馬 玲，劉愛(ài)友，韓 廣

（山東省臨沂市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，山東 臨沂 276002）

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma，GBM）和腦轉(zhuǎn)移瘤是顱內(nèi)最常見(jiàn)的2種惡性腫瘤［1-2］，兩者治療方案和預(yù)后有很大差異。因此，無(wú)需腦組織活檢即作出準(zhǔn)確的鑒別診斷，具有重要臨床意義，尤其是當(dāng)病變位于危險(xiǎn)部位或無(wú)需切除時(shí)。若顱外存在原發(fā)病變或顱內(nèi)腫瘤呈多發(fā)，多數(shù)被認(rèn)為是腦轉(zhuǎn)移瘤，許多腦轉(zhuǎn)移瘤最初表現(xiàn)為單一、孤立的病變；GBM多為單發(fā)病灶，少數(shù)也可為多發(fā)病灶，因此，原發(fā)性GBM和單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別尤其是臨床難點(diǎn)，常規(guī)MRI很難區(qū)分兩者［2-5］。本研究旨在探討基于絕對(duì)腦血容量（cerebral blood volume，CBV）值的直方圖分析鑒別GBM和腦轉(zhuǎn)移瘤的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年2月至2017年11月在我院經(jīng)手術(shù)切除、病理確診的GBM 15例和轉(zhuǎn)移瘤12例，具體流行病學(xué)匯總信息見(jiàn)表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有明確的病理診斷結(jié)果；②年齡＞18周歲；③MRI數(shù)據(jù)中含有絕對(duì)CBV圖。排除標(biāo)準(zhǔn)：①絕對(duì)CBV圖質(zhì)量不合格；②病理分級(jí)意見(jiàn)有待統(tǒng)一。

1.2 儀器與方法 使用Magnetom Skyra Siemens 3.0 T MRI儀和20通道頭頸聯(lián)合線圈。絕對(duì)CBV圖由定量動(dòng)態(tài)磁敏感灌注加權(quán)序列（DSC-PWI）計(jì)算得出。DSC-PWI序列為Siemens公司提供的Scale PWI序列，是一種基于Bookend MRI定量灌注技術(shù)的方法，包含強(qiáng)化前的T1mapping圖像、動(dòng)態(tài)SWI圖像和強(qiáng)化后的T1mapping圖像，其計(jì)算公式和可靠性在既往研究中已得到驗(yàn)證［6］。SWI圖像采用T2*WI，TR 1 600 ms，TE 30 ms，帶寬 1 748 Hz 每像素，F(xiàn)OV 220 mm×220 mm，體素大小1 mm×1 mm×5 mm，層厚5 mm，翻轉(zhuǎn)角50°，共采集80期，掃描開始46 s后用高壓注射器注射對(duì)比劑Gd-DTPA（北陸藥業(yè)），流率4 mL/s，劑量0.2 mmol/kg體質(zhì)量；后以相同流率注射20 mL生理鹽水；掃描結(jié)束后，在線自動(dòng)生成絕對(duì)CBV圖。先行常規(guī)顱腦MRI平掃（T1WI、T2WI、T2-FLAIR及DWI），然后行 Scale PWI掃描，掃描結(jié)束后行三方位強(qiáng)化T1WI。所有序列均為軸位定位，且掃描層數(shù)及定位方案一致。

表1 研究人群臨床信息匯總

1.3 數(shù)據(jù)分析 將強(qiáng)化T1WI及絕對(duì)CBV圖以DICOM格式導(dǎo)入商業(yè)化軟件NordicICE（版本4.0.6，卑爾根，挪威）中，選取強(qiáng)化范圍最大的層面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：①?gòu)?qiáng)化病灶灌注值的直方圖分析，首先在強(qiáng)化T1WI圖像上勾畫ROI，ROI僅覆蓋腫瘤的強(qiáng)化區(qū)，保存ROI文件，然后在絕對(duì)CBV圖上打開ROI，對(duì)ROI覆蓋的像素范圍進(jìn)行直方圖分析，記錄25%、50%、75%及95%直方圖截?cái)嘀?，分別記作CBV25%、CBV 50%、CBV75%、CBV95%（單位 mL/100 g）。②瘤周水腫區(qū)灌注值平均值分析，首先在平掃T2WI圖像上勾畫3個(gè)大小相等的圓形ROI，ROI放置在強(qiáng)化病灶周圍的瘤周水腫區(qū)，保存ROI文件，然后在絕對(duì)CBV圖上打開ROI，得到3個(gè)ROI的灌注值，取其平均值作為瘤周水腫區(qū)的灌注值，記作CBV瘤周（單位mL/100 g）。操作示例見(jiàn)圖1。

