脑胶质瘤的级别：灌注MR成像和质子MR光谱成像与常规MR成像相比的敏感性，特异性和预测价值

　　原发性脑胶质瘤的预期分级是一项艰巨的努力，但具有明显的临床益处。尽管较近在技术，化学治疗剂，放射疗法选择和外科手术技术方面取得了进步，但是在改善恶性神经胶质瘤患者的存活率方面进展甚微。平均存活率仍然令人沮丧，两年后存活的多形性胶质母细胞瘤患者不到10％。与神经胶质瘤的组织病理学分级相关的两个主要限制是：与立体定向活检有关的固有采样误差以及在减细胞手术后无法评估残留肿瘤组织。已知恶性神经胶质瘤会沿白质束的血管通道浸润实质。如果在常规MR图像上没有信号强度异常或增强，这可能不容易理解。因此，神经胶质瘤的组织病理学分级具有缺点和固有错误。先进的MR成像技术在评估脑胶质瘤中的优势在于，不仅可以采样整个病变，还可以采样相邻的脑组织的生理和代谢物变化。相关阅读：低级别胶质瘤能恶化成高级别胶质瘤吗？如何提高胶质瘤生存率

　　目前胶质瘤的级别主要是：

　　与基于钆的造影剂常规MR成像是脑肿瘤（检测有用的工具。当前的1.5-T临床MR系统可为神经胶质瘤提供出色的解剖或形态学成像。然而，尽管对序列和方案进行了优化，但使用常规MR成像对神经胶质瘤的分类和分级有时仍不可靠，对神经胶质瘤分级的敏感性范围为55.1％至83.3％。Kondziolka等在评估幕上神经胶质瘤时显示出50％的假阳性率。

　　常规MR成像提供了有关造影剂增强，增强水肿，远处肿瘤灶，出血，坏死，肿块效应等方面的重要信息，这些信息均有助于表征肿瘤的侵袭性，从而表征肿瘤的等级。Dean等确定，肿块效应和坏死是两个较重要的肿瘤分级指标。但是，当高级别胶质瘤表现出较小的水肿，无造影剂增强，无坏死和无肿块效应时，通常会被误认为低级神经胶质瘤（图1A和B）。相反，低级神经胶质瘤有时可表现出肿瘤周围水肿，造影剂增强，中央坏死和肿块效应，并被误认为是高级神经胶质瘤（图2A和B <http://www.ajnr.org/content/24/10/1989>）。传统的MR成像很容易提供造影剂增强的证据，表明血脑屏障的破坏通常与更高的肿瘤等级有关。但是，仅增强对比剂并不总是能够准确预测肿瘤的级别。Ginsberg等证明，幕上神经胶质瘤缺乏增强并不等同于低级神经胶质瘤。在另一项研究中，所有低度恶性肿瘤均显示对比物质增强，但几乎有五分之一的胶质母细胞瘤多形性肿瘤没有。传统的T2加权MR图像上的肿瘤周围高信号是非特异性的，代表肿瘤浸润，血管性水肿或两者兼有。此外，传统的MR成像并不提供关于肿瘤生理学可靠信息，诸如微血管密度，血管发生，代谢，肌坏死，或细胞构成，所有这些也是确定肿瘤等级的重要因素。

图1：20岁女性，经活检证实为高级神经胶质瘤。

　　A对比度增强的轴向T1加权图像（600/14/1 [TR / TE / NEX] ）在右额叶区域显示出模糊不清的非增强块（箭头）。常规MR图像缺乏增强提示低级神经胶质瘤。

　　B，轴向T2加权图像（3400/119/1）显示肿块中信号强度增加，肿瘤周围水肿较小。由于缺乏增强，较小水肿，无坏死和无肿块效应，该肿块在常规MR成像中被定为低度胶质瘤。

　　C，具有rCBV彩色叠加图的梯度回波（1000/54）轴向灌注MR图像显示，随着高等级胶质瘤，rCBV为7.72的灌注增加。

　　D，来自质子MR光谱的PRESS序列（1500/144）光谱显示，Cho / NAA比为2.60时，Cho显着升高，NAA显着降低，并且乳酸（Lac）升高，与高级别神经胶质瘤一致。

