磁共振功能成像在人腦膠質(zhì)瘤侵襲性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用及與病理免疫組化的對(duì)照研究.pdf

1、腦膠質(zhì)瘤是腦內(nèi)最常見的原發(fā)腫瘤，不同級(jí)別的膠質(zhì)瘤的臨床病程和治療手段各異。膠質(zhì)瘤中星形細(xì)胞瘤占大多數(shù)，少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤是次之常見的膠質(zhì)瘤，且與同級(jí)別星形細(xì)胞瘤相比臨床癥狀輕，生存期長，對(duì)放療或化療非常敏感。因此術(shù)前明確膠質(zhì)瘤病理級(jí)別和組織學(xué)類型對(duì)患者的治療和預(yù)后判斷非常重要。病理組織學(xué)細(xì)胞形態(tài)改變是膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，可是組織標(biāo)本需要有創(chuàng)的活檢或手術(shù)獲得，而且采樣的誤差常不能準(zhǔn)確判斷腫瘤的惡性度，如何準(zhǔn)確判斷腫瘤的侵襲能力是臨床醫(yī)生面

2、臨的難題。傳統(tǒng)MR檢查在腦腫瘤的形態(tài)顯示方面發(fā)揮了重要價(jià)值，近年來MR功能成像的應(yīng)用使腦膠質(zhì)瘤的診斷上升到微觀水平，達(dá)到形態(tài)與生理生化等功能并重，并能在一定程度上進(jìn)行量化分析，是傳統(tǒng)MR檢查的必要補(bǔ)充。 本研究的創(chuàng)新之處在于從人體腦膠質(zhì)瘤的代謝改變?nèi)胧?，使用磁共振波譜成像(MRS)中最常用的代謝物比值測(cè)量方法應(yīng)用于星形細(xì)胞瘤與含少枝細(xì)胞的膠質(zhì)細(xì)胞瘤的鑒別診斷及對(duì)膠質(zhì)瘤的不同強(qiáng)化程度區(qū)域進(jìn)行細(xì)化研究；并首次將MRS與腫瘤的發(fā)生發(fā)展

3、過程中的重要因子PCNA和Survivin進(jìn)行對(duì)照研究，提供MRS判斷星形細(xì)胞瘤惡性度和侵襲性的理論依據(jù)。同時(shí)進(jìn)行彌散張量成像評(píng)價(jià)膠質(zhì)瘤的惡性度并與臨床表現(xiàn)相結(jié)合判斷對(duì)錐體束的侵襲性，從而實(shí)現(xiàn)代謝與組織病理學(xué)相聯(lián)系、形態(tài)與功能并重，為臨床治療和預(yù)后判斷提供重要客觀依據(jù)。 材料與方法： 研究對(duì)象為50例星形細(xì)胞瘤(男29例，女21例)，平均年齡45.18歲(11歲～74歲)和10例少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤或少枝星形細(xì)胞瘤(男5例，女

4、5例)，平均年齡31.50歲(13歲～47歲)。其中星形細(xì)胞瘤組包括星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)(WHO分類標(biāo)準(zhǔn)(2007))10例，Ⅲ級(jí)21例，Ⅳ級(jí)19例。含少枝細(xì)胞的膠質(zhì)瘤組包括少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤(Ⅱ級(jí))3例、少枝星形細(xì)胞瘤(Ⅱ級(jí))1例、間變性少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤和間變性少枝星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級(jí))各3例。并取20名健康志愿者做對(duì)照組。所有檢查都在告知被檢者檢查詳情并獲同意后進(jìn)行。進(jìn)行頭部磁共振常規(guī)T1加權(quán)成像(T1WI)、T2加權(quán)成像(T2WI)、MRS檢查及

5、T1WI增強(qiáng)掃描。磁共振檢查采用GE Signa MR/i和Excite HD MR1.5T超導(dǎo)型磁共振掃描儀。應(yīng)用Functiontool軟件得到波譜圖像及代謝物解剖圖，對(duì)腫瘤實(shí)質(zhì)、瘤周和對(duì)照組織測(cè)量單個(gè)體素的最大Cho/NAA、Cho/Cr和最小NAA/Cr；對(duì)強(qiáng)化不均勻的膠質(zhì)瘤測(cè)量腫瘤不同強(qiáng)化程度部分的Cho、NAA、Cr與對(duì)照組織的比值(Cho/nCho、NAA/nNAA、Cr/nCr)。對(duì)50例星形細(xì)胞瘤標(biāo)本進(jìn)行PCNA和Su

