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TUhjnbcbe - 2020/12/30 18:17:00

来源:中华神经外科杂志,,36(02):-.

磁敏感加权成像(susceptibility-weightedimaging,SWI)以加权梯度回波序列作为序列基础,根据不同组织间的磁敏感性差异提供图像对比增强,可同时获得磁距图像和相位图像[1]。肿瘤内易感信号(intratumoralsusceptibilitysignals,ITSS)的标准定义为肿瘤内部聚集或不聚集、成簇低信号的细微线状或点状结构,可通过SWI观察到,而常规MRI图像上不明显。对比增强SWI(contrast-enhancedSWI,CE-SWI)为注射对比剂后,肿瘤表现为信号增强影像,由于存在丰富的供血和引流血管,肿瘤周围常表现为高信号,内部强化则表现各异[2]。与常规梯度回波序列相比,SWI能够更敏感地显示出血,甚至是微小出血,在诊断颅脑外伤、颅内肿瘤、脑血管畸形、脑血管病以及某些神经变性病等方面具有较高的价值及应用前景[3,4]。脑胶质瘤是由于大脑胶质细胞癌变所产生的、最常见的原发性颅内肿瘤。目前,神经影像学和胶质瘤的治疗均取得了一定的进展,但胶质瘤的发病机制尚不明确,胶质瘤患者的预后也不理想。在国内外SWI现已广泛应用于脑胶质瘤的诊断和分级[5],且对脑胶质瘤的治疗也有指导作用[6]。

一、胶质瘤SWI的成像特征

1.SWI识别胶质瘤内出血和钙化的作用:

SWI能够突出组织结构和难以通过常规MRI检测的化合物,包括铁、钙化、小静脉、血液和骨骼[7],能更敏感地显示肿瘤内部的出血、微小出血以及钙化,而出血和钙化是胶质瘤诊断中十分重要的征象。

Sehgal等[2]通过对44例颅内肿瘤患者的研究发现,在评估肿瘤可见度、确定肿瘤边界、出血、静脉以及瘤周水肿方面,SWI比标准T1加权后对比图像能提供更好的信息;同时,SWI显示出有价值的液体衰减反转恢复序列(FLAIR)对比度,并补充了常规T1序列可获得的有关病变内部结构的信息。Zulfiqar等[8]对71例少突胶质细胞瘤患者的研究发现,SWI比常规MRI能更好地检测出少突胶质细胞瘤的钙化,SWI(13例)的灵敏度为86%,MRI(71例)的灵敏度为33.3%。

2.SWI在胶质瘤中鉴别出血与钙化的作用:

如前所述,出血和钙化在胶质瘤的诊断中具有重要意义,然而二者在胶质瘤影像学检查中却难以鉴别。在常规影像学检查中,两者均能引起局部磁场的改变,表现为低信号,不能明确地鉴别;SWI在鉴别胶质瘤出血或钙化方面则具有重要作用,肿瘤钙化以高信号为主,外周表现为低信号,而出血则表现为低信号[9]。

Berberat等[10]对11例胶质瘤患者进行SWI和组织病理学检查以验证出血和钙化后发现,在86%的患者中,通过SWI可正确区分肿瘤内钙化与出血,从而得出SWI在区分肿瘤内钙化与出血方面有重要意义的结论。

二、SWI在胶质瘤诊断中的应用

1.SWI在胶质瘤分级诊断中的应用:

胶质瘤的分级在胶质瘤的治疗和预后评估中有至关重要的作用。高级别胶质瘤无论是否切除,均应行放射治疗+辅助化疗(或仅行辅助化疗);对于低级别胶质瘤,则建议最大限度地安全切除肿瘤组织;高风险低级别胶质瘤患者(40岁或未行肿瘤全切除)可从放射治疗+辅助化疗(或仅行辅助化疗)中获益[11]。SWI现已应用于胶质瘤的分级诊断[12,13]。在SWI图像上将ITSS按形态学表现分为3种:聚集的点状结构、聚集的细微线状结构以及点状与细微线状混合结构;并根据SWI上肿瘤内线状或点状结构的数目将肿瘤分级[14],制定出如下ITSS分级系统:0级,无ITSS;1级,1~5个点状或细微线状ITSS;2级,6~10个点状或细微线状ITSS;3级,11个以上点状或细微线状ITSS。不同级别胶质瘤的SWI表现有明显差异,应用SWI有助于术前对胶质瘤分级进行评估[15]。与常规成像技术相比,SWI在脑星形细胞瘤中对小血管和微血管出血的显示更有优势,且统计学分析结果显示,SWI图像中不同级别胶质瘤的小血管和微血管出血明显不同。

Li等[16]在对32例胶质瘤患者的研究中发现,低级别胶质瘤的ITSS级别显著低于高级别胶质瘤(P0.01),世界卫生组织(WHO)Ⅱ级胶质瘤的ITSS级别显著低于WHOⅢ或Ⅳ级胶质瘤。由此认为,ITSS在诊断胶质瘤级别中具有显著效果。

Wang等[17]对94例星形细胞瘤患者的研究发现,星形细胞瘤中的ITSS与相对脑血容量最大值(r=0.72,P0.01)和肿瘤病理学分级(r=0.92,P0.01)有显著相关性;相对脑血容量与肿瘤病理学分级之间也有显著相关性(r=0.77,P0.),ITSS可用于评估星形细胞瘤患者的WHO肿瘤分级。

2.SWI在胶质瘤鉴别诊断中的应用:

