磁共振功能成像在人脑胶质瘤侵袭性评价中的应用及与病理免疫组化的对照研究

论文摘要

前言脑胶质瘤是脑内最常见的原发肿瘤,不同级别的胶质瘤的临床病程和治疗手段各异。胶质瘤中星形细胞瘤占大多数,少枝胶质细胞瘤是次之常见的胶质瘤,且与同级别星形细胞瘤相比临床症状轻,生存期长,对放疗或化疗非常敏感。因此术前明确胶质瘤病理级别和组织学类型对患者的治疗和预后判断非常重要。病理组织学细胞形态改变是胶质瘤分级诊断的金标准,可是组织标本需要有创的活检或手术获得,而且采样的误差常不能准确判断肿瘤的恶性度,如何准确判断肿瘤的侵袭能力是临床医生面临的难题。传统MR检查在脑肿瘤的形态显示方面发挥了重要价值,近年来MR功能成像的应用使脑胶质瘤的诊断上升到微观水平,达到形态与生理生化等功能并重,并能在一定程度上进行量化分析,是传统MR检查的必要补充。本研究的创新之处在于从人体脑胶质瘤的代谢改变入手,使用磁共振波谱成像（MRS）中最常用的代谢物比值测量方法应用于星形细胞瘤与含少枝细胞的胶质细胞瘤的鉴别诊断及对胶质瘤的不同强化程度区域进行细化研究;并首次将MRS与肿瘤的发生发展过程中的重要因子PCNA和Survivin进行对照研究,提供MRS判断星形细胞瘤恶性度和侵袭性的理论依据。同时进行弥散张量成像评价胶质瘤的恶性度并与临床表现相结合判断对锥体束的侵袭性,从而实现代谢与组织病理学相联系、形态与功能并重,为临床治疗和预后判断提供重要客观依据。材料与方法研究对象为50例星形细胞瘤（男29例,女21例）,平均年龄45.18岁（11岁～74岁）和10例少枝胶质细胞瘤或少枝星形细胞瘤（男5例,女5例）,平均年龄31.50岁（13岁～47岁）。其中星形细胞瘤组包括星形细胞瘤Ⅱ级（WHO分类标准（2007））10例,Ⅲ级21例,Ⅳ级19例。含少枝细胞的胶质瘤组包括少枝胶质细胞瘤（Ⅱ级）3例、少枝星形细胞瘤（Ⅱ级）1例、间变性少枝胶质细胞瘤和间变性少枝星形细胞瘤（Ⅲ级）各3例。并取20名健康志愿者做对照组。所有检查都在告知被检者检查详情并获同意后进行。进行头部磁共振常规T1加权成像（T1WI）、T2加权成像（T2WI）、MRS检查及T1WI增强扫描。磁共振检查采用GE Signa MR/i和Excite HD MR 1.5T超导型磁共振扫描仪。应用Functiontool软件得到波谱图像及代谢物解剖图,对肿瘤实质、瘤周和对照组织测量单个体素的最大Cho/NAA、Cho/Cr和最小NAA/Cr;对强化不均匀的胶质瘤测量肿瘤不同强化程度部分的Cho、NAA、Cr与对照组织的比值（Cho/nCho、NAA/nNAA、Cr/nCr）。对50例星形细胞瘤标本进行PCNA和Survivin免疫组化检查,得到肿瘤PCNA的标记指数（PI）和Survivin的免疫活性指数（IRS）。对星形细胞瘤MRS测值分别进行单因素方差分析,对星形细胞瘤与含有少枝胶质细胞的胶质瘤进行独立样本t检验;对肿瘤实质内显著强化和轻度或无强化部分进行配对t检验。对MRS测得比值与PI和IRS分别进行pearman相关分析。应用SPSS13.0进行统计学分析。P＜0.05为差异有统计学意义。本组另外收集了经手术病理确诊的23例幕上胶质瘤,男12例,女11例,平均年龄45.91岁（22岁～71岁）。其中高级别胶质瘤16例（间变性胶质瘤7例,胶质母细胞瘤9例）,低级别胶质瘤（Ⅱ级）7例。11例术前有肢体感觉和（或）运动异常,包括1例胶质瘤Ⅱ级、3例间变性胶质瘤、7例胶质母细胞瘤;其余12例都没有肢体运动及感觉障碍。术前均行MRI平扫、Gd-DTPA增强扫描及DTI检查。采用1.5T GE Signa Excite HD超导磁共振扫描仪、8通道头颈联合线圈进行检查。DTI采用SE/EPI序列横断位扫描,弥散梯度场取25个不同方向,b值取0和1000s/mm2。统计学检验采用秩和检验及配对t检验。结果一、氢质子磁共振波谱在人脑胶质瘤中应用研究星形细胞瘤Ⅱ级的Cho/Cr和Cho/NAA低于高级别星形细胞瘤（Ⅲ级和Ⅳ级）（P＜0.05）;星形细胞瘤Ⅱ级的NAA/Cr显著高于高级别星形细胞瘤（P＜0.05）。高级别星形细胞瘤（Ⅲ级和Ⅳ级）之间各代谢物比值没有统计学差异（P＞0.05）。星形细胞瘤Ⅱ级瘤周Cho/NAA低于高级别星形细胞瘤瘤周（P＜0.05）,同时星形细胞瘤Ⅲ级瘤周Cho/NAA低于Ⅳ级瘤周（P＜0.05）。星形细胞瘤Ⅱ级瘤周Cho/Cr低于高级别星形细胞瘤瘤周（P＜0.05）,NAA/Cr高于高级别星形细胞瘤（P＜0.05）。高级别星形细胞瘤（Ⅲ级和Ⅳ级）瘤周之间Cho/Cr和NAA/Cr差异都没有统计学意义（P＞0.05）。