脑胶质瘤是成人最常见的颅内原发性肿瘤，由于其生长具有浸润性，外科手术难以完全清除，术后辅助放射治疗是胶质瘤患者的首选方法^[1]。这种方法虽然提高了患者的生存率，但同时也带来了一定的副作用，其中以放射性脑损伤最为常见。常规的MRI检查并不能有效地鉴别胶质瘤复发与放射性脑损伤^[2]。灌注加权成像(perfusion weighted imaging，PWI)与扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)技术是分别反映组织微观血流动力学信息和活体组织中水分子的微观扩散运动的两种技术。本研究旨在评价PWI和DWI在鉴别脑胶质瘤复发与放射性脑损伤中的应用价值。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       搜集内蒙古医科大学附属医院2011年9月至2013年6月就诊的患者，纳入标准包括：(1)均有手术病理证实为胶质瘤；(2)所有患者均在术后2~4周进行放射治疗，总剂量为50~60 Gy；(3)每隔3个月进行复查，在随访中常规MR增强出现异常强化。30例患者中男18例，女12例，年龄23~70岁，平均(44.0±10.9)岁。其中病理证实8例，随访证实22例(随访时间>6个月)。

1.2　检查方法

       MR头颅常规扫描及MR脑灌注扫描在GE 3.0 T MR扫描仪上进行，使用8通道头线圈。所有患者均先进行头部常规MR扫描(包括DWI)，然后再行MR灌注扫描及增强扫描。检查前嘱患者尽可能减少头部运动。患者常规扫描包括：T1WI (TR 1850 ms，TE 24 ms)；T2WI(TR 6280 ms，TE 104 ms)；DWI (TR 5000 ms，X、Y、Z三个空间轴上同时施加扩散加权梯度场，b值1000 s/mm²)，矢状面T1WI (TR 2825 ms，TE 24 ms)。层厚5.0 mm，层间距1.5 mm，FOV 24 cm×24 cm，矩阵420×224。

       PWI序列采用多层采集方式(GRE-EPI：TR 1600 ms，TE 40 ms，FOV 24 cm×24 cm，矩阵128×128，层厚5 mm，层间距1.5 mm)，每层面采集两组图像后用高压注射器由肘前静脉通过静脉留置针团注Gd-DTPA(0.2 ml/kg)，注射流率为4 ml/s，对比剂团注后，再注入等量生理盐水冲洗导管。每层面采集50幅图像，成像时间80 s。灌注成像结束后，重复轴面、矢状面及冠状面T1WI常规增强扫描。

1.3　数据处理

1.3.1　血流动力学参数采集

       检查结束后，灌注图像的处理在GE Advantage 4.4工作站上进行。采用去卷积灌注软件进行分析，得到脑血流量(cerebral blood flow，CBF)、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、平均通过时间(mean transit time，MTT)参数图，为了计算rCBV的比值(异常强化区CBV值/对侧CBV值)，ROI应放在横轴面T1异常强化的区域和对侧相对正常的脑白质内，为尽可能减少人为因素影响，测量5次取平均值；同样方法计算rCBF、rMTT的比值。

1.3.2　ADC值数据采集

       DWI原始数据传至后处理工作站，利用Functool软件进行处理测值。在软件应用原始数据而自动获得ADC图后，手工绘制ROI，ROI的选择参考增强横轴面图像，在增强的病灶内放置ROI，同样方法获得异常强化区/对侧ADC比值。所选ROI的ADC值由Functool自动计算出，为了减少误差，笔者采用测量强化病灶内5个不同ROI的ADC比值，取其平均值。

1.4　统计学方法

       研究数据采用SPSS 13.0统计软件处理。因数据为非正态分布，对胶质瘤复发与放射性脑损伤不同区域的rCBV、rCBF、rMTT、ADC比值分别进行秩和检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

       30例患者中，通过手术或随访(随访时间>6个月)证实20例为胶质瘤术后复发(图1)，10例为放射性脑损伤(图2)，10例诊断放射性脑损伤的患者由随访证实。证实的标准为在随访中病灶强化范围缩小或是无明显改变，占位效应减轻，临床治疗后症状好转。20例诊断胶质瘤复发的患者中有8例患者经手术病理证实，12例患者通过随访证实，在临床随访过程中若病灶强化范围扩大，占位效应加重则考虑胶质瘤复发。

