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【摘要】目的探讨多模态磁共振成像对脑星形细胞瘤分级诊断的价值研究，为脑星形细胞瘤病情评估，以及治疗方案的选择提供科学依据。方法回顾性分析沭阳医院2020年3月至2022年3月收治的50例脑星形细胞瘤患者的临床资料，按世界卫生组织（WHO）的肿瘤分级系统，将患者分为低级别星形细胞瘤组（21例）和高级别星形细胞瘤组（29例）。术前患者接受动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）与弥散加权成像（DWI）检查。比较不同分级患者表观扩散系数（ADC）、容积转运参数（Ktrans）、血管外细胞外间隙容积比（Ve）；采用受试者工作特征（ROC）曲线分析ADC、Ktrans值、Ve对高级别脑星形细胞瘤的诊断效能；对比分析低级别星形细胞瘤组与高级别星形细胞瘤典型病例的影像学征象。结果与低级别星形细胞瘤组比，高级别星形细胞瘤组患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高；ROC曲线分析显示，ADC、Ktrans值、Ve预测高级别脑星形细胞瘤的曲线下面积分别为0.696、0.757、0.831，其中以Ve曲线下面积及诊断特异度最大，诊断效能最高（均P＜0.05）。结论采用多模态磁共振成像可以更加准确地评估脑星形细胞瘤的病变恶性程度，且ADC、Ktrans值、Ve预测高级别脑星形细胞瘤的诊断价值均较高，其中Ve诊断价值最高，可为手术的实施和治疗方案的选择提供科学依据，并能够为预后的评估提供参考。
【关键词】多模态磁共振成像;脑星形细胞瘤;分级诊断;价值研究
随着医学成像技术的不断发展，多模态磁共振成像技术作为一种新型的医学成像技术，开辟了大脑疾病诊断和治疗的新途径。其中，脑星形细胞瘤作为一种严重的脑部肿瘤，其病变范围广泛、生长速度快，对患者的健康造成了极大危害，因此对其的分级诊断尤为重要。胡平等[1]研究报道，脑星形细胞瘤的恶性程度与预后密切相关，对星形细胞瘤进行精准评估，有助于制定手术方案，同时也利于患者的预后评估及随访。影像学检查作为诊断颅脑肿瘤的常用手段，在早期诊断脑星形细胞瘤中起关键作用。近年来，随着MRI技术的不断升级和发展，其在该领域的应用得到了更加广泛的应用和研究，其中动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）技术能够通过对患者的病灶部位水分子的分布情况、表观扩散系数（ADC）的量化分析，综合评估患者病情；此外，DCE-MRI能够通过三维重建患者的影像学数据，提高对病情的诊断灵敏度[2]。弥散加权成像（DWI）用于观察组织中的水分子的弥散过程，其通过利用MRI技术，测量水分子在组织中的弥散运动，从而提供有关组织微观结构和功能的信息。由于不同组织的水分子弥散速度不同，DWI能够提供关于组织类型和病理变化的信息[3]。基于此，本研究在探究该技术在术前诊断脑星形细胞瘤中的潜在作用的同时，进一步探究了DCE-MRI技术与DWI技术在该领域应用的互补性，旨在为提升该疾病的诊疗水平提供依据，现报道如下。
1资料与方法
1.1一般资料回顾性分析沭阳医院2020年3月至2022年3月收治的50例脑星形细胞瘤患者的临床资料，按世界卫生组织（WHO）的肿瘤分级系统[低级别星形细胞瘤(Ⅰ~Ⅱ级），分化及预后良好；高级别星形细胞瘤(Ⅲ~Ⅳ级），低分化且预后差][4]，将患者分为低级别星形细胞瘤组（21例）和高级别星形细胞瘤组（29例）。低级别星形细胞瘤组患者中男性13例，女性8例；年龄25~75岁，平均（52.16±12.43）岁。高级别星形细胞瘤组患者中男性19例，女性10例；年龄25~76岁，平均（52.22±12.37）岁。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），组间可比。纳入标准：①符合《脑胶质瘤诊疗规范（2018年版）》[5]中脑星形细胞瘤的诊断标准；②未做手术及放化疗于影像检查前；③手术在影像检查后2周内进行。排除标准：①无法接受DCE-MRI检查；②DCE-MRI和DWI图像质量差，难以清晰显示病灶；③有脑手术史。本研究通过沭阳医院医学伦理委员会审核批准。批准文号为：沭阳伦审（2022）第（92）号。