6、rvivin免疫組化檢查，得到腫瘤PCNA的標(biāo)記指數(shù)(PI)和Survivin的免疫活性指數(shù)(IRS)。對(duì)星形細(xì)胞瘤MRS測(cè)值分別進(jìn)行單因素方差分析，對(duì)星形細(xì)胞瘤與含有少枝膠質(zhì)細(xì)胞的膠質(zhì)瘤進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；對(duì)腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)顯著強(qiáng)化和輕度或無強(qiáng)化部分進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。對(duì)MRS測(cè)得比值與PI和IRS分別進(jìn)行pearman相關(guān)分析。應(yīng)用SPSS13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 本組另外收集了經(jīng)手術(shù)病理確診的23例幕

7、上膠質(zhì)瘤，男12例，女11例，平均年齡45.91歲(22歲～71歲)。其中高級(jí)別膠質(zhì)瘤16例(問變性膠質(zhì)瘤7例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤9例)，低級(jí)別膠質(zhì)瘤(Ⅱ級(jí))7例。11例術(shù)前有肢體感覺和(或)運(yùn)動(dòng)異常，包括1例膠質(zhì)瘤Ⅱ級(jí)、3例間變性膠質(zhì)瘤、7例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤；其余12例都沒有肢體運(yùn)動(dòng)及感覺障礙。術(shù)前均行MRI平掃、Gd—DTPA增強(qiáng)掃描及DTI檢查。采用1.5T GE Signa Excite HD超導(dǎo)磁共振掃描儀、8通道頭頸聯(lián)合線圈進(jìn)行檢查。

8、DTI采用SE/EPI序列橫斷位掃描，彌散梯度場(chǎng)取25個(gè)不同方向，b值取0和1000 s/m㎡。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)采用秩和檢驗(yàn)及配對(duì)t檢驗(yàn)。 結(jié)果： 一、氫質(zhì)子磁共振波譜在人腦膠質(zhì)瘤中應(yīng)用研究 星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)的Cho/Cr和Cho/NAA低于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí))(P<0.05)；星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)的NAA/Cr顯著高于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(P<0.05)。高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí))之間各代謝物比值沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P

9、>0.05)。星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)瘤周Cho/NAA低于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤瘤周(P<0.05)，同時(shí)星形細(xì)胞瘤Ⅲ級(jí)瘤周Cho/NAA低于Ⅳ級(jí)瘤周(P<0.05)。星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)瘤周Cho/Cr低于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤瘤周(P<0.05)，NAA/Cr高于高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(P<0.05)。高級(jí)別星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí))瘤周之間Cho/Cr和NAA/Cr差異都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤和少枝星形細(xì)胞瘤與級(jí)別相同的星形細(xì)胞瘤

10、(Ⅱ和Ⅲ級(jí))相比，Cho/Cr和Cho/NAA更高(P<0.05)，而NAA/Cr沒有顯著差異(P>0.05)。對(duì)強(qiáng)化不均勻的高級(jí)別膠質(zhì)瘤進(jìn)行研究顯示輕度或無強(qiáng)化的腫瘤實(shí)質(zhì)的Cho/nCho、Cr/nCr和NAA/nNAA都高于顯著強(qiáng)化的腫瘤實(shí)質(zhì)(P<0.05)。 二、星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤MRS與腫瘤細(xì)胞PCNA、Survivin對(duì)照研究 Survivin的IRS和PCNA的PI隨著腫瘤惡性度增加而升高。星形細(xì)胞瘤Cho/C

11、r與IRS顯著正相關(guān)(r=0.745，P<0.01)；星形細(xì)胞瘤Cho/NAA與IRS顯著正相關(guān)(r＝0.753，P<0.01)。星形細(xì)胞瘤Cho/Cr與PI顯著正相關(guān)(r=0.818，P<0.01)；星形細(xì)胞瘤Cho/NAA與PI顯著正相關(guān)(r=0.760，P<0.01)。星形細(xì)胞瘤NAA/Cr與IRS呈負(fù)相關(guān)(r=0.374，P<0.01)，星形細(xì)胞瘤NAA/Cr與PI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.436，P<0.01)。 三、DTI

