共振灌注成像在胶质瘤复发与放射性坏死鉴别诊断中的应用

共振灌注成像在胶质瘤复发和放射性坏死鉴别诊断中的应用

本文作者：首都医科大学附属北京天坛医院神经外科黄伟、任晓辉、林松；这篇文章发表在2017年第7期《转化医学电子杂志》上；神外前沿经期刊授权转载本文；

概括：

随着放化疗成为胶质瘤标准治疗的一部分，放射性坏死成为临床医生难以应对的难题。放射性坏死和胶质瘤复发在增强MRI中均表现为不均匀强化的病灶，难以鉴别。随着成像的发展和成像技术的出现，有很多方法可以区分两者。本文就磁共振灌注成像对胶质瘤复发和放射性坏死的鉴别诊断进行综述。

介绍：

神经胶质瘤是起源于神经上皮组织的肿瘤的统称。它是最常见的颅内恶性肿瘤，占颅内原发性恶性肿瘤的50%以上，包括少突胶质细胞瘤、星形细胞瘤和胶质母细胞瘤。根据世界卫生组织（WHO）的分级系统，分为I至IV级，其中III级和IV级称为恶性胶质瘤。胶质瘤的标准治疗是在保护功能的前提下最大限度地切除肿瘤并进行术后辅助治疗，即放化疗。放疗引起的放射损伤在MRI上表现为异常增强的病灶，其表现与复发性胶质瘤相似，很难识别。

1. 磁共振灌注成像原理

磁共振灌注成像（⁃ ，PWI）是一种反映组织微血管分布和血液灌注的功能成像方法。它可以提供具有高空间和时间分辨率的组织血流动力学信息。广泛用于胶质瘤的临床诊断和鉴别诊断。

MR灌注加权成像常用的序列包括：T2加权磁化率动态增强（DSC）MRI、T1加权动态增强（con，DCE）MRI和动脉自旋标记增强（spin，ASL）MRI成像。DSC 和 DCE 需要注射外源性造影剂，而 ASL 不需要注射外源性造影剂。DSC 方法主要用于脑肿瘤的 PWI。由组织微循环过程引起的局部磁场的瞬态变化导致图像上的信号强度降低。信号减弱的程度与局部脑血流量和造影剂浓度成正比。通过测量信号的变化可以得到时间-信号强度曲线，

2 胶质瘤复发的表现和原理

血管内皮生长因子（VEGF）是目前最重要的血管生长刺激因子，血管内皮生长因子常在胶质瘤中高表达。因此，胶质瘤血管众多，血供丰富。然而，它们的血管结构与正常组织不同。血管结构明显不同。胶质瘤新生血管不仅密集，而且血管结构不成熟，缺乏周围的平滑肌层和外皮层，基底膜不完整。肿瘤血管的通透性很高。当肿瘤复发时，患者的症状往往很明显，如恶心、呕吐、癫痫发作等，磁共振图像显示不均匀强化病灶，且病变血管多，血供丰富，血流畅通。大的。

3 放射性坏死的表现和原理

放射性坏死是放射治疗的严重并发症之一。它可以是无症状的或有症状的，例如头痛和神经功能障碍。临床诊断困难，影响早期诊断和治疗。即刻的组织损伤也可能导致延迟的组织损伤。急性损伤通常在辐照后数天至数周发生，可能是由辐照诱导的内皮细胞凋亡引起的，导致血脑屏障破坏和周围组织水肿。慢性缺氧的重塑加剧了辐射损伤，进而导致放射性坏死的微环境发生变化。BBB 的分解也可能增强化疗药物（例如替莫唑胺，TMZ）的功效，但会导致周围组织损伤的意外后果。这些变化导致造影剂容易通过血脑屏障，出现类似于肿瘤复发的进行性病变。然而，此类病变往往血管稀疏，血流量低。

有文献指出放射性坏死的发生率为3%～24%，MGMT突变和替莫唑胺化疗药物的应用可能增加其发生率。娜等人。发现脑组织的耐受辐射剂量为45~51 Gy，高剂量会增加放射性坏死的风险并显着缩短潜伏期。

4 PWI在识别复发性胶质瘤和放射性坏死中的应用

PWI可以反映组织微循环和血液灌注的分布，评价局部组织活力和功能。最常用的参数是 rCBV 和 rCBF。胶质瘤血管丰富，细胞活性正常，新陈代谢旺盛。高坏死。Kong等认为rCBV大于1.47，肿瘤进展的可能性很高。

通过对 20 名患者的回顾性研究，等人发现 0.6 代表肿瘤复发。王玉林等。发现当rCBV比值≤0.77时，诊断放射性坏死的敏感性为100%，而当rCBV比值≥2.44时，诊断胶质瘤复发的特异性为100%。⁃ 等人通过对CBV进行归一化得到rCBV阈值（即rCBV=CBV同侧/CBV对侧），当>1.7或平均值>1.25时判断为肿瘤复发，最大

