胶质母细胞瘤是脑内最常见的原发恶性肿瘤，临床病理组织学诊断一直被认为是其诊断的金标准，在常规MRI诊断中有时会与其他脑部疾病混淆。笔者搜集本院2010年1月至2012年8月间22例经手术病理证实的胶质母细胞瘤患者的3.0 T MRI资料，与病理镜下组织学和免疫组化结果进行对照分析，总结多模式MRI表现，旨在进一步提高对其的诊断及鉴别诊断。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       男11例，女11例，年龄18~77岁，平均52岁。22例均行T2WI、T1WI、FLAIR、DWI、T1WI增强扫描及磁敏感加权像(SWI)和氢质子MRS(¹H-MRS)，10例行扩散张量成像（DTI）和白质纤维束示踪成像(DTT)检查。

1.2　检查方法

       MRI检查采用飞利浦Achieva 3.0 T X-series MR成像系统，梯度场强为40 mT/m和80mT/m，切换率为200 mT/m/ms和100mT/m/ms，均采用8通道头线圈辅助成像。

       DWI：b值＝1000 s/mm²，TR 2200 ms，TE 44 ms。多体素¹H-MRS扫描采用点解析波谱序列（2D-PRESS法）：TR 2000 ms，TE 144 ms，视野(FOV)230 mm×190 mm，层厚10 mm，激励次数1次，每个体素大小为10 mm×10 mm×10 mm。自动预扫描完成匀场及水抑制。高分辨率SWI及重建：TR 16 ms，TE 22 ms，THK 1 mm，FOV 230 mm×230 mm；在头足、左右和前后方向加流动补偿技术，宽带182.3 Hz，所获SWI进行信号最小强度投影（MinIP）后处理。DTI：采用单次激发自旋回波序列（SS-EPI）。TR 5000 ms，TE 60 ms，THK 2 mm，FOV 256 mm×256 mm，在32个各向同性方向上分别施加扩散梯度。

1.3　图像后处理和分析

       表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值测定：分别测定肿瘤实质区、瘤周水肿区和对侧正常区等。先在工作站上根据病灶特征进行¹H-MRS的ROI测定，ROI大小既要覆盖病变区、边缘区以及对侧正常脑组织，同时要避开骨骼、脑室、血管、坏死、囊变、出血、气体和钙化等区域。最后将¹H-MRS ROI的测定图送至PACS。分别计算肿瘤实质区的胆碱（Cho）／肌酸(Cr)，乙酰天冬氨酸(NAA)/Cr，NAA/Cho值，根据需要还选择乳酸(Lac)、谷氨酸及谷氨酰胺复合物（Glx）、肌醇（mI）和脂质（Lip）等代谢物观察。根据SWI肿瘤内磁敏感信号（intratumoral susceptibility signals，ITSS）的表现分4级^[1,2]。0级：无ITSS；I级：1~5个点状或细线状ITSS；II级：6~10个点状或细线状ITSS；III级：11个以上点状或细线状ITSS位于肿瘤内的连续区域。DTT：将原始数据导入到工作站，经随机附带的DTI后处理软件进行处理，生成二维各向异性系数（fractional anisotropy，FA）彩色编码图及本征值(λ1、λ2、λ3)图，并从这些图像测量和计算出ROI的FA值和平均ADC值。白质纤维束重建：利用DTI的原始图导入到Fiber tract软件中，手动或自动生成三维重建图(DTT)。在工作站上将DTI原始数据通过Fiber Trak软件进行单个或多个ROI神经纤维束示踪，形成二维横断面束图和三维投影图。

1.4　病理检查

       22例胶质母细胞瘤患者术后肿瘤标本常规作HE染色，在低和高倍光镜下及电镜下观察。免疫组织化学检查：胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、波形蛋白（vimentin）、增殖指数（Ki-67）。

2　结果

2.1　一般资料

       22例胶质瘤患者中，肿瘤位于额叶7例、颞叶4例、额颞叶4例、额顶1例、颞枕4例，枕叶1例、小脑1例。单病灶者19例，多病灶者3例。

2.2　3.0 T MRI多模式表现

       常规MRI表现：(1)22例病灶形态均不规整，占位效应20例；(2)病灶明显坏死19例；(3)出血：明显出血3例，少量出血4例；(4)病灶边缘模糊不清17例；（5）周围水肿：轻度6例，中度6例，重度8例。（6）增强表现：22例呈环状不均匀强化，其中内壁厚薄不均或呈花瓣状17例。4例显示沿软脑膜、室管膜和蛛网膜下腔扩散。

