磁共振灌注成像ASL与DSC法在评价胶质瘤级别、微血管密度和Ki-67标记指数中的应用研究

摘要

目的：
　　脑胶质瘤为成人最常见的颅内原发性恶性肿瘤，其恶性程度高、侵袭性强、术后易复发。不同级别胶质瘤的临床病程和治疗手段与肿瘤级别密切相关。肿瘤的快速生长依赖于充足的血液供应，从而导致了新生血管生成。肿瘤新生血管生成是判断星型细胞瘤生物学侵袭性的最重要因素。目前，多数研究通过查数血管数量或微血管密度（microvessel density，MVD）来评价胶质瘤新生血管生成程度。恶性肿瘤的肿瘤细胞常具有较高的增殖潜力，肿瘤细胞的增殖潜力是影响肿瘤预后的重要因素。Ki-67标记指数(ki-67 labeling index，Ki-67 LI)是反映肿瘤细胞增殖潜力的最可靠生物学标记物。因此，术前准确的评价胶质瘤级别、微血管密度和Ki-67标记指数对临床上治疗方案的选择、肿瘤预后的评价具有非常重要的意义。
　　动态磁敏感对比增强(dynamic susceptibility contrast-enhanced imaging，DSC)是临床上最主要的磁共振灌注方法，已有多数研究表明DSC有助于评价胶质瘤级别、微血管密度。动脉自旋标记技术(arterial spin labeling，ASL)是一项新颖的磁共振灌注方法，它不使用对比剂，以磁化标记的动脉血作为内源性标记物。目前，ASL技术在胶质瘤中的应用仍主要处于初步临床和实验研究阶段，相关报道不多。本研究旨在探讨磁共振灌注成像ASL与DSC法在评价胶质瘤级别、微血管密度和Ki-67标记指数中的应用价值。
　　方法：
　　收集2012年12月至2014年9月间本院原发胶质瘤病例38例。所有病例均首次诊断为胶质瘤;入组前未接受手术及放化疗等治疗;术前一周完成颅脑常规MRI及磁共振灌注成像ASL、DSC检查，术后经组织病理学证实为胶质瘤。胶质瘤的组织病理学分级依据世界卫生组织2007年中枢神经系统肿瘤分类方法。所有患者均签署了知情同意书。磁共振灌注成像ASL法采用脉冲式动脉自旋标记(pulsed arterial spin labeling，PASL)技术。 DSC法采用单次激发梯度回波-平面回波序列(GRE-EPI)序列。将采集的原始数据导入Siemens后处理工作站，用Perfusion软件包处理获得DSC法的脑血流量(cerebral blood f low, CBF)图、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)图。用随机软件处理获得ASL法的CBF图。观测所得各组灌注图，并结合常规MR平扫及增强扫描图像，避开肿瘤内出血、坏死囊变区，选取肿瘤实性部分最大血流灌注区设置感兴趣区，同时取同层面对侧灰质作为对照，并测量相应的CBF、CBV值。每个感兴趣区测量3次，求平均值，然后分别计算其比值，得出标准的灌注参数如:相对脑血容量(relative cerebral bloodvolume，rCBV)，相对脑血流量(relative cerebral blood f low, rCBF)。
　　Ki-67检测用Ki-67抗原的单克隆抗体MIB-1(Dako S.A.，Glostrup，Denmark)对胶质瘤组织切片进行免疫组化染色。染色后的胶质瘤组织切片由两名有经验的神经病理学医师评价。凡是细胞核着色的胶质瘤细胞均被认为是阳性，Ki-67标记指数(ki-67 labeling index，Ki-67 LI)认定为阳性细胞占所有查数细胞的百分比。MVD检测用血管内皮细胞特定的CD34抗原的单克隆抗体clone QBEND/10(BioGenex，San Ramon，Calif)对肿瘤组织切片进行免疫组化染色。数字图像由显微镜(BX51;Olympus)和数字照相机(DP50-CU; Olympus)获得，一个放大400倍的高倍镜视野用于生成光学放大图像。在每一个样本上选择3个独立的区域，查数并记录每一个高倍镜视野下的MVD值并计算平均值。MVD的查数方法依照Weidner[24]法。应用SPSS17.0软件包，计量资料用均数±标准差((X)±s)表示。首先对胶质瘤各灌注参数值进行正态分布及方差齐性检验(Welch test)。胶质瘤的ASL、DSC各灌注参数与组织病理学参数间的相关关系采用Pearson相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。
　　结果：
　　所有用于组织病理学分析的胶质瘤组织均经手术获得，并最终诊断为胶质瘤，其中包括胶质母细胞瘤（Ⅳ级）15例，间变性星形细胞瘤（Ⅲ级）7例，间变性少突星形细胞瘤（Ⅲ级）3例，星形细胞瘤（Ⅱ级）9例，弥漫性星形细胞瘤（Ⅱ级）2例，少突胶质细胞瘤（Ⅱ级）2例。胶质瘤T1WI上多呈低信号，T2WI上呈高信号，肿瘤周围常伴有长T1长T2信号水肿影。增强扫描后低级别胶质瘤无强化或仅见轻度强化，高级别胶质瘤则呈明显强化，肿瘤内常见斑片状无强化的囊变坏死区。在ASL、DSC灌注图上低级别胶质瘤多呈低灌注，高级别胶质瘤多呈高灌注。高级别胶质瘤ASL-CBF、DSC-rCBV、DSC-rCBF值均明显高于低级别胶质瘤，有统计学差异，P＜0.05。在胶质瘤ASL、DSC各灌注参数值与MVD、Ki-67 LI的Pearson相关性分析中DSC-rCBF, DSC-rCBV, ASL-rCBF与Ki-67 LI呈显著正相关。ASL-rCBF与MVD呈正相关;DSC-rCBV, DSC-rCBF与MVD呈弱的但有统计学意义的正相关。
　　结论：
　　ASL、DSC两种磁共振灌注方法均可以准确的评价胶质瘤级别、微血管密度和Ki-67标记指数。ASL法因不存在使用对比剂可能出现的不良反应，适用于患者术后复查、放疗及抗肿瘤血管生成治疗的监测以及对比剂过敏反应的高危人群，对DSC是一个有益的补充。

目录

声明

摘要

英文缩略语

论文一 磁共振灌注成像ASL与DSC法在脑胶质瘤分级中的应用

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

论文二 磁共振灌注成像ASL与DSC法在评价胶质瘤微血管密度和Ki-67标记指数中的应用

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述 磁共振灌注成像ASL与DSC法在评价胶质瘤级别、微血管密度、Ki-67标记指数的应用进展

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