累及运动皮层颅内肿瘤的功能及神经纤维束磁共振研究

摘要

目的：通过血氧水平依赖对比功能磁共振成像(BOLD-fMRI)，观察正常志愿者及累及脑运动皮层颅内肿瘤患者的初级运动皮层(primarymotorcortex，M1)和前运动皮层premotorcortex，PMC)、辅助运动区(supplementarymotorarea，SMA)等次级运动区(secondarymotorareas)激活情况及功能区分布，判断正常志愿者左右手运动引起脑内功能区域体积、位置是否对称，次级运动区是否出现及出现区域，额顶叶脑肿瘤累及运动功能区引起功能区的变化，观察手术前后BOLD信号强度和范围的变化情况。通过扩散张量成像(diffusiontensorimaging，DTI)得到FA图及DTT图，观察白质纤维束的走行及与肿瘤的关系，并比较患侧(边缘区、中央区、正常区)与健侧锥体束FA值及ADC值。将BOLD-fMRI和DTI融合技术应用于颅内肿瘤的研究，观察肿瘤、白质纤维束、功能区之间的关系并探讨其在外科诊治中的作用。
　　 材料与方法：正常志愿者10例，邻近中央区(中央区包括中央前回、中央后回，是指由中央前沟、中央沟、中央后沟环绕的脑回区)的额顶叶肿瘤，累及或邻近初级运动皮层的颅内肿瘤患者30例。其中恶性肿瘤17例(胶质瘤15例，淋巴瘤1例，原始神经外胚层肿瘤1例)，良性肿瘤13例(脑膜瘤13例)。男12例，女18例。30例病例均经手术病理证实。将病例分为三组，其中15人同时行BOLD-fMRI及DTI检查，14人只行BOLD-fMRI检查，1人只行DTI检查。BOLD-fMRI通过手握虚拳运动，得到大脑皮层运动中枢功能激活区。利用工作站提供的BOLD-fMRI分析软件包进行后处理得到相应的脑功能图(激活区与T1解剖图像叠加)。再画出肿瘤侧及正常侧初级(M1)、次级(SMA、PMC)脑功能激活区作为感兴趣区(ROIs)并保存。将保存的ROIs导入MATLAB重建软件中，分别以肿瘤侧及正常侧M1、SMA、PMC为一个ROI，以轴位环池水平的桥脑为另一个ROI，通过这两个ROI得到八幅投射纤维的三维白质纤维束图、FA(部分各向异性)及ADC值，观察白质纤维束的上下联系并利用SPSS17.0统计软件进行分析，比较患侧(边缘区、中央区、正常区)与健侧锥体束FA值及ADC值，两两比较采用t检验，多个样本间的两两比较采用F检验的S-N-K法。最后分析脑功能激活区、白质纤维束与肿瘤的解剖位置关系，并通过手术验证此项技术的可靠性。
　　 结果：1、BOLD能准确定位运动皮层中枢位置，正常脑功能激活区基本对称，存在半球优势。2、正常人一般没有次级运动功能区。3、术前对邻近运动皮层的颅内肿瘤性病变行BOLD及DTI检查，可指导手术方案，最大限度切除肿瘤而降低手术损伤，同时评估患者预后情况。
　　 结论：将BOLD-fMRI和DTI及普通的MRIT1WI图像融合，使外科医生可以直观地观察肿瘤和功能区、白质纤维束的关系，指导手术入路，有助于手术方案的制定。
　　 本文创新点：利用融合技术将颅内肿瘤、白质纤维束和功能区在解剖图像上相融合，有利于外科手术方案的制定。