动态对比增强MRI诊断脑胶质瘤的机制

冯玉兰

【中图分类号】 R739.41

【文献标识码】A

【文章编号】2095-6851（2020）08-014-01

动态对比增强MRI简称DCE-MRI，是一种新型的MR灌注成像方法，在脑胶质瘤的诊断中得到了广泛的应用，那么动态对比增强MRI诊断脑胶质瘤的机制是什么呢？

1 动态对比增强MRI的原理

把对比剂注射到患者的静脉，然后利用动态扫描来追踪对比剂透过血管的具体情况，根据得出的血流动力学指标，判断肿瘤组织中的血管通透性、肿瘤血管的生成以及血流灌注等情况。在Tofts模型中假设对比剂能够在患者的血管外细胞间隙与血管腔内流通，属于一种应用比较广泛的灌注模型，Ktrans值指的是对比剂在经由血管进入组织间隙时的运转常数，可以反映出患者的血管通透性，它的影响因素有很多，比方说对比剂的物理性质、血管结构、血管的内外渗透梯度等等。Ve值是血管外的细胞外容积和EES的比值，也能够反映的出血管的通透性。EES的体积与肿瘤组织的坏死、水肿、囊变以及细胞密度等息息相关，所以在绘制ROI期间，最好可以规避囊变部位坏死部位以及水肿部位。Ktrans值与Ve值都会影响到Kep的值，正常的脑组织，血脑屏障的功能正常，所以血管内的对比剂不能渗透到血管外面，Ktrans值、Ve值和Kep值都是0。有学者指出，影响关注结构的因素主要有两个，一个是对比剂的注射速度，另一个是对比剂的用量。如果是脑胶质患儿进行动态对比增强MRI，为了保证灌注图像的质量，需要使用双倍对比剂。通常情况下，如果MR机型一致，最好保证注射速度和剂量相同的对比剂，这样才可以保证灌注结果存在对比的价值。

2 动态对比增强MRI诊断脑胶质瘤的机制

恶化级别比较高的肿瘤，肿瘤组织中会分布着大量的血管，为肿瘤组织输送营养和氧气。在肿瘤组织中，血管的来源主要有两个，一个是整合到肿瘤里面的原有血管，另一个是经过血管生成因子的诱导产生的新的血管。无论是脑胶质瘤的出现、浸润还是转移，任何一个阶段都离不开肿瘤血管的生产，比方说新生血管的数量明显增多，血管的通透性发生改变等等，病理学的主要表现是VEGF水平增大以及MVD变大。通常来说，VEGF是机体血管生成的关键影响因素，会直接促进患者血管内皮细胞的增殖与分化，进而生成新的血管。导致VEGF表达升高的原因可能是纤维蛋白酶的调节异常，VEGF可以和位于血管内皮细胞膜上的受体相互结合，分解血管的基底膜，扩大血管的通透性。在正常的脑细胞当中，VEGF的表达非常少，它的阳性率大概是9.61%，但是胶质瘤细胞受到缺氧和损伤的刺激，会生成大量的VEGF，广泛分布在细胞质和细胞膜内，阳性率大概是60%。肿瘤的新生血管没有外皮层和平滑肌层，内皮细胞的空隙变大，动态对比增强MRI可以通过追踪对比剂由血管输送到组织中的具体情况，了解肿瘤血管的实际生成情况。有学者指出，Ktrans值和MVD计数呈正相关，Kep值和VEGF的表达强度呈正比，也就是说VEGF的表达越强，意味着血管的通透性越大。由此不难发现，借助Ktrans值能够了解VEGF表达的强度，间接地了解到肿瘤血管的实际生成状况。

3 动态对比增强MRI在脑胶质瘤中的应用

（1）病理分级中的应用。

按照肿瘤细胞的坏死程度、微血管的增殖以及腫瘤细胞数量等，可以将胶质肿瘤换分成多个病理等级。WHO在2007年把脑胶质瘤分成低级和高级胶质瘤，低级中包括Ⅰ级，Ⅱ级，高级中包括Ⅲ级、Ⅳ级。在治疗前明确胶质瘤的级别，有助于保证选择适宜的治疗方法，便于肿瘤的预后评估。动态对比增强MRI可以计算出微血管的密度，可以准确判断脑胶质瘤的级别。借助Ktrans值以及Ve值等一系列灌注指标，可以了解肿瘤血管的实际生成情况。

（2）评估药物疗效中的应用。

抗血管生成药物能够直接作用在血管的内皮细胞上，可以破坏蛋白质水解酶的活性，有效抑制体内VEGF的表达，进而控制肿瘤的转移与生长。动态对比增强MRI能够无创获取Ktrans参数和Ve参数，对微血管的生成情况作出准确的判断，可以用来评估抗肿瘤药物的使用效果，又利于实现患者的个性化治疗。

（3）评估放化疗敏感性和疗效中的应用。

脑胶质瘤的治疗方法除了药物治疗，还包括放射治疗和手术切除治疗，肿瘤对放疗的和化疗的敏感性影响着治疗的效果和患者预后，而敏感性和肿瘤组织的含氧量以及血供存在密切的联系。血供情况不佳的肿瘤组织很容易因为缺血坏死，如果肿瘤组织中的含氧量不高，放疗的敏感性会比较差。在氧含量充足的情况下，经过放射线的照射，有助于肿瘤组织形成氢氧自由基，大大提升射线对肿瘤DNA造成的损伤，进而提高肿瘤的放疗敏感性。动态对比增强MRI可以反映肿瘤组织中氧合的实际情况，准确评估放化疗敏感性。

（4）鉴别胶质瘤和脑损伤中的应用。

发射性脑坏死和脑胶质瘤存在着一定的区别，二者微血管的生成程度和数量差异较大，在复发脑胶质瘤时，Ktrans值以及Ve值比反射性脑损伤的数值要高，因此，可以使用动态对比增强MRI判断患者是复发脑胶质瘤还是出现放射性的脑损伤。