12、在幕上膠質(zhì)瘤分級(jí)及對(duì)錐體束侵襲性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 低級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤周MD值高于腫瘤實(shí)質(zhì)組織，而低于瘤內(nèi)囊變壞死；FA值則高于腫瘤實(shí)質(zhì)和囊變壞死(P<0.01)；高級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤周組織MD值亦高于腫瘤實(shí)質(zhì)(P<0.01)，F(xiàn)A值則無顯著差異(P>0.05)。高低級(jí)別膠質(zhì)瘤之間腫瘤周邊區(qū)MD值和FA值比較有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)，而腫瘤實(shí)質(zhì)和囊變壞死區(qū)兩組間FA值比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。低級(jí)別膠質(zhì)瘤在錐體束通過的內(nèi)囊后肢

13、層面、大腦腳層面和腦橋?qū)用娴哪[瘤側(cè)與對(duì)側(cè)MD值和FA值比較差異都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。高級(jí)別膠質(zhì)瘤腫瘤側(cè)內(nèi)囊后肢層面錐體束FA值顯著低于對(duì)照側(cè)(P<0.01)，MD值沒有差異；大腦腳層面、腦橋?qū)用驽F體束FA和MD值與對(duì)照側(cè)比較都沒有顯著差異(P>0.05)。 有肢體感覺和(或)運(yùn)動(dòng)異常組腫瘤側(cè)內(nèi)囊后肢層面錐體束MD值高于對(duì)側(cè)；內(nèi)囊層面和大腦腳層面錐體束FA值低于對(duì)側(cè)(P<0.05)。無肢體感覺和(或)運(yùn)動(dòng)障礙組腫瘤側(cè)錐

14、體束通過內(nèi)囊后肢、大腦腳及腦橋?qū)用鍹D值和FA值與對(duì)側(cè)比較差異都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 纖維束示蹤成像錐體束與腫瘤關(guān)系都得到清晰顯示?；紓?cè)錐體束顯示基本正常或正常者，即1型有12例，包括星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)6例，間變性膠質(zhì)瘤4例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤2例；錐體束明顯移位合并有MD、FA偽彩色異常者，即2型共10例；僅有1例表現(xiàn)為錐體束明顯受侵、部分纖維束中斷。所有有肢體感覺運(yùn)動(dòng)異常的患者的錐體束改變都為2型和3型。膠質(zhì)瘤患者肢體感覺

15、和(或)運(yùn)動(dòng)障礙在術(shù)后都有減輕或消失。 結(jié)論： 星形細(xì)胞瘤的MRS檢測(cè)有助于星形細(xì)胞瘤級(jí)別判定及與同級(jí)別少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤的鑒別。強(qiáng)化不均勻的膠質(zhì)瘤內(nèi)部代謝物含量不同，輕度強(qiáng)化或無強(qiáng)化的腫瘤部分Cho、Cr、NAA含量高于顯著強(qiáng)化區(qū)域，有必要對(duì)輕度或無強(qiáng)化的腫瘤區(qū)域進(jìn)行活檢。 MRS基本反映了腫瘤細(xì)胞PCNA及Survivin蛋白表達(dá)情況，能夠無創(chuàng)的在術(shù)前預(yù)測(cè)腫瘤凋亡抑制情況、增殖潛能、侵襲能力和預(yù)后，其中Cho/

16、Cr，Cho/NAA較NAA/Cr更有意義。 應(yīng)用DTI對(duì)膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)和瘤周區(qū)MD和FA值的測(cè)量有助于高低級(jí)別膠質(zhì)瘤的鑒別。膠質(zhì)瘤T2WI可見的瘤周異常信號(hào)外可見FA值和MD值的異常改變。對(duì)錐體束通過的不同層面FA值和MD值測(cè)量有助于揭示常規(guī)MR檢查不能顯示的患者臨床肢體感覺障礙和(或)運(yùn)動(dòng)異常的病理改變。錐體束的白質(zhì)纖維束示蹤成像可以直觀立體顯示錐體束與膠質(zhì)瘤的空間關(guān)系，并能通過附加FA和MD值偽彩來顯示錐體束的微觀改變。DTI