D C E-M R I、I V I MDWI、MRS技术在脑胶质瘤术后复发与假性进展鉴别诊断中的应用价值＊

杜竑兵 张福洲 徐 彬

四川省南充市中心医院医学影像科(四川 南充 637000)

脑胶质瘤属于颅内较为常见原发性肿瘤病变，临床发病率约为4/10万～5/10万，存在较高复发风险，且致死率高，可对人体健康造成严重损害[1-2]。现阶段，临床最有效治疗手段是尽可能安全切除病灶，同时辅助性予以同步放化疗，但是存在形成新强化病灶或者以往强化病灶扩大风险[3]。病理学检查为判断胶质瘤复发或者假性进展(PP)“金标准”，然而具有创伤性，导致其应用受到限制。故临床早期通过无创影像学技术鉴别复发和PP对更好选择治疗方式、提高预后水平非常重要。现今常规磁共振成像(MRI)诊断二者存在一定困难，而在MRI技术飞速发展与进步条件下，为更加快速、准确诊断二者增加了新手段。有报道称，动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)、体素内不相干运动扩散加权成像(IVIM-DWI)能够于活体状态下判断肿瘤病灶内微环境，通过定量指标反映组织灌注状态，可用于胶质瘤PP鉴别[4]。磁共振波谱成像(MRS)主要通过评估病变区域内代谢物状态的方式，判断PP与肿瘤复发[5]。当前，关于这三种技术联合用于脑胶质瘤复发与PP鉴别的报道鲜少。基于此，本文探究了这三种技术在脑胶质瘤术后复发与PP诊断中的应用效能，希望为临床提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取本院2018年3月至2022年5月期间收治的72例术后同步放化疗脑胶质瘤患者。

纳入标准：手术病理学诊断为脑胶质瘤，并在术后同步放化疗(药物为替莫唑胺)；接受定期随访，随访超过6个月；首次MRI检查发现术区边缘部位/其他脑叶产生异常强化区。排除标准：Karnofsky功能状态(KPS)评分不超过60分；其他原发性脑肿瘤；其他恶性肿瘤造成的脑转移瘤；随访期间病灶没有明显改变；影像学资料缺失。均签署研究知情同意书。研究获得医院伦理委员会审批。肿瘤复发判定：二次手术病理学检查显示复发；随访发现病灶强化范围、占位效应与周围水肿改变加剧，并有症状恶化表现。PP判定：随访期间强化灶呈现缩小改变或强化程度降低，患者临床表现稳定或者有好转趋势。分为复发组与PP组。

1.2 方法均于放化疗后3个月接受DCE-MRI、IVIM-DWI与MRS检查。采取MR扫描仪(型号为MR360 1.5T，厂家：美国GE公司)与头颈联合线圈，予以常规平扫、MRS扫描、IVIM-DWI以及DCE-MRI扫描。IVIM-DWI：选择单激发自旋回波弥散加权成像(DWI)平面回波成像(EPI)序列，控制b值分别为0s/mm2、10s/mm2、20s/mm2、30s/mm2、50s/mm2、80 s/mm2、100s/mm2、150s/mm2、200s/mm2、400s/mm2、600s/mm2、800s/mm2、1000s/mm2，重复时间(TR)4225ms，回波时间(TE)minimum，层间距与层厚分别为0mm、5mm，激励次数与视野分别为4、220mm×220mm。DCE-MRI：设置反转角15°，包含24个时相，注意各时相8s，获得25幅图像；由受检者肘静脉注入一定量(0.1mmol/kg)造影剂钆双胺，控制速率2mL/s。基于MR增强图像确定MRS检测区域，感兴趣区(ROI)为明显强化区域以及对侧正常组织，选择激励回波序列与点解析波谱序列完成信号采集过程，TE与TR分别为144ms、2000ms，总共集次512次。

在GE ADW4.4工作站予以图像后处理，采取Tofs模型，通过软件算出DCE-MRI相关参数，包括转运常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)等，并在最强化区域选择ROI，进行病变部位Ktrans、Kep以及Ve测量，共计测量三次，然后计算平均值。IVIM-DWI检测时ROI选择亦按上述标准，通过MADC软件分析出IVIM-DWI相关参数，包括表观扩散系数(ADC)、灌注分数(f)、真性扩散系数(D)与假性扩散系数(D＊)，同样计算三次计算平均值。采取FuncTool软件进行信号平均、峰值计算、基线校准与代谢识别，检测病变区域之中胆碱(Cho)/磷酸肌酸(Cr)、Cho/N-乙酰天门冬氨酸(NAA)，重复三次算得平均值。

1.3 统计学处理采取SPSS 20.0软件进行数据分析处理，计数资料以“n与(%)”表示，使用χ2检验，等级比较使用秩和检验；正态分布计量资料以(±s)表示，组间采取独立样本t检验；绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析指标复发与PP诊断价值。检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 两组一般资料比较见表1。两组性别、年轻、体重指数(BMI)及脑胶质瘤分级比较无统计学意义(P＞0.05)。