       特殊序列表现：(1) DWI：示22例肿瘤实质区呈混杂信号，周围水肿呈稍低信号，ADC值测定，肿瘤实质区0.850×10^-3mm²/s~1.278×10^-3mm²/s。(2) SWI：瘤内ITSS为Ⅰ级者2例，Ⅱ级5例，Ⅲ级13例（图1）。(3) ¹H-MRS ：22例肿瘤实质区NAA波显著减低，Cr波下降，Cho波明显增高，Cho/NAA比值为6.18±1.97，Cho/Cr比值为4.65±2.21，12例出现明显Lip峰；周围水肿区Cho波均增高（图2）。(4) 10例DTI、DTT显示脑白质纤维束破坏中断为主，并有受压推移（图3）。

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图1  SWI示胶质母细胞瘤为ITSS III级
图2  MRS（同图1病例）肿瘤区Cho峰明显升高
图3  DTT示胶质母细胞瘤造成白质纤维束受压移位、浸润和破坏
图4  同图1病例。病理检查示肿瘤微血管形成多层的肾小球丛样结构（HE　×100）
图5  同图1病例。病理检查示围绕中心坏死区的假栅状排列（HE　×40）
图6  同图1病例。GFAP阳性表达（×400）
图7  同图1病例。Ki-67高表达（20%, ×10）
Fig. 1  SWI Glioblastoma ITSS-IIIgrad.
Fig. 2  MRS(Fig1 cases with) The tumor area Cho peak increased significantly.
Fig. 3  DTT Glioblastoma caused by white matter fiber bundle pressure shift, infiltration and destruction.
Fig. 4  Fig.1 cases with. Tumor microvascular formed layers of "glomerular plexus" sample structure (HE ×100).
Fig. 5  Fig.1 cases with. Around the center area of necrosis false grating arrangement (HE ×40).
Fig. 6  Fig.1 cases with. GFAP positive expression (×400).
Fig. 7  Fig.1 cases with. Ki-67 high expression (20%, ×10).

2.3　病理组织学特点

       组织学镜下：明显的坏死和血管增生是最显著的特征。多形性星形细胞、细胞核异型增生明显，核分裂活跃，呈明显浸润性生长，肿瘤内还可见囊变、出血（图4，图5）。

       免疫组织化学：GFAP呈阳性，vimentin呈阳性，Ki-67高表达，平均15%～20% （图6，图7）。

3　讨论

3.1　临床、病理组织基础及播散方式

       胶质母细胞瘤又称多形性胶质母细胞瘤，按2007年WHO中枢神经系统肿瘤分类，肿瘤行为编码9440/3，亚型分别为巨细胞胶质母细胞瘤9441/3和胶质肉瘤9442/3 ，WHO-Ⅳ级，占神经上皮组织肿瘤的23.7%，分为原发性和继发性（主要由星形细胞瘤、少突胶质瘤和室管膜瘤恶变而来）。好发年龄40~70岁，可以发生在任何年龄。临床病史较短，预后差。主要症状是急剧进展的颅压增高和一些非特异性的神经症状为主。

       病理组织学基础：明显坏死和微血管增生是胶质母细胞瘤的组织学标志。在光镜下，典型的血管增生表现为"肾小球丛"状，常位于坏死附近。大片坏死常位于肿瘤中心，周围依然围绕存活的致密梭形胶质细胞，呈假栅状排列，这种假栅栏状坏死在原发性和继发性胶质母细胞瘤中发生率相同。肿瘤性星形细胞分化差，常呈多形性，间变性病变表现为细胞密度高、明显的核异型和活跃的分裂活性。免疫组织化学检查：GFAP染色阳性细胞多少和染色强度在胶质母细胞瘤差别大。一般来讲，星形样瘤细胞，特别是肥胖细胞明显阳性，然而小的未分化细胞可能阴性或弱阳性。Ki-67在胶质母细胞瘤中能客观反映肿瘤细胞的增殖活性和恶性程度，且可能影响胶质母细胞瘤患者的预后。vimentin表达增高与胶质瘤的侵袭性和迁移性有关。遗传学相关基因：原发性，表皮生长因子受体(EGFR)、鼠双微体同源基因2(MDM2)的扩增和过度表达。继发性，血小板衍生生长因子受体(PDGF)扩增和过度表现，TP53肿瘤抵制基因突变等。

