宋海乔 强 军 王轩轩

河南科技大学第一附属医院影像中心(河南 洛阳 471003)

颅脑肿瘤指发生在颅腔内的神经系统肿瘤，以胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤最为常见，因肿瘤类型、分型不同，颅脑肿瘤在治疗选择、预后上也存在明显差异，因此明确诊断是提出治疗方式、把握治疗时机和改善预后的基础[1]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是评价颅脑肿瘤的首选检查方式，可为肿瘤定位、定性提供有效信息，但当临床表现不支持或影像表现不典型时，常规MRI序列在信息获取上有一定缺陷，不利于临床诊断顺利进行[2]。随着MRI技术发展，多模态MRI成像技术应用不断推广，且不同技术有各自的独特优势，能为肿瘤诊断提供更丰富的影像信息，其作为常规MRI的有力补充，在颅脑肿瘤诊疗中应用越来越受重视[3-4]。本研究将弥散加权成像(DWI)、三维动脉自旋标记(3D-ASL)、氢质子磁共振波谱(H-MRS)三种MRI技术用于颅脑肿瘤诊断，旨在分析其应用价值，为临床实现颅脑肿瘤精准医疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2017年1月至2019年4月于我院接受诊疗的62例颅脑肿瘤患者临床资料，其中，男性38例，女性24例，年龄26～64(43.85±7.41)岁，术后病理证实肿瘤类型：胶质瘤28例(高级别胶质瘤11例，低级别胶质瘤17例)，脑膜瘤19例，转移瘤15例。

纳入标准：所有患者首次诊断为颅脑肿瘤，且经术后病理证实；术前接受MRI检查，检查前未接受放化疗，且无颅脑手术史；能配合完成常规平扫、增强扫描及DWI、3D-ASL、H-MRS，且扫描图像质量高；其他临床资料完善。

排除标准：入院时病情危重，存在MRI扫描禁忌，无法配合完成相关检查，未在本院接受手术治疗，精神异常、认知障碍，临床资料不全。

1.2 方法采用德国西门子3.0 T 超导核磁共振仪(型号Magnetom Skyra)及配套头颅线圈(8通道相控)，患者除仰卧位、头先进；先行常规扫描，层厚5 mm，层间距1.5mm，扫描序列包括T1WI横断位(参数设置：TR/TE为250ms/2.5ms，FOV为24×18)，T2WI横断位和矢状位(TR/TE为4933ms/117.2ms，FOV为24×18)，T2水抑制Dark-fluid横断位(TR/TE为7000ms/92.5ms，FOV为24×24)，然后进行DWI序列扫描，层厚不变，TR/TE为4880ms/78ms，FOV为24×24，分别于轴位、矢状位、冠状位三个方向施加弥散梯度，取0、1000s/mm2两个弥散梯度因子；再行3D-ASL，层厚、层间距不变，TR/TE为4852ms/10.7ms，FOV为24×24；采用高压注射器经静脉注射钆喷酸葡胺注射液(剂量：0.2mmoL/kg，流率3.0mL/s)，行轴位、矢状位、冠状位增强扫描；最后行1H-MRS二维多体素扫描，ROI根据增强后轴位T1WI或平扫轴位T2WI肿瘤最大实性层面定位，扫描前进行匀场、调谐、水抑制处理，TR/TE为4852ms/10.7ms，体素大小为1.0cm×1.0cm×1.5cm。检查由具有丰富经验的放射技师完成，经工作站、软件处理后，获取MRI平扫、弥散、灌注、波谱原始图，由2名经验丰富的放射医师进行诊断分析。

1.3 观察指标(1)DWI弥散图：结合常规MRI增强后轴位T1WI或平扫轴位T2WI选取肿瘤最大实性层面，在瘤体弥散受限最大区、对侧肿瘤镜像区(瘤体大、占位效应显著时取对侧正常白质区)找2个ROI，测量瘤体和对侧镜像区表观弥散系数(ADC)值，其比值及相对表观弥散系数(rADC)。(2)3D-ASL灌注图：结合常规MRI增强或平扫图像选取肿瘤最大实性层面，在瘤体血流灌注最大区、对侧镜像区、对侧正常白质及灰质找4个ROI，测量血流灌注图中最大肿瘤血流量(TBF)及脑血流量(CBF)值，用肿瘤TBF值除以对侧镜像区、对侧正常白质及灰质CBF值，得到相对脑血流量值(rCBF)。(3)1H-MRS波谱图：结合增强扫描图，在肿瘤瘤体强化最显著区、对侧正常脑实质镜像区、肿瘤周围找3个ROI，观察对应区域胆碱(Cho)、肌酸(Cr)、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)代谢物峰值，比较Cho/Cr、NAA/Cr、Cho/NAA代谢物峰值比值。(4)分别根据常规MRI对肿瘤进行诊断，同时结合DWI、3D-ASL、1H-MRS对应各参数值，对肿瘤再次进行诊断，以最终病理诊断结果为标准，对比常规MRI、常规MRI+DWI、3D-ASL、1H-MRS诊断与病理诊断的符合率。