圖1 ROI放置示意圖 圖1a～1c 分別為強(qiáng)化T1WI、T2WI和絕對(duì)腦血容量（CBV）圖像。在強(qiáng)化T1WI上勾畫強(qiáng)化區(qū)域的ROI，然后復(fù)制到絕對(duì)CBV圖中，再在T2WI上瘤周水腫區(qū)勾畫3個(gè)大小相等的圓形ROI，復(fù)制到絕對(duì)CBV圖上

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用描述性統(tǒng)計(jì)方法（中位數(shù)及四分位區(qū)間）展示每個(gè)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特點(diǎn)，非參數(shù)檢驗(yàn)驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。采用雙側(cè)Mann-Whitney U檢驗(yàn)驗(yàn)證2組間各參數(shù)差異是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ROC曲線用于評(píng)估參數(shù)的鑒別診斷效能，并結(jié)合似然比確定合適的截?cái)嘀担舾卸榷x為正確診斷GBM的比率，特異度定義為正確診斷轉(zhuǎn)移瘤的比率。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 流行病學(xué)特征 GBM與腦轉(zhuǎn)移瘤的年齡、性別比和發(fā)病部位差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），可排除年齡、性別對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的影響。12例轉(zhuǎn)移瘤中，10例（83.3%）原發(fā)灶是肺癌，2例（16.7%）原發(fā)灶是乳腺癌。

2.2 數(shù)據(jù)分析結(jié)果 強(qiáng)化病灶灌注值的直方圖分析和瘤周水腫區(qū)灌注值平均值分析結(jié)果見(jiàn)表2。CBV75%在2組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），CBV瘤周在2組 間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表 2 2 組直方圖分析結(jié)果和水腫區(qū)灌注匯總［mL/100 g，M（QL，QU）］

2.3 診斷效能分析 僅CBV75%在2組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），因此僅計(jì)算其診斷效能，其ROC 曲線下面積為 0.84［95%可信區(qū)間（0.78，0.90）］，當(dāng)截?cái)嘀禐?4.0 mL/100 g時(shí)具有最大的診斷效能（似然比為 8.9），此時(shí)敏感度為89.6%，特異度為84.3%。典型示例見(jiàn)圖2，3。

圖2 女，76歲，因發(fā)現(xiàn)左側(cè)口角活動(dòng)及感覺(jué)障礙2周入院 圖2a 強(qiáng)化T1WI示右側(cè)額顳葉類圓形強(qiáng)化灶 圖2b 絕對(duì)腦血容量（CBV）圖示病灶整體灌注略低 圖2c 直方圖分析示像素呈略偏左側(cè)分布 圖2d 病理證實(shí)為肺腺癌（HE×200） 圖3 男，67歲，右側(cè)活動(dòng)不利、言語(yǔ)不清1周入院 圖3a 強(qiáng)化T1WI示左額葉類圓形強(qiáng)化灶 圖3b 絕對(duì)CBV圖示病灶整體灌注略高 圖3c 直方圖分析像素呈略偏中心分布 圖3d 病理證實(shí)為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（HE×100）

3 討論

GBM和顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的鑒別是臨床難點(diǎn)，常規(guī)MRI不能很好地作出鑒別診斷［3，7］，因此利用 MRI新技術(shù)尋找到合適的影像標(biāo)記是主流研究方向，其中MRI灌注技術(shù)應(yīng)用最廣。

