，DSC-MRI、DCE-MRI 诊断Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤的rCBV、Ktrans串联诊断特异度为92.50%、灵敏度为60.15%，并联诊断特异度为52.70%，灵敏度为96.10%，优于单一参数诊断，提示DSCMRI、DCE-MRI 联合诊断可提高鉴别Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤价值。分析其原因为，DCE-MRI 参数中的微血管通透性特征能较好弥补因T1缩短效应造成脑胶质瘤恶性程度半定量评价不足，故联合诊断可起到互补作用，提高诊断准确率。

综上所述，DSC-MRI、DCE-MRI 联合诊断可提高对Ⅱ、Ⅲ级脑胶质瘤的鉴别诊断价值。