扩散张量成像对脑恶性胶质瘤和转移瘤的鉴别诊断价值研究

摘要

背景与目的
　　 恶性胶质瘤和转移瘤是成人最常见的两种脑内恶性肿瘤，男女发病率相当。胶质瘤占原发脑肿瘤的40％～50％，2007年WHO中枢神经系统肿瘤分级将胶质瘤分为Ⅳ级，其中Ⅰ～Ⅱ级为低级别胶质瘤，Ⅲ-Ⅳ级为高级别胶质瘤。转移瘤占脑内肿瘤的40％，单发者占脑转移瘤的25％～30％。影像学检查特别是x线计算机断层扫描(computerized tomography，CT)、磁共振成像(magneticresonance imaging，MRI)在两种肿瘤的定位和定性诊断中发挥着重要作用，特别是磁共振成像检查具有无电离辐射、软组织分辨力高和多方位成像等优点，已经逐渐成为颅脑肿瘤性病变的常规检查项目。然而，常规影像学检查对胶质瘤和脑单发转移瘤的鉴别诊断有很大的局限性。由于两种肿瘤的生物学行为、临床病程、治疗方案选择及预后不同，故两者的术前正确诊断及鉴别显得特别重要。
　　 近年来，随着MRI成像设备的进展和计算机水平的进步，先进的MRI成像技术和新的序列的应用也日益增多。磁共振扩散张量成像(diffusion tensorimaging，DTI)是基于平面回波成像(echo planar imagi ng，EPI)技术发展起来的一种能在活体观察组织内水分子微观扩散运动的成像方法，成像速度快，可选用的参数多，包括各向异性分数(fractional anisotropic，FA)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)、容积比(volume ratio，VR)、衰减指数(exponential attenuation，ExAt)、各向异性指数(anisotropy index，AI)和本征值(eigenvector，E1、E2、E3)。目前利用DTI技术来诊断脑内白质病变、视神经病变及肿瘤性病变成为研究的热点。
　　 本论文旨在探讨DTI多参数值在脑恶性胶质瘤和转移瘤术前诊断和鉴别诊断的应用价值，以期为临床制定治疗方案提供诊断依据。
　　 材料与方法
　　 本研究对象共43例病人，均为幕上占位，分为恶性胶质瘤组和转移瘤组。恶性胶质瘤组有27例，27枚病灶；转移瘤组共16例患者，21枚病灶，其中7例为单发转移瘤，9例为多发转移瘤，多发者2例患者选择幕上3枚病灶，1例患者选择幕上2枚病灶，余6例多发转移瘤患者各选幕上1枚病灶。43例病例均根据手术病理或病史及随访证实。
　　 所有患者均在SIEMENS3.0T MRI成像扫描仪上行DTI扫描。DTI扫描前常规行MRI平扫，所有患者均进行了常规MRI增强扫描。扫描结束后，在后处理工作站对diffusion tensor图像进行处理，分别选择不同的感兴趣区域(region ofinterest，ROI)进行FA值、ADC值、VR值、ExAt值、E1、E2、E3值的测量，包括测量肿瘤的实质区或囊性肿瘤的壁、近瘤周水肿区、远瘤周水肿区和对侧内囊后肢(或信号及位置正常的同侧内囊后肢)。组间分析采用两独立样本t检验，组内不同病变部位比较采用单因素方差分析或K-S秩和检验。
　　 结果：
　　 1.恶性胶质瘤组27例，包括11例胶质母细胞瘤，11例星形细胞瘤WHOⅢ～Ⅳ级，2例星形细胞瘤WHOⅡ～Ⅲ级，1例少突胶质细胞瘤WHOⅡ～Ⅲ级，1例混合性胶质瘤WHOⅡ～Ⅲ级(少突胶质细胞与星形细胞)，1例胶质肉瘤。有4例胶质瘤患者脑内病灶多发，病灶位置及数量分别为双侧额叶共2枚、右侧额叶及基底节区共2枚，左侧颞枕叶共2枚，右侧颞顶枕叶共2枚；因肿瘤太小或另外瘤灶WHO级别偏良性故均选择其中之一收入资料。转移瘤16例，21枚病灶，其中单发转移瘤7例，多发转移瘤9例。
　　 2.图像表现分析：