       本研究结果显示胶质瘤复发组rCBV和rCBF明显高于放射性脑损伤组(图1，图2)，差异有统计学意义，但rMTT比值和ADC比值在两者间差异无统计学意义(表1)。

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图1  患者男，41岁，增强横断面T1WI(A)示左侧顶叶可见不规则强化影，MR灌注图像rCBV(B)、rCBF(C)显示强化部分较对侧正常组织CBV、CBF值升高，比值分别为2.19、1.82。MR扩散加权图像(D)显示强化部分较对侧正常组织ADC值升高，二者比值为1.45。二次手术病理证实复发(E)
图2  患者女，34岁，2012年2月胶质瘤术后放疗后常规复查，增强横断面T1WI(A)示左侧额颞叶可见不规则强化影，考虑为放射性的脑损伤，建议隔期复查。6个月后复查，增强横断面T1WI(B)示强化程度有所减低。MR灌注图像rCBV (C)、rCBF (D)显示强化部分较对侧正常组织CBV、CBF值减低，比值分别为0.75、0.66。MR扩散加权图像(E)显示强化部分较对侧正常组织ADC值升高，二者比值为1.65
Fig. 1  Patient, male, 41 years old, enhanced T1WI scan (A) shows the left parietal lobe appears irregular enhancement, MR perfusion image rCBV (B), rCBF (C) show that intensive part of the contralateral normal tissue CBV, CBF increased, the ratio was 2.19, 1.82. MR diffusion weighted image (D) show that intensive part of the contralateral normal tissue ADC increased, the ratio was 1.45. The second operation confirmed recurrence (E).
Fig. 2  Patient, female, 34 years old, 2012 February gliomas postoperative radiotherapy after conventional review, enhanced T1WI scan (A) shows the left frontotemporal shows irregular enhancement, considering radiation brain injury, suggest vibration period of review. After 6 months, enhanced T1WI scan (B) shows the degree of enhancement decreases. MR perfusion image rCBV (C), rCBF (D) show that intensive part of the contralateral normal tissue CBV, CBF decreased, the ratio was 0.75, 0.66 respectively. MR diffusion weighted image (E) show that intensive part of the contralateral normal tissue ADC increased, the ratio was 1.65.

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表1  胶质瘤复发组与放射性脑损伤组中位数比较[M(范围)]
Tab. 1  Comparison between glioma recurrence and radiation-induced brain injuries in median[M (range)]

3　讨论

       本研究结果中，经病理及随访发现WHO Ⅲ~Ⅳ级的患者胶质瘤复发率高于WHO Ⅱ级的患者，同时发现放射性脑损伤在WHO Ⅲ~Ⅳ级中出现的比例较高。10例放射性脑损伤患者均经随访证实，在随访的过程中有效避免了患者二次手术的风险。20例脑胶质瘤复发的患者通常在术后12~24个月出现，放射性脑损伤的患者一般在术后放疗后的10~18个月，两者的时间上存在交叉^[3]，可见对于胶质瘤术后放疗后的患者两者的鉴别十分重要。一般术后的患者手术的反应期为6个月，为了减少干扰因素这样的患者没有纳入本次研究。

       30例患者中通过常规MR平扫都可以观察到不同程度的强化，放射性脑损伤在常规MRI通常表现为病变的部位与照射野的范围内的片状或斑片状异常信号，GD-DTPA增强扫描后部分病例可见环形或部分环形强化以及不均匀强化，这些表现也同样出现在脑胶质瘤复发组中。因为常规MRI增强主要反映血脑屏障的破坏程度,放射性脑损伤与脑胶质瘤复发有时都可出现不同程度的破坏。有文献报道常规MR扫描有时会将放射性脑损伤诊断为胶质瘤复发，通过本组病例分析也得以证实。因此，常规MRI检查在鉴别脑胶质瘤复发与放射性损伤中具有局限性^[4,5]。

       PWI技术可以根据病变的特性来进行分析从而对二者进行鉴别。有研究显示rCBV值与其分级具有明显的相关性，且与肿瘤血管生成度相一致^[6,7]。本研究结果显示20例经放疗后肿瘤复发患者，肿瘤最大CBV值、CBF值较对侧组织明显升高，rCBV、rCBF比值明显高于放射性损伤组，这可能由于肿瘤组织内具有丰富的血管，这些血管为其生长及新陈代谢提供营养^[8]。放射性脑损伤通常呈渐进性且不可逆，常规MRI表现两者存在相似性，但临床治疗方案却不相同。本研究中10例放射性脑坏死患者，病灶最大rCBV值、rCBF值较健侧皮质明显减低，这可能是由于放疗诱导内皮细胞和小血管的损伤导致局部组织缺血坏死使其血管分布程度减低，血流呈低灌注状态^[9,10]。

       DWI技术使MRI对人体的研究深入到了微观的水平，间接反映了人体组织在病理状态下组织成分的特点及其变化^[11]。本研究结果中10例放射性脑损伤组ADC比值稍高于胶质瘤复发组，一般认为复发的胶质瘤具有较高的细胞密度以及复发的肿瘤组织中微血管生成都可提高组织的ADC值^[12]。而放射性脑损伤组较低的ADC值通常提示脑组织的损伤，例如脑细胞损伤后坏死、增生、巨噬细胞的浸润、组织的纤维化等，这些改变都有可能改变组织的ADC值^[13]，但二者在本次研究中并无统计学意义，由于本研究样本量偏小，导致本研究数据的标准差偏大，随研究例数增加这一问题可能得到进一步的证实。

       总之，PWI技术具有安全、方便等特点，可以较好的鉴别胶质瘤复发和放射性脑损伤，其中以rCBV与rCBF值最具有参考价值。DWI技术对二者具有一定的参考作用。