1.4 统计学方法采用SPSS 19.0软件，计量资料用()描述，多组间比较采用重复测量方差分析，组间两两比较进行q检验，诊断符合率用例数(百分比)[n(%)]表示，比较采取配对χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 DWI弥散图所测不同颅脑肿瘤瘤体ADC、rADC比值比较DWI弥散图显示(表1)，高级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤瘤体ADC值及rADC值均显著低于低级别胶质瘤(P＜0.05)，但高级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤ADC值及rADC值比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

表1 DWI图所测不同颅脑肿瘤瘤体ADC(×10-3mm2/s)、rADC比值比较()

表1 DWI图所测不同颅脑肿瘤瘤体ADC(×10-3mm2/s)、rADC比值比较()

注：＊表示与低级别胶质瘤比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)，下同。

2.2 3D-ASL灌注图所测不同颅脑肿瘤瘤体rCBF比值比较3D-ASL灌注图显示(表2)，低级别胶质瘤灌注值显著低于高级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤(P＜0.05)，高级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤灌注值比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.3 1H-MRS波谱图所测不同颅脑肿瘤瘤体、瘤周与正常脑实质Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr值比较1H-MRS波谱图显示(表3)，胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤瘤体、瘤周Cho/Cr、Cho/NAA均显著高于正常脑实质(P＜0.05)，且胶质瘤瘤周Cho/Cr、Cho/NAA值显著高于脑膜瘤、转移瘤(P＜0.05)；脑膜瘤瘤体Cho/NAA值显著高于胶质瘤、转移瘤(P＜0.05)，NAA/Cr值显著低于胶质瘤、转移瘤(P＜0.05)。

2.4 常规MRI检查及联合多模态MRI检查与病理结果的诊断结果比较常规MRI检查诊断出低级别胶质瘤13例，高级别胶质瘤17例，脑膜瘤18例，转移瘤16例，与病理结果诊断符合率为83.87%(52/62)；常规MRI检查联合多模态MRI检查诊断出低级别胶质瘤17例，高级别胶质瘤12例，脑膜瘤19例，转移瘤14例，诊断符合率为96.77%(60/62)；联合多模态MRI诊断符合率显著高于单纯常规MRI检查(χ2=5.905，P＜0.05)，见表4。

典型病例，男，54岁，MRI分析提示左枕叶占位性病变，病灶呈类圆形，边界清楚，具体结果见图1。

表2 3D-ASL灌注图所测不同颅脑肿瘤瘤体rCBF比值比较()

表2 3D-ASL灌注图所测不同颅脑肿瘤瘤体rCBF比值比较()

表3 1H-MRS波谱图所测不同颅脑肿瘤瘤体、瘤周与正常脑实质Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr值比较()

表3 1H-MRS波谱图所测不同颅脑肿瘤瘤体、瘤周与正常脑实质Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr值比较()

注：＊表示与同一肿瘤肿瘤正常脑实质比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)；#表示与胶质瘤同一范围比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)。

表4 常规MRI检查及联合多模态MRI检查与病理结果的诊断结果比较(例)

图1 高级别神经胶质瘤患者MRI检查影像表现。1A为T1WI序列，病灶呈等稍低信号；1B为T2FLAIR像，病灶呈稍高信号，病灶周围明显水肿；1C为T1WI增强扫描，呈明显环形强化；1D为DWI弥散图，病灶呈高信号，夹杂小斑块状低信号；1E为3D-ASL灌注图，病灶周围呈明显高灌注；1F为1H-MRS波谱图，Cho峰明显增高，NAA峰降低，Cho/Cr、Cho/NAA峰增高。