MRI灌注技術(shù)是通過(guò)對(duì)瘤周水腫區(qū)性質(zhì)的判定作出鑒別診斷［3，7-8］?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)研究［8］已證實(shí)，GBM 由于浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特性，其瘤周水腫區(qū)內(nèi)有腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，這種水腫定義為浸潤(rùn)性水腫。相反，轉(zhuǎn)移瘤由于其膨脹性生長(zhǎng)的特性，其瘤周水腫區(qū)內(nèi)無(wú)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，僅單純血管源性水腫，這種水腫定義為非浸潤(rùn)性水腫。MRI新技術(shù)，如彌散成像、灌注成像、化學(xué)飽和交換轉(zhuǎn)移成像等，均可鑒別這 2 種水腫區(qū)［3，7-8］。然而，GBM的瘤周水腫區(qū)有時(shí)與轉(zhuǎn)移瘤的瘤周水腫區(qū)在參數(shù)圖上并無(wú)差異，這取決于研究所納入GBM瘤周浸潤(rùn)情況，若瘤周水腫浸潤(rùn)較輕，則不易與轉(zhuǎn)移瘤的非浸潤(rùn)性水腫相鑒別，這在小樣本量的研究中更為突出。本研究中GBM的瘤周水腫區(qū)在灌注值上與腦轉(zhuǎn)移瘤差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），提示所納入GBM的瘤周水腫浸潤(rùn)較輕。

既往研究［7］也探討過(guò)MRI新技術(shù)在腫瘤強(qiáng)化區(qū)上的鑒別價(jià)值，但結(jié)果并不滿意，這些研究多是基于ROI的平均值分析，限制了數(shù)據(jù)分析的全面性，而直方圖分析可解決這個(gè)問(wèn)題。但直方圖分析僅能分析定量參數(shù)圖，而普通的灌注參數(shù)圖不是定量參數(shù)圖?；贐ookend技術(shù)的DSC-PWI灌注的絕對(duì)CBV圖則是一種定量參數(shù)圖，使直方圖分析成為可能。

本研究結(jié)果顯示，CBV75%具有最好的診斷效能，而常用的中位數(shù)（CBV50%）則在2組中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），這說(shuō)明GBM和轉(zhuǎn)移瘤病灶存在明顯的灌注異質(zhì)性，而灌注的中位數(shù)無(wú)法描述灌注值分布的偏峰狀態(tài)。這一結(jié)果說(shuō)明GBM和轉(zhuǎn)移瘤強(qiáng)化區(qū)的差異存在于稍高灌注值的分布差異，前者稍高灌注的區(qū)域大于后者，而低灌注和明顯高灌注區(qū)域相似。GBM是WHOⅣ級(jí)的膠質(zhì)瘤，膠質(zhì)瘤的分級(jí)與微血管密度呈明顯正相關(guān)性，因此，GBM的微血管密度較高，對(duì)應(yīng)的較高灌注區(qū)域也較廣［9-11］。轉(zhuǎn)移瘤是外源性腫瘤，既往研究［4］證實(shí)難辨性單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤以肺癌和乳腺癌轉(zhuǎn)移為主，與本研究結(jié)果一致。肺癌與乳腺癌腦轉(zhuǎn)移灶在國(guó)際上一直被認(rèn)為是等或低灌注腫瘤，所以難辨性單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤較高灌注的區(qū)域?。?，12］。研究［10］表明，GBM與腦轉(zhuǎn)移瘤腫瘤邊緣的強(qiáng)化區(qū)域（尤其是類圓形強(qiáng)化的腫瘤）病理學(xué)基礎(chǔ)不同，GBM的邊緣強(qiáng)化區(qū)域主要是浸潤(rùn)的腫瘤瘤體，膠質(zhì)增生少，因此微血管密度高；而轉(zhuǎn)移瘤由于膨脹性生長(zhǎng)的特性，其邊緣強(qiáng)化區(qū)域主要是膠質(zhì)增生細(xì)胞，不以瘤體為主，因此微血管密度小。

本研究表明，在無(wú)明顯浸潤(rùn)性水腫的GBM與難辨性單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤進(jìn)行鑒別時(shí)，基于絕對(duì)CBV值的強(qiáng)化區(qū)域的直方圖分析能夠提供額外的診斷信息。

本研究的不足：①轉(zhuǎn)移瘤樣本量較小，這是臨床治療決策決定，轉(zhuǎn)移瘤患者多直接行放療同步化療，只有難辨性轉(zhuǎn)移瘤或病灶較大對(duì)生活質(zhì)量有明顯影響時(shí)才行手術(shù)切除明確診斷。②未對(duì)多發(fā)GBM與多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤進(jìn)行比較分析。

綜上所述，基于絕對(duì)CBV值的強(qiáng)化區(qū)域的直方圖分析能夠鑒別單發(fā)GBM和難辨性單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤，其中CBV75%是最合適的鑒別指標(biāo)，在GBM瘤周水腫無(wú)明顯浸潤(rùn)征象時(shí)，可作為一種新的鑒別方法。