图2：43岁，经活检证实为低级神经胶质瘤。

　　A，对比度增强的轴向T1加权图像（600/14/1 ）在右额叶区域显示了周边增强的质量（箭头）。在常规MR图像上存在造影剂增强将提示高级别神经胶质瘤。

　　B，轴向T2加权图像（3400/119/1）显示明显的肿瘤周围水肿，可能有坏死和血液积聚。由于造影剂的增强，异质性，血液制品，可能的坏死和水肿程度，该肿块被常规MR成像归为高级别神经胶质瘤。

　　C，具有rCBV彩色叠加图的梯度回波（1000/54）轴向灌注MR图像显示低rCBV为1.70，与低级别神经胶质瘤一致。

　　来自质子MR光谱的PRESS序列（1500/144）光谱显示，Cho升高，NAA略有降低，Cho / NAA比率为0.90，这与低级别神经胶质瘤更为吻合。

　　先进的MR成像技术，例如灌注MR成像和质子MR光谱学，已经发现在研究脑肿瘤方面的效用越来越高。相对脑血容量（rCBV）映射和测量已显示出与肿瘤分级和增加的肿瘤血管的组织学结果。有关MR光谱的较新报道也支持将其用作肿瘤分级的有力工具。具体而言，胆碱（Cho）升高伴N-乙酰天冬氨酸（NAA）降低是肿瘤的可靠指标。有大量文献证明了Cho /肌酸（Cr），NAA / Cr和Myo的代谢率肌醇/ Cr和脂质和乳酸的存在下将在分级肿瘤和预测肿瘤恶性有用。肯定有令人信服的证据表明，MR光谱法可提供传统MR成像的重要补充信息。较近Cho和Ki-67的水平或细胞增殖活性之间有直接的相关性的发现提供了用于预测肿瘤等级（MR光谱学的潜在的目标确认）。

　　迄今为止，已经有一些努力来表征胶质瘤（结合灌注磁共振成像和磁共振波谱技术）。研究人员还结合了这两种技术来评估术后患者或小儿脑肿瘤患者。重要的是，尽管有许多报道和使用这些先进的MR成像技术表征神经胶质瘤的广泛兴趣，但rCBV和代谢物比率的当前临床作用仍需进一步确定。与传统的MR成像相比，文献中很少有报道描述通过使用rCBV，代谢物比率或两者来描述神经胶质瘤分级的假阳性率和假阴性率。在敏感性，特异性，阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）方面定义这些先进的MR成像技术在临床实践中的作用，并确定是否灌注MR成像，MR光谱或结合使用两种技术是否比较优越还需要进一步研究。

　　我们评估了在将这两种先进技术应用于原发性脑胶质瘤研究中的经验，并将灌注MR成像和MR光谱在脑胶质瘤分级中的敏感性，特异性，PPV和NPV与常规MR成像进行了比较。我们的目的是提供有关灌注MR成像和MR光谱在脑胶质瘤分级中的临床实用性的客观数据，并提供一些定量指南，以区分低度胶质瘤和高度胶质瘤。

　　基于常规MR成像的神经胶质瘤的术前分级通常是不可靠的。独立地和组合地，rCBV测量以及Cho / Cr和Cho / NAA比率可以显着提高术前神经胶质瘤分级的敏感性和预测值。rCBV测量值是神经胶质瘤分级的更佳参数。这对于确定更佳的治疗方案以及术后随访和治疗的规律性和积极性非常重要。在我们的机构中，灌注MR成像和MR光谱不仅已成为神经胶质瘤成像的常规部分，而且已成为在神经胶质瘤和大脑区域提供可能尚未进行组织病理学评估的信息的重要辅助工具。灌注MR成像和MR光谱学可以通过无创地在体内对整个病变进行采样的能力来克服肿瘤组织病理学分级所带来的采样误差的局限性。从长期研究中收集持续的数据对于确定rCBV和代谢物比率从长远来看是否可与组织病理学检查相媲美，以预测肿瘤行为和患者预后至关重要。