3 讨 论

颅脑肿瘤是继脑外伤、血管性病变之后常见中枢神经系统疾病，随着病情进展，肿瘤会压迫脑组织、引起颅内压升高，患者可出现视力障碍、精神异常、肢体感觉及运动障碍等一系列症状表现，影响患者生活质量，且危及患者生命，尽早准确诊断并治疗是改善预后的关键[5]。多模态MRI将MRI检查从传统形态学诊断发展到了代谢及功能水平，常用的成像技术如DWI能显示水分子转移、跨膜等交换功能微观运动，3D-ASL对肿瘤病变中新生血管微循环灌注能进行有效显示，1H-MRS可无创检查活体组织感兴趣区(ROI)代谢物浓度、动力学特征、代谢特征等，在颅脑肿瘤诊断中展现出了独特优势[6]。

DWI是基于布朗运动原理的一种成像技术，通过反映活体组织水分子布朗运动，可较好反映组织微观结构、体内组织结构，当ADC值增高，说明水分子布朗运动增强，弥散不受限制，而当ADC值下降说明水分子随机自由运动受到了限制。一般来说，当组织细胞密度高、液体粘稠度增加时，水分子布朗运动会受限，ADC值会降低，肿瘤细胞最密集处ADC值最小，也意外着恶性程度最高，有利于帮助判断肿瘤级别及确定手术活检部位[7]。本研究DWI弥散图结果显示，高级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤瘤体ADC值及rADC值均显著低于低级别胶质瘤，但高级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤ADC值及rADC值比较差异无统计学意义，提示DWI对胶质瘤鉴别有一定意义，但对脑膜瘤、转移瘤鉴别则较困难，需结合常规扫描或其他检查手段来区分。恶性肿瘤能形成新生血管用于自身代谢、增殖，而良性肿瘤增生血管是本身存在的毛细血管，因此评估血管分布可一定程度上区分肿瘤边界及良恶性[8]。3D-ASL是一种灌注成像技术，以水质子为内源性示踪剂，通过反转脉冲标记后对标记前后图像剪影，可得到相应灌注参数图，且较一般平面回波成像能降低磁敏感及运动伪影，进而更好反映出肿瘤灌注情况，有效评价新生血管[9]。本研究3D-ASL灌注图显示，低级别胶质瘤灌注值显著低于高级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤，但高级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤灌注值比较差异无统计学意义，提示3D-ASL对高、低级别胶质瘤有一定鉴别意义，但单纯依赖3D-ASL灌注值难以区分高级别胶质瘤与脑膜瘤及转移瘤，需结合其他参数。1H-MRS是当前研究生物组织、细胞代谢、化合物定量分析等唯一无创方法，可通过检测病理性脑组织、正常脑组织相关代谢、化学组成成分，依据正常脑组织与病理区质子波谱差异，对肿瘤定性、边界区分、监测肿瘤进展等有一定意义[10]。Cho、Cr、NAA峰是正常脑组织三大最显著峰，Cho峰代表着总胆碱量，当肿瘤细胞快速增值时，Cho峰会迅速增加，其存在有利于脑肿瘤判定；Cr峰由肌酸、磷酸肌酸、谷胱甘肽等共同组成，代表作脑组织能量代谢变化，其峰值上升，表示脑组织代谢低，一般情况下波动不大，常作为其他代谢物信号强度的参照物；NAA存在于神经元，NAA峰无法在胶质细胞中检出，其含量多少和神经元关系密切，故当机体出现胶质增生性疾病时，NAA显著下降[11]。本研究1H-MRS波谱图显示，胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤瘤体、瘤周Cho/Cr、Cho/NAA均显著高于正常脑实质，且胶质瘤瘤周Cho/Cr、Cho/NAA值显著高于脑膜瘤、转移瘤，提示1H-MRS有助于确定胶质瘤边界；脑膜瘤瘤体Cho/NAA值显著高于胶质瘤、转移瘤，NAA/Cr值显著低于胶质瘤、转移瘤，这与脑膜瘤NAA峰缺如有关，提示1H-MRS有助于脑膜瘤与胶质瘤、转移瘤鉴别。将常规MRI检查与DWI、3D-ASL、1H-MRS检查联合用于颅脑肿瘤诊断发现，联合诊断符合率要显著高于单纯行常规MRI检查，表明应用多模态MRI能提高颅脑肿瘤诊断符合率，与陈亚晗[12]的报道一致。

综上所述，在常规MRI 扫描基础上联合应用DWI、3D-ASL、1H-MRS多模态技术，可提高颅脑肿瘤诊断效率，为临床实现颅脑肿瘤的精准医疗、早期干预提供依据，从而改善患者预后。