磁共振DTI及DTT對腦腫瘤手術(shù)前、后的研究.pdf

1、磁共振彌散張量成像(DTI)技術(shù)及擴(kuò)散張量纖維束成像(DTT)技術(shù)在神經(jīng)外科領(lǐng)域已得到越來越多的應(yīng)用，尤其是在腦腫瘤術(shù)前診斷，術(shù)前評估腫瘤特征，術(shù)中指導(dǎo)術(shù)者最大限度切除腫瘤并保護(hù)周圍重要神經(jīng)纖維束，以及術(shù)后評測腫瘤切除效果等方面已具有廣泛的研究。
　　 顱腦腫瘤(尤其是惡性腦腫瘤，如膠質(zhì)瘤)易發(fā)生在鄰近或累及腦功能區(qū)，合理設(shè)計(jì)手術(shù)方案，以最小的損傷盡可能切除病灶，最大限度地保護(hù)神經(jīng)功能對患者術(shù)后恢復(fù)是非常必要的。對腦功能的保護(hù)主

2、要強(qiáng)調(diào)運(yùn)動皮質(zhì)功能區(qū)，但部分學(xué)者已逐漸意識到對皮質(zhì)下功能區(qū)-傳導(dǎo)束的保護(hù)與皮質(zhì)功能區(qū)同樣重要。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，尤其是血氧水平依賴性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)在臨床中的應(yīng)用以及基于彌散張量成像(DTI)的白質(zhì)纖維束成像(DTT)新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，腦腫瘤手術(shù)功能區(qū)保護(hù)的理念已開始從保護(hù)皮質(zhì)功能區(qū)向同時保護(hù)白質(zhì)功能纖維束轉(zhuǎn)變。DTI是近年來在常規(guī)MRI技術(shù)和彌散加權(quán)成像(DWI)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的無創(chuàng)成像技術(shù)，能在

3、活體顯示腦白質(zhì)纖維束走向。
　　 一、磁共振DTI及DTT在術(shù)前腦腫瘤中的研究
　　 目的：1.探討MR彌散張量成像(DTI)及擴(kuò)散張量纖維束成像(DTT)技術(shù)顯示良、惡性腦腫瘤與周圍腦白質(zhì)纖維束解剖關(guān)系在手術(shù)前中的臨床價值。2.探討DTI在高級別與低級別膠質(zhì)瘤中的診斷價值。包括表面彌散系數(shù)(ADC)值、各向異性指數(shù)(FA)值及纖維密度指數(shù)(FDi)值的應(yīng)用。3.利用纖維示蹤成像技術(shù)(DTT)定量分析測量正常人的皮質(zhì)脊髓

4、束(CST)的FDi值與FA值，并探討兩者之間的相關(guān)性。
　　 方法：對49例腦腫瘤：良性腫瘤25例，包括良性腦膜瘤(WHOI級)15例，星形細(xì)胞瘤Ⅰ-Ⅱ級10例；惡性腫瘤24例：包括惡性腦膜瘤(WHOⅡ、Ⅲ級)4例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤5例，星形細(xì)胞瘤Ⅲ-Ⅳ級10例，轉(zhuǎn)移瘤5例。行常規(guī)MRI及DTI檢查，原始數(shù)據(jù)采集后傳入工作站，應(yīng)用Philips公司提供的彌散張量數(shù)據(jù)處理軟件(Fiber track)軟件包進(jìn)行圖像分析處理，分別獲取

5、各自的部分各向異性圖(FA圖)、彩色編碼張量圖及腦白質(zhì)纖維束圖，分析腫瘤瘤周白質(zhì)纖維束與腫瘤的關(guān)系。測量、分析10例低級別膠質(zhì)瘤與15例高級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)、鄰近白質(zhì)區(qū)及對側(cè)正常白質(zhì)區(qū)的ADC值、FA值及FDi值。對11例健康正常人行磁共振擴(kuò)散張量成像(DTI)檢查，并進(jìn)行白質(zhì)纖維束的三維重建，設(shè)定種子2D ROI，ROI分別設(shè)置在腦橋基底部及內(nèi)囊后肢，然后通過“跟蹤多個ROI的神經(jīng)纖維束”生成雙側(cè)CST三維示蹤圖像，并由

6、軟件計(jì)算獲得雙側(cè)CST的條目數(shù)及FA值，由公式FDi=纖維束條目數(shù)/ROI面積或像素，求得相應(yīng)FDi值。
　　 結(jié)果1.良性及惡性腫瘤，瘤周白質(zhì)纖維束都可以發(fā)生移位；瘤周水腫區(qū)白質(zhì)纖維束表現(xiàn)為水腫、浸潤和破壞為主,水腫、浸潤主要發(fā)生于良性、低度惡性腦腫瘤區(qū)。而白質(zhì)纖維束的破壞主要與腫瘤的惡性程度有關(guān)，瘤周白質(zhì)纖維束的破壞程度與腫瘤的惡性程度呈正比。2.低級別膠質(zhì)瘤及高級別膠質(zhì)瘤腫瘤相應(yīng)瘤周水腫區(qū)的ADC值高于實(shí)質(zhì)區(qū)的ADC值；兩