表1 两组一般资料比较(n)

2.2 两组DCE-MRI、IVIM-DWI及MRS参数比较见表2。两组Kep、D、D＊比较无统计学意义(P＞0.05)；复发组Ktrans、Ve、f、Cho/Cr、Cho/NAA显著高于PP组(P＜0.05)，ADC显著低于PP组(P＜0.05)。

表2 两组DCE-MRI、IVIM-DWI及MRS参数比较

2.3 DCE-MRI、IVIM-DWI及MRS联合鉴别复发与PP的ROC分析表3为DCE-MRI、IVIM-DWI、MRS相关参数鉴别复发与PP的曲线下面积(AUC)详细数据；Ktrans、Ve、f、ADC、Cho/Cr、Cho/NAA及联合诊断AUC分别为0.688、0.821、0.835、0.679、0.801、0.785、0.988，联合诊断AUC最大，鉴别复发与PP的敏感度95.32%，特异度93.07%。下图1为各指标诊断复发与PP的ROC曲线详图。

图1 DCE-MRI、IVIM-DWI及MRS联合鉴别复发与PP的ROC曲线图

表3 AUC参数

3 讨 论

现阶段，常规MRI评估脑胶质瘤术后病灶复发与PP效果较为有效，因为二者均存在异常强化、占位与水肿特征[6-7]。MR灌注成像能够反映病变部位血流灌注变化，为肿瘤诊断与临床疗效评价提供重要依据。DCE-MRI属于灌注成像技术，空间分辨率非常高，通过血流动力学模型(具有双室或单室)可以准确了解组织血流灌注状态和新生肿瘤组织血管通透性[8]。现今该检查技术主要用来进行肿瘤诊断分级，关于其对肿瘤预后评估的报道不多见，Ktrans、Kep以及Ve等为其定量检测指标。Ktrans主要指造影剂由血管进入管外细胞外空隙(EES)快慢，可将新生血管通透性有效反映出来，血管渗透性、微血管面积以及血流量等为其主要影响因素；Ve则表示病灶EES大小情况。本研究发现，复发组Ktrans、Ve较PP组明显提高。考虑可能由于肿瘤细胞生长迅速，随着增殖的进行会有血管内皮生长因子水平升高现象，导致新生肿瘤血管也变多，并且结构紊乱，上述因素共同作用下可损伤到血脑屏障，提升血管通透性；同时，肿瘤细胞密度变大，肿瘤病灶生长过程中不成熟肿瘤血管形成，该类血管壁不完整，更多造影剂由其进入血管外，导致病灶Ve升高。DWI主要用于了解活体组织之中水分子扩散运动情况，判断组织微环境变化，量化评估目标组织细胞密度大小[9-11]。然而，传统DWI未考虑微灌注因素，因此相关学者提出IVIM技术，能够同时反映组织水分子扩散以及血管里面微灌注情况，f、D、D＊以及ADC为其主要定量指标[12]。本研究发现，复发组f较PP组明显升高，ADC明显降低。其中，f主要为肿瘤组织灌注指标，脑胶质瘤病灶血供丰富，因此复发患者f更大；复发病例肿瘤细胞增多，伴随核浆比例提升，大密度肿瘤细胞与呈密集排列细胞核限制了水分子运动，导致ADC减小，PP病例没有肿瘤细胞生成，通常为组织缺血坏死改变，故ADC相对较大。但也有研究发现PP组相较于复发组f更小，比较无显著差异，考虑可能因为术后复发患者和PP患者都有血管通透性方面变化有关[13]。MRS由于操作简便、价格适当及容易在各级医院实施等显著特征，逐渐在临床得到广泛应用，工作原理同MRI，只有数据处理以及显示方式存在差异，主要利用Cho、Cr以及NAA等代谢物变化情况反映脑组织代谢状态[14-17]。以往报道称，肿瘤细胞产生浸润性生长行为，对神经元胞体与轴突造成侵犯，损伤到其功能，可导致局部NAA峰值出现明显减小改变[18]。Cho属于细胞膜组织磷脂代谢成分，可在细胞膜合成代谢过程中发挥重要作用，肿瘤细胞处于增殖状态时，分裂较为旺盛，存在Cho增加改变[19]。本研究中，复发组Cho/Cr、Cho/NAA较PP组明显更高，与景辉等[20]研究结论相符。分析原因：可能由于肿瘤复发时，局部细胞分裂加快，造成神经元损伤，同时细胞膜更新迅速，细胞密度升高，而PP则主要是炎性改变[21-22]。进一步ROC分析显示，Ktrans、Ve、f、ADC、Cho/Cr、Cho/NAA联合诊断肿瘤复发与PP的AUC大于各指标单独诊断，为0.988，联合诊断效能最大，敏感度与特异度分别达95.32%、93.07%，具有较高应用价值。

综上，相较于各技术单独评估，DCE-MRI、IVIM-DWI、MRS联合用于脑胶质瘤术后复发与PP的诊断鉴别效能较高，能够临床提供更多可靠诊断信息，更好指导患者的诊治。