       播散方式：肿瘤呈浸润性生长，常侵犯几个脑叶，可经胼胝体越过中线侵犯对侧大脑半球。最常见沿白质束及血管周围间隙播散，常见沿室管膜、软脑膜下腔和蛛网膜下腔播散。少见硬脑膜和颅骨侵犯^[3]

3.2　多模式MRI表现

       MRI多模式表现：(1) DWI是活体检测水分子扩散运动的成像方法，可间接了解细胞的密度、功能状态及微观结构的改变。肿瘤实质区呈混杂信号，周围水肿呈稍低信号，本组病例ADC值为0.850×10^-3mm²/s~1.278×10^-3mm²/s。(2) SWI是一种利用组织间磁敏感度差异和血氧水平依赖(BOLD)效应成像的MRI技术，相对于常规MR T2WI、T1WI及增强T1WI、DWI和血管成像来说，对小静脉、微出血和铁沉积更敏感。本组病例ITSS Ⅱ～III级占90%，能显示胶质母细胞瘤病理微血管的特征^[4]。（3） ¹H-MRS已成为一种无创性研究脑肿瘤及周围脑组织代谢物、生化改变及定量分析化合物的方法。2D-PRESS法可以采集到几乎所有的代谢物，如具有短TE（30 ms）的代谢产物，包括mI、Glx等。本组病例肿瘤实质区NAA波显著减低，Cr波下降，Cho波明显增高，Cho/NAA和Cho/Cr比值反映肿瘤细胞增殖加快，神经元破坏，对照Ki-67高表达是相符的。12例出现明显Lip峰，显示肿瘤组织凝固性坏死。周围水肿区Cho波增高显示肿瘤向周围浸润性生长生物行为。本组研究结果中，ITSS级别越高Cho/Cr、Cho/NAA相对定量比值也越大，呈正相关^[5]。(4) DTI、DTT可提供精细的组织微结构，清楚显示白质纤维和传导，可术前反映白质纤维束的变形、移位、浸润及占位征象等及其邻近病变的解剖关系^[6]。10例DTI能明确提供肿瘤造成白质纤维束受压移位、浸润和破坏表现，显示肿瘤旁在常规MRI中显示为正常的脑白质束浸润，本组vimentin呈阳性证明肿瘤侵袭性表现。

3.3　多模式MRI鉴别诊断要点

       孤立性脑转移瘤：一般有原发灶，影像显示瘤灶小，周围水肿区大等特点。由于转移灶组织学是组织移位而非组织浸润，因此¹H-MRS在周围水肿区未见Cho增高，NAA和Cr无减低，DTI和DTT显示脑白质纤维束以受压推移为主。

       其他高级别星形细胞瘤：表现有不同程度的占位效应，肿瘤内一般无出血，增强出现不同程度强化。ITSS级别差异大，NAA、Cr减低，Cho增高，一些星形细胞继发为胶质母细胞瘤。

       脑脓肿：一般有感染病史，增强后经常出现母子灶，在SWI上肉芽肿表现为弥漫的或模糊的低信号，不符合ITSS。¹H-MRS显示感染性代谢物。

       肿胀型脱髓鞘病变：静脉周围脱髓鞘改变，急性期和亚急性期白质出现脱髓鞘斑块，含有髓磷脂碎片和巨噬细胞，反应性星形细胞，周围有血浆蛋白外渗，有肿胀感，增强后不完整的环形强化，ITSS表现较低级别，会出现Dawson手指征^[7]。

       淋巴瘤：占位效应表现，增强出现团块强化。新生血管化不是原发淋巴瘤的特征，这种病理学背景能够解释SWI上ITSS的缺乏。

       目前，对脑肿瘤影像诊断已经从传统的肿瘤的部位、形态，与周边组织关系等形态学的显示，逐渐过渡到对肿瘤内部结构(SWI和PWI)、瘤周纤维束改变（DTI、DTT）、细胞密度（DWI、ADC）、代谢物浓度（MRS）等肿瘤生物功能的指标评估，进一步提高综合评价脑肿瘤的恶性程度、分级、生物学行为及界定肿瘤边界。因此多模式MRI表现在胶质母细胞瘤诊断中具有重要临床实用价值。