少枝胶质细胞瘤和少枝星形细胞瘤与级别相同的星形细胞瘤（Ⅱ和Ⅲ级）相比,Cho/Cr和Cho/NAA更高（P＜0.05）,而NAA/Cr没有显著差异（P＞0.05）。对强化不均匀的高级别胶质瘤进行研究显示轻度或无强化的肿瘤实质的Cho/nCho、Cr/nCr和NAA/nNAA都高于显著强化的肿瘤实质（P＜0.05）。二、星形胶质细胞瘤MRS与肿瘤细胞PCNA、Survivin对照研究Survivin的IRS和PCNA的PI随着肿瘤恶性度增加而升高。星形细胞瘤Cho/Cr与IRS显著正相关（r=0.745,P＜0.01）;星形细胞瘤Cho/NAA与IRS显著正相关（r=0.753,P＜0.01）。星形细胞瘤Cho/Cr与PI显著正相关（r=0.818,P＜0.01）;星形细胞瘤Cho/NAA与PI显著正相关（r=0.760,P＜0.01）。星形细胞瘤NAA/Cr与IRS呈负相关（r=-0.374,P＜0.01）,星形细胞瘤NAA/Cr与PI呈负相关（r=-0.436,P＜0.01）。三、DTI在幕上胶质瘤分级及对锥体束侵袭性评价中的应用低级别胶质瘤瘤周MD值高于肿瘤实质组织,而低于瘤内囊变坏死;FA值则高于肿瘤实质和囊变坏死（P＜0.01）;高级别胶质瘤瘤周组织MD值亦高于肿瘤实质（P＜0.01）,FA值则无显著差异（P＞0.05）。高低级别胶质瘤之间肿瘤周边区MD值和FA值比较有显著统计学差异（P＜0.01）,而肿瘤实质和囊变坏死区两组间FA值比较均无统计学差异（P＞0.05）。低级别胶质瘤在锥体束通过的内囊后肢层面、大脑脚层面和脑桥层面的肿瘤侧与对侧MD值和FA值比较差异都没有统计学意义（P＞0.05）。高级别胶质瘤肿瘤侧内囊后肢层面锥体束FA值显著低于对照侧（P＜0.01）,MD值没有差异;大脑脚层面、脑桥层面锥体束FA和MD值与对照侧比较都没有显著差异（P＞0.05）。有肢体感觉和（或）运动异常组肿瘤侧内囊后肢层面锥体束MD值高于对侧;内囊层面和大脑脚层面锥体束FA值低于对侧（P＜0.05）。无肢体感觉和（或）运动障碍组肿瘤侧锥体束通过内囊后肢、大脑脚及脑桥层面MD值和FA值与对侧比较差异都没有统计学意义（P＞0.05）。纤维束示踪成像锥体束与肿瘤关系都得到清晰显示。患侧锥体束显示基本正常或正常者,即1型有12例,包括星形细胞瘤Ⅱ级6例,间变性胶质瘤4例,胶质母细胞瘤2例;锥体束明显移位合并有MD、FA伪彩色异常者,即2型共10例;仅有1例表现为锥体束明显受侵、少部分纤维束中断。所有有肢体感觉运动异常的患者的锥体束改变都为2型和3型。胶质瘤患者肢体感觉和（或）运动障碍在术后都有减轻或消失。结论星形细胞瘤的MRS检测有助于星形细胞瘤级别判定及与同级别少枝胶质细胞瘤的鉴别。强化不均匀的胶质瘤内部代谢物含量不同,轻度强化或无强化的肿瘤部分Cho、Cr、NAA含量高于显著强化区域,有必要对轻度或无强化的肿瘤区域进行活检。MRS基本反映了肿瘤细胞PCNA及Survivin蛋白表达情况,能够无创的在术前预测肿瘤凋亡抑制情况、增殖潜能、侵袭能力和预后,其中Cho/Cr,Cho/NAA较NAA/Cr更有意义。应用DTI对胶质瘤实质和瘤周区MD和FA值的测量有助于高低级别胶质瘤的鉴别。胶质瘤T2WI可见的瘤周异常信号外可见FA值和MD值的异常改变。对锥体束通过的不同层面FA值和MD值测量有助于揭示常规MR检查不能显示的患者临床肢体感觉障碍和（或）运动异常的病理改变。锥体束的白质纤维束示踪成像可以直观立体显示锥体束与胶质瘤的空间关系,并能通过附加FA和MD值伪彩来显示锥体束的微观改变。DTI联合白质纤维束成像能更有效指导手术治疗和判断预后。

论文目录

• 一、摘要
• 中文论著摘要
• 英文论著摘要
• 二、英文缩略语
• 三、论文
• 论文一 氢质子磁共振波谱在人脑胶质瘤侵袭性评价中应用研究
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 论文二 人脑星形细胞瘤磁共振波谱与肿瘤细胞的Survivin、PCNA的相关性研究
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 论文三 磁共振弥散张量成像在幕上胶质瘤分级及对锥体束侵袭性评价中的应用
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 四、本研究创新性的自我评价
• 五、参考文献
• 六、附录
• 综述
• 在学期间科研成绩
• 致谢
• 个人简介