1.2检测方法术前患者先接受DWI检查再行DCE-MRI检查，①DWI检查使用3.0 T超导磁共振（MAGNETOMSkyra 3.0 T，德国Siemens Healthineers）和16通道头颈联合线圈，呈仰卧位检查。扫描序列用单次激发自旋回波-回波平面成像（SE-EPI），扫描参数：恢复时间（TE）为73 ms，重复时间（TR）为7 900 ms，激励次数（NEX）为4次，层厚8 mm，矩阵128×130，b=1 000 s/mm2值进行加权，测定ADC值。
DCE-MRI检测时采用快速梯度回波脉冲序列扫描，其参数TE、TR、将翻转角（FA）、层厚、分辨率、体素依次设置为1.4 ms、4.1 ms、15°、0.8 mm、446、0.9 mm×0.8 mm×0.8 mm。第1次扫描后注射钆喷酸葡胺注射液（北京北陆药业有限公司，国药准字H10960045，规格：20 mL∶9.38 g），然后再行6次扫描，每次扫描30 s，所扫描的序列都定位于同一层面。使用SE-EPI扫描序列测量ADC值，其扫描的参数：TE、TR、NEX、层厚、b值、矩阵依次为：77 ms、5 300 ms、4次、5 mm、1 000 s/mm2、160×130。
图像处理分析：将扫描的图像数据上传到GE处理工作站，分别通过2名具备5年以上的中枢神经系统阅片的丰富经验医师，在同层面ADC图像上，避开坏死、钙化意见囊变区，且于相同位置勾画出感兴趣区（ROI），容积转运参数（Ktrans）、血管外细胞外间隙容积比（Ve）的参数值，然后取平均值。
1.3观察指标①比较两组患者ADC、Ktrans、Ve的参数值。②应用受试者工作特征（ROC）曲线分析ADC、Ktrans值、Ve对高级别脑星形细胞瘤的诊断价值。③分析两组患者典型病例影像学特征。
1.4统计学方法应用SPSS 24.0统计学软件分析数据，计量资料经S-W法检验证实符合正态分布且方差齐，以(x±s)表示，采用t检验；采用ROC曲线分析ADC、Ktrans值、Ve对高级别脑星形细胞瘤的诊断价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1两组患者ADC、Ktrans值、V‘比较与低级别星形细胞瘤组比，高级别星形细胞瘤组患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。
2.2 ROC曲线分析ADC、Ktrans值、V‘对高级别脑星形细胞瘤的预测价值ADC、Ktrans值、Ve预测高级别脑星形细胞瘤的曲线下面积分别为0.696、0.757、0.831，其中Ve曲线下面积及特异度均最大，均具有诊断价值（均P＜0.05），见表2、见图1。
2.3典型病例分析患者1：男，42岁，左侧颞叶弥漫星形细胞瘤，WHOⅡ级，图像检查T1轴位增强和ADC图，图中显示低级别胶质瘤，Ve值为0.16，Ktrans值为0.09/min，ADC值为1.51×10-3 mm2/s。在DCE-MRI图片中表现为不明显强化，见图2-A；在DWI图片中呈现低信号强度，呈圆形或椭圆形，边界清晰，与周围正常脑组织有明显分界，密度较低，见图2-B。患者2：女，65岁，左顶叶胶质母细胞瘤，为WHOⅣ级，图像检查轴位增强和ADC图，图中显示高级别胶质瘤，Ve值为0.41，Ktrans值为0.23/min，ADC值为0.92×10-3 mm2/s。在DCE-MRI图片中表现为明显的强化，见图3-A；在DWI图片中呈现高信号强度区域，边界较模糊，不规则，病灶周围形成弥漫性浸润区域，见图3-B。
3讨论
脑星形细胞瘤是一种起源于星形细胞的恶性肿瘤，星形细胞是大脑和脊髓中最常见的细胞类型之一，具有支持和营养神经组织的功能。脑星形细胞瘤可以分为多个亚型，包括低级别星形细胞瘤和高级别星形细胞瘤，高级别的星形细胞瘤具有低分化和强浸润性，因此通过手术难以完全切除，需要辅助放疗和化疗，并且容易复发。相比之下，低级别的星形细胞瘤分化良好，增殖性强，可以通过手术切除[6]。脑星形细胞瘤是一种较为常见的神经系统肿瘤，由于其病变位置和临床表现的多样性，在不同的治疗方案和预后评估方面存在一定的困难[7]。因此，进行准确的术前诊断和评估对于治疗方案的选择和预后评估至关重要。