7、者的實(shí)質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)與鄰近白質(zhì)區(qū)及正常對側(cè)白質(zhì)區(qū)ADC值之間相比具有顯著性差異(P＜0.05)；低級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)與水腫區(qū)ADC值兩者間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；而高級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)的ADC值(1.265±0.064)×10-3mm2/s高于低級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)ADC值(1.075±0.032)×10-3mm2/s，且兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。低、高級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)FA值與瘤周水腫區(qū)FA值之間相比差異無

8、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，與鄰近白質(zhì)區(qū)及對側(cè)白質(zhì)區(qū)FA值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。低、高級別膠質(zhì)瘤腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)、瘤周水腫區(qū)及鄰近白質(zhì)區(qū)、對側(cè)白質(zhì)區(qū)之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。而低級別膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)區(qū)的FA值(0.175±0.036)明顯低于高級別腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)的FA值(0.223±0.051)，且兩者之間有顯著差異(P＜0.05)。低級別膠質(zhì)瘤水腫區(qū)FDi值高于高級別膠質(zhì)瘤，且兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。3.

9、正常健康人皮質(zhì)脊髓束的FA值與FDi值具有正的線性相關(guān)(r=0.773，P＜0.05)。
　　 結(jié)論1.磁共振DTI及DTT技術(shù)可在活體中清晰、直觀、無創(chuàng)地顯示腦腫瘤與周圍白質(zhì)纖維束的關(guān)系。DTI及DTT技術(shù)對術(shù)前良、惡性腦腫瘤的治療方案的確定提供了重要的依據(jù)。2.DTI結(jié)合常規(guī)MRI檢查，有助于鑒別高、低級別膠質(zhì)瘤。3.FDi是白質(zhì)纖維束定量化指標(biāo)，是對FA值的量化與補(bǔ)充。
　　 二、磁共振DTI及DTT在術(shù)后腦腫瘤中

10、的應(yīng)用
　　 目的：磁共振DTI及DTT能夠評估腦腫瘤周圍白質(zhì)纖維的行徑、范圍及連續(xù)性，本部分主要探討良、惡性腦腫瘤行外科術(shù)后周圍腦白質(zhì)的重組變化情況，為腫瘤切除后患者肌力恢復(fù)治療提供影像學(xué)的依據(jù)。
　　 方法：對術(shù)前、術(shù)后10例腦腫瘤(腦膜瘤4例，星形細(xì)胞瘤Ⅰ-Ⅱ級3例及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤3例)患者，行常規(guī)MRI及DTI檢查，原始數(shù)據(jù)采集后傳入工作站，應(yīng)用Fiber Trak軟件包進(jìn)行圖像分析處理，分別獲取各自的部分各向異性

11、圖(FA圖)、彩色編碼張量圖及腦白質(zhì)纖維束圖，并重建出鄰近腫瘤切除區(qū)的白質(zhì)纖維(主要包括皮質(zhì)脊髓束、放射冠、上縱束、下縱束、扣帶回及胼胝體)。
　　 結(jié)果1.2例腦膜瘤患者瘤周無水腫，瘤周白質(zhì)纖維術(shù)后FA值較術(shù)前下降，ADC值升高，相應(yīng)FDi值亦下降；1例腦膜瘤患者伴瘤周水腫，術(shù)后FA值較術(shù)前升高，ADC值減低，相應(yīng)FDi值亦升高。3例星形細(xì)胞瘤Ⅰ-Ⅱ級患者，術(shù)后FA值均較術(shù)前升高，ADC值減低，相應(yīng)FDi值升高。1例膠質(zhì)母細(xì)胞

12、患者術(shù)后FA值較術(shù)前下降，ADC值升高，相應(yīng)FDi值亦下降。2.4例腦膜瘤瘤周纖維以推移為主，術(shù)前1例左側(cè)肢體肌力為4級，術(shù)后恢復(fù)正常，其余3例肌力術(shù)前術(shù)后均正常；星形細(xì)胞瘤Ⅰ-Ⅱ級瘤周纖維以推移、水腫、浸潤為主，1例患者術(shù)前術(shù)后肌力均為右側(cè)肢體肌力4級，其余2例術(shù)前術(shù)后肌力均正常。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤瘤周纖維以破壞為主，除1例術(shù)前術(shù)后肌力均正常，其余2例肌力均下降。
　　 結(jié)論：對比于傳統(tǒng)的MR檢查，磁共振DTI及DTT能夠用于鑒別腦