国内外研究较多，但rCBV的具体阈值尚需进一步研究。不同研究表明，PWI鉴别胶质瘤复发和放射性坏死的特异性为90%~100%，敏感性为50.0%~91.7%。

5 PWI与各种MRI图像的联合应用

除PWI外，多种影像学技术用于鉴别放射坏死和复发，如光谱成像（MR、MRS）、弥散加权成像（DWI）、灌注成像（PWI）、正电子发射断层扫描（tomo ⁃ , PET) 等

MRS通过定量检测大脑中特定化合物的含量来反映局部代谢状态和生化指标。当肿瘤复发时，胆碱（Cho）/N-乙酰天冬氨酸（NAA）和Cho/肌酸（Cr）的比值显着增加。. DWI是以图像的形式显示水分子的布朗运动，可以提供脑组织结构完整性的部分信息。肿瘤复发时，水分子扩散受限，表观扩散系数（α，ADC）降低，呈现高信号。PWI反映局部组织血灌注，肿瘤血供丰富，rCBV、rCBF升高等。PET-CT可提供病灶功能、代谢等详细分子信息，肿瘤复发高于放射性坏死代谢。每种技术都以不同的方式反映病变的特征 每种技术都有其自身的优势。然而，通过单一影像诊断来区分放射性坏死与肿瘤复发仍然具有挑战性，灵活利用多个影像数据进行综合诊断可以提高诊断的准确性。

Guzmán⁃De⁃ 等比较原发性脑肿瘤的 PWI、DWI 和 MRS 表现，发现高级别肿瘤的 rCBV、NAA/Cr、Cho/Cr 值高于低级别肿瘤，以及 ADC 值低于低级别肿瘤。20例胶质瘤患者影像学资料显示，当ADC比值1.29和Cho/NAA>1.06时，诊断准确率为84.6%。准确率可以达到93.3%，明显高于单独诊断的准确率，因此他们也认为多幅MRI图像的组合可以提高诊断准确率。

6 讨论

随着胶质瘤术后放疗的广泛应用，放射性坏死和肿瘤复发的鉴别已成为主要问题。不同的诊断对应不同的后续治疗和预后。关于放射性坏死的病理生理学知之甚少。放射性坏死主要是对症治疗，包括激素、高压氧、贝伐单抗等。如果坏死面积较大，患者有明显的脑水肿、颅内压高或神经损伤等症状，手术切除病灶即可使用。对于肿瘤复发，根据肿瘤的位置、大小和患者症状，区分肿瘤复发和放射性坏死尤为重要。常规 MRI 序列，包括 T1WI、T2WI 和增强，根据病变部位的含水量、血流空洞现象和造影剂的渗透情况。受损的血脑屏障可用于分析和评估大脑中的病变。过去，治疗后MRI上增强的病灶被认为是肿瘤复发。然而，随着影像学的发展，人们发现增强MRI的体积与肿瘤并无相关性。肿瘤体积以等号标示，增强核磁共振异常信号区主要反映血脑屏障受损程度。炎症、脑缺血、辐射损伤等都可以表现出类似的现象。受损的血脑屏障可用于分析和评估大脑中的病变。过去，治疗后MRI上增强的病灶被认为是肿瘤复发。然而，随着影像学的发展，人们发现增强MRI的体积与肿瘤并无相关性。肿瘤体积以等号标示，增强核磁共振异常信号区主要反映血脑屏障受损程度。炎症、脑缺血、辐射损伤等都可以表现出类似的现象。受损的血脑屏障可用于分析和评估大脑中的病变。过去，治疗后MRI上增强的病灶被认为是肿瘤复发。然而，随着影像学的发展，人们发现增强MRI的体积与肿瘤并无相关性。肿瘤体积以等号标示，增强核磁共振异常信号区主要反映血脑屏障受损程度。炎症、脑缺血、辐射损伤等都可以表现出类似的现象。肿瘤体积以等号标示，增强核磁共振异常信号区主要反映血脑屏障受损程度。炎症、脑缺血、辐射损伤等都可以表现出类似的现象。肿瘤体积以等号标示，增强核磁共振异常信号区主要反映血脑屏障受损程度。炎症、脑缺血、辐射损伤等都可以表现出类似的现象。

PWI 在识别方面也有其局限性。像MRS、DWI、PWI、PET-CT等检查，特异性和敏感性都不是太高。@>对于生长非常快的肿瘤，可能会出现局部肿瘤缺血坏死，也可能出现低灌注。放射性坏死时，血脑屏障也不完整，局部灌注也会增加。贝伐单抗等基因生成药物的应用会影响病灶的血管生成，也可能出现假阴性。临床上应结合各种影像学资料和患者的症状体征综合判断。如果此时诊断仍不明确，可以进行活检进一步诊断或手术。

参考资料：略

《转化医学电子杂志》每月28日出版，由第四军医大学出版社主办，第四军医大学唐都医院承办。杂志网站：

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