DCE-MRI联合DWI术前诊断，是一种新型的医疗诊断技术，可用于脑星形细胞瘤的相关参数和病变恶性程度的评估。其中DCE-MRI在MRI扫描的过程中注入一种可被MRI所识别的显影剂，使细胞外组织液顺磁性地分布在扫描范围内，通过该显影剂与肿瘤组织的血供和代谢活性的变化，可对肿瘤的恶性程度和血管生成等关键参数进行客观定量的评估；而DWI技术则可以对肿瘤的分子扩散进行定量描述，进一步提高病灶的可见性和准确度[8]。ADC是DWI技术中常用的量化指标，反映了组织的扩散能力，可以用来评估脑星形细胞瘤的恶性程度和预测其治疗反应。
张丽玲等[9]研究表明，脑星形细胞瘤的分级与ADC值有一定关系，一般来说，高分级的脑星形细胞瘤ADC值较低，低分级的脑星形细胞瘤ADC值较高。这可能与恶性脑星形细胞瘤细胞的增殖和肿瘤细胞排列紧密程度较高有关，使得ADC值偏低；Ktrans代表了血管内的对比剂向组织间的转运速率，反映了血管壁的通透性和血管内外的物质交换情况。Ktrans值越高，说明血管壁通透性越大，物质交换越频繁，可能意味着肿瘤组织的血管新生较活跃；Ve反映了肿瘤组织中血浆体积的百分比，即组织中血管容积的比例，Ve值越高，说明肿瘤组织中血管容积越大，可能表示肿瘤血管密度较高。低级别胶质瘤通常具有较低的Ktrans值和Ve值，这是因为低级别胶质瘤的血管通透性和血管生成程度相对较低；而在高级别胶质瘤通常具有较高的Ktrans值和Ve值，因高级别胶质瘤的血管通透性和血管生成程度相对较高，高级别胶质瘤的恶性程度较高，血管生成活跃，血管通透性增加。ADC、Ktrans值及Ve是通过磁共振成像技术获得的参数，反映了高级别脑星形细胞瘤在水分子扩散、血管生成及细胞间隙容积等方面的病理改变。这些参数的测量可以帮助医师了解病变的组织学特征和恶性程度，对高级别脑星形细胞瘤的诊断和治疗方案的选择具有重要意义[10]。本研究结果显示，与低级别星形细胞瘤组比，高级别星形细胞瘤组患者ADC更低，而Ktrans值、Ve更高，提示其恶性程度越高，肿瘤内新生血管细胞畸形则越多，同时也会增加血管密度。
DCE-MRI联合DWI术前诊断对高级别星形细胞瘤的意义在于提供了对肿瘤的血流动力学特征和细胞组织特征的评估。通过测量ADC、Ktrans及Ve值，可以提供有关肿瘤血供、血管渗透性等信息，这对于评估肿瘤的恶性程度、预测治疗效果，以及制定个体化治疗方案非常重要。此外，DCE-MRI联合DWI还可以提供血流动力学参数和组织学信息的定量测量，从而有助于更准确地评估肿瘤的生物学特性和临床预后[11]。本研究结果中，ROC曲线分析显示，ADC、Ktrans值、Ve预测高级别脑星形细胞瘤的曲线下面积分别为0.696、0.757、0.831，其中Ve曲线下面积及特异度均最大，说明ADC、Ktrans值、Ve对高级别脑星形细胞瘤的诊断价值均较高，其中Ve诊断价值最高，可为手术的实施和治疗方案的选择提供科学依据，并能够为预后的评估提供参考。分析其原因，ADC在高级别胶质瘤中，细胞密度增加，细胞间隙变小，ADC值会降低，这是因为细胞密度增加会限制水分子的扩散，导致ADC值减小。Ktrans在高级别胶质瘤中，血管生成增加，血管通透性增强，导致Ktrans值升高，这是因为血管生成的增加会增加血管通透性，并导致更多的造影剂渗入组织。Ve在高级别胶质瘤中，血管生成增加，血管通透性增强，导致Ve值升高。虽然ADC和Ktrans值在高级别胶质瘤中也可能有一定的变化，但Ve可以综合反映血管密度、通透性及血流灌注度的综合情况。Ve在评估肿瘤治疗反应和预后方面具有重要意义；高级别胶质瘤的治疗通常包括手术切除、放射治疗及化疗等多种方法，而Ve可以作为评估治疗反应的重要指标。ADC、Ktrans值及Ve值在诊断高级别胶质瘤病变时可以用于定量评估病变的程度和恶性程度，辅助医师进行诊断和分级。但由于Ve能够更全面地反映肿瘤的血管特征和治疗反应，对于指导临床治疗和评估预后具有重要意义，因此，Ve在高级别胶质瘤中的诊断价值高于ADC和Ktrans值[12]。
综上，采用多模态磁共振成像，可以更加准确地评估脑星形细胞瘤的病变恶性程度，且ADC、Ktrans值、Ve预测高级别脑星形细胞瘤的诊断价值均较高，其中Ve诊断价值最高，可为手术的实施和治疗方案的选择提供科学依据，并能够为预后的评估提供参考。
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