脑胶质瘤的影像学诊断目前以MRI平扫+增强为主,同时一些MRI特殊功能检查(磁共振弥散加权成像、弥散张量成像、灌注成像、血氧水平依赖成像)、正电子发射计算机断层显像术以及单光子发射计算机断层成像术也被用于胶质瘤的诊断和鉴别诊断,但在某些影像学特征相似疾病的鉴别诊断方面仍面临着很大的挑战。SWI作为新型MRI技术,已逐渐应用于胶质瘤的鉴别诊断中,其在鉴别胶质瘤、淋巴瘤、转移瘤、脑膜瘤以及脑脓肿方面取得一定成果。Radbruch等[18]和Peters等[19]利用SWI中ITSS对胶质母细胞瘤与淋巴瘤进行了较好的鉴别诊断。同时,也有研究报道,利用SWI可通过相位和幅度图像的组合来加强单发颅内占位性病变的鉴别诊断,在鉴别单发的胶质瘤、淋巴瘤、转移瘤以及非肿瘤性病变中具有显著效果[20]。

Di等[21]应用肿瘤内SWI信号的体积分数(信号比)和分形维数对78例不同组织病理学的脑肿瘤患者(低、高级别胶质瘤,转移瘤,脑膜瘤,淋巴瘤)进行研究后发现,通过信号比和分形维数能够区分Ⅲ级和Ⅳ级胶质瘤、转移瘤以及脑膜瘤(P0.05),分形维数在淋巴瘤和高级胶质瘤之间的差异有统计学意义(P0.05),从而验证了SWI在胶质瘤鉴别诊断中的作用。

3.SWI在确定胶质瘤实体大小和边缘中的应用:

由于神经外科手术是胶质瘤综合治疗的基础,因而早期检测和确定肿瘤的位置、大小以及浸润程度可以改善患者对治疗的反应。目前,通过常规影像学检查准确确定胶质瘤的实体大小和边缘极为困难,随着SWI和CE-SWI在胶质瘤诊断中的应用,在非侵入性鉴定肿瘤的侵袭区方面取得了一定的进展[22]。通过研究表明,ITSS的变化与胶质瘤的位置和体积具有相关性,在脑室下区的胶质母细胞瘤中,ITSS的形态随着肿瘤体积的变化而改变,在较大的肿瘤中,点状与线状混合的ITSS形态为主要表现[23]。

Blasiak等[24]使用基于超顺磁性氧化铁纳米粒子的靶向对比剂附着于胶质瘤边缘,即脑-肿瘤界面,附着后靶细胞的氧化铁含量增加,使肿瘤与正常组织边界处的磁敏感性差异增大,然后利用SWI序列扫描,在脑-肿瘤交界处形成低信号,从而准确确定胶质瘤实体大小和边缘。

三、SWI在胶质瘤放、化疗中的指导作用

放、化疗在胶质瘤的治疗中有至关重要的作用。影像学检查对明确胶质瘤放、化疗的疗效及反应有重要作用,随着SWI技术的发展,SWI已应用于对胶质瘤放、化疗的指导。SWI可提示血管结构改变以及监测体内抗血管生成治疗的效果。因此,SWI可反映脑胶质瘤内部的血管结构改变,是神经放射学随访的有效工具[6]。Lupo等[25]对25例手术切除后同时接受抗血管生成治疗、化疗以及放射治疗的胶质母细胞瘤患者行MRI和SWI检查,进行比较后发现,接受治疗前SWI呈现更多低信号区域的患者具有更好的疗效。

随着放、化疗在胶质瘤综合治疗中的广泛应用,胶质瘤患者得到更合理的治疗成为可能,但是放疗后出现的放射性坏死与肿瘤复发却很难鉴别,阻碍了更合理治疗方案的制定和补救治疗。采用常规影像学技术难以鉴别放射性坏死与肿瘤复发,往往需要脑立体定向活组织检查术结果来确定。随着SWI技术的成熟,CE-SWI使无创地鉴别放射性坏死与肿瘤复发成为可能。Al等[26]在对放疗后出现新强化病灶的17例高级别胶质瘤患者的研究中发现,CE-SWI影像中,肿瘤内的表观扩散系数在放射性坏死灶中显著增加,而在复发肿瘤中明显降低。

四、SWI在胶质瘤诊治应用中的局限性

SWI技术本身受限于肿瘤内部出血的影响,少量出血可能会扩大低信号区域,不利于病灶内其他结构的显示,而大面积出血引起的显著低信号可能掩盖肿瘤内部的血管,不利于对肿瘤内部血管的正确评估[17]。SWI序列扫描时间较长,且对运动伪影十分敏感,不利于危重患者的检查。SWI成像在气体-组织交界面附近存在明显伪影,术后病灶中残留的高浓度含铁血*素也能导致伪影存在[27]。随着影像学成像和采集技术的不断成熟和完善,目前已可明显缩短扫描时间并减少伪影。SWI在胶质瘤诊断中的应用也缺乏统一的标准,无法做到完全准确地对胶质瘤分级诊断和鉴别诊断。

五、总结

SWI是评估胶质瘤以及指导胶质瘤治疗和评估预后不可或缺的工具。通过ITSS可以完成对胶质瘤的无创诊断、评级以及治疗效果的监测。CE-SWI可提供有关肿瘤侵袭区的更多信息以及鉴别放射性坏死与肿瘤复发。随着技术的不断改进,SWI可提供更细致的胶质瘤小静脉及出血方面的信息,以及提供更全面的肿瘤内部结构信息,从而为胶质瘤的研究提供更多的帮助。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献略

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