　　 (1)FA图：恶性胶质瘤组和转移瘤组共48枚病灶肿瘤实质部分及瘤周水肿均呈低信号，表现为颜色暗淡，均可见占位效应。
　　 (2)ADC图：在ADC图上，恶性胶质瘤组肿瘤实质部分的信号强度与正常脑白质表现不同，其中19枚表现为等信号，5枚表现为稍低信号，3枚表现为略高信号；肿瘤周围水肿23枚表现为较脑白质高的信号强度，4枚表现为等及稍低信号。肿瘤的囊变坏死呈高信号。转移瘤组肿瘤实质部分的信号强度变化多样，12枚表现为等信号，8枚表现为稍低信号，1枚病灶表现为略高信号。瘤周水肿17枚表现为高信号，4枚表现为近等及略低信号。
　　 (3)VR图：本研究对象48枚肿瘤瘤体和瘤周水肿在VR图上均表现为高信号，而白质纤维束表现为低信号，瘤体区白质纤维束未见显示，瘤周水肿区白质纤维束稀疏、突然离断或因受压而改变走行方向及移位。
　　 (4)ExAt图：本研究对象48枚肿瘤的实性部分均呈近等脑实质信号或略低信号，而肿瘤内的囊变坏死和瘤周水肿均呈明显低信号。内囊呈现高信号。
　　 (5)E1、E2及E3图：本研究对象47枚肿瘤实性部分在E1图上呈略低于脑白质的信号，1枚恶性胶质瘤呈等于脑白质信号；48枚肿瘤的囊变、坏死及瘤周水肿呈明显高信号。E2和E3图上48枚肿瘤的实性部分呈略等及低于脑白质信号，肿瘤的水肿呈现明显高信号。
　　 3.参数值分析
　　 (1)ADC比值：两组肿瘤近瘤周水肿之间的ADC比值有统计学差异，恶性胶质瘤组ADC比值为1.985±0.456，转移瘤组为2.289±0.516，t=-2.161，P=0.036。对于组内的比较，恶性胶质瘤组和转移瘤组的肿瘤实质区、近瘤周水肿区及远瘤周水肿区两两之间均存在统计学差异，P均小于0.05。
　　 (2)FA比值：两组肿瘤实质区FA比值之间的差异有统计学意义，P=0<0.001，恶性胶质瘤组FA比值为0.243±0.102，转移瘤组FA比值为0.120±0.054，前者明显高于后者。关于组内比较，恶性胶质瘤组实质区、近瘤周水肿区和远瘤周水肿区两两之间的FA比值差异均无统计学意义(P值均大于0.05)；转移瘤组肿瘤实质强化区、近瘤周水肿区和远瘤周水肿区FA比值两两之间均存在统计学差异(P值均小于0.05)。
　　 (3)VR比值可以鉴别恶性胶质瘤和转移瘤的瘤体部分(P值等于0.038)，前者为2.471±0.635，后者为3.188±1.592。VR比值可以鉴别转移瘤的实质部分和远瘤周水肿。
　　 (4)ExAt比值对胶质瘤和转移瘤两两比较无统计学意义。但是ExAt比值的测量能很好区分恶性胶质瘤和转移瘤的瘤体实质区、近瘤周水肿区和远瘤周水肿区。
　　 (5)两组肿瘤之间实质区及近瘤周水肿区E3比值有统计学差异；两组肿瘤远水肿区E1、E2及E3比值均无统计学差异。对于两组肿瘤的瘤体和近瘤周水肿、远瘤周水肿的鉴别比较，E1、E2、E3比值在胶质瘤和转移瘤都有统计学差异(P均小于0.05)。
　　 结论：
　　 1.FA比值、VR比值、E3比值有助于鉴别脑恶性胶质瘤和转移瘤的瘤体部分。
　　 2.ADC比值、E3比值能鉴别恶性胶质瘤和转移瘤的近瘤周水肿区。
　　 3.ADC比值、ExAt比值、E1比值、E2比值、E3比值可以区分脑恶性胶质瘤的肿瘤实质区、近瘤周水肿区和远瘤周水肿区。
　　 4.FA比值、ADC比值、ExAt比值、E1比值、E2比值、E3比值可以区分脑转移瘤的瘤体实质区、近瘤周水肿区和远瘤周水肿区。VR比值可以鉴别脑转移瘤的实质部分和远瘤周水肿。
　　 5.DTI有助于鉴别脑恶性胶质瘤和转移瘤

目录

文摘

英文文摘

前言

材料与方法

结 果

讨 论

结 论

参考文献

附 图

综述

参考文献

中英文对照及缩略词表

个人简历及在校期间发表的论文

致谢