脑肿瘤的影像学技术进展详解


脑肿瘤的影像学技术进展

MRI新技术如弥散成像、灌注成像、波谱分析和代谢物浓度测定等功能成像技术的开发不但能显示病变的形态学改变,亦能反映组织器官的功能性变化,甚至可提供肿瘤区代谢状况和动态的肿瘤病理学方面的定量信息。

基于EPI技术测定水分子的布朗运动的一项新技术,用弥散系数(ADC)来表示。DWI是目前唯一能在体检测体内水分子扩散的方法,是基于MR在磁场不均匀情况下对质子运动的敏感性,反映的是移动水所携带的质子在横向磁化上所产生的相位位移。

临床实际应用中,常用表观扩散系数(ADC)来代替扩散系数,ADC反映物理因素如:温度、粘滞度和半透膜和组织对分子运动的限制。ADC的差异可以反映细胞分布、细胞膜渗透性、细胞内外弥散和组织结构。早期DWI主要用于研究脑梗死、多发性硬化、假性脑肿瘤和正常压力性脑积水,也有用于鉴别表皮样囊肿和蛛网膜囊肿的报道。有学者通过测量明显弥散系数(ADC)值发现蛛网膜囊肿的ADC值与静止水相似,而表皮样囊肿的ADC值与脑实质相似。

近来,DWI技术用于脑肿瘤的研究,测定肿瘤内增强和非增强区域及水肿区各自不同的ADC值,以区别肿瘤与非肿瘤,识别肿瘤内部囊变和坏死区。

对脑肿瘤的早期研究示:在异常区域各向异性通常下降,这反映正常组织结构丧失;坏死、水肿、囊变区与正常组织比较ADC上升。Sugahara等指出,ADC值可以反映脑肿瘤的细胞构成,恶性胶质瘤的ADC值比良性胶质瘤的ADC值小得多。Nelson等报道,在常规MRI上表现为无强化的肿瘤,很难将肿瘤区与水肿区分开;在DWI上则不同,水肿区的ADC值明显高于肿瘤区的ADC值,从而清楚把两者分开,这对于指导临床确定手术范围及行放射治疗帮助很大。

磁共振灌注成像(PWI)是基于示踪剂稀释原理,运用动态磁敏感性增强(DSC)效应而评价脑血流动力学改变的一项MR新技术。其基本方法是,经静脉团注造影剂后,造影剂首次通过受检组织之前、之中和之后,采用快速扫描序列进行连续多层面多次成像,获得一系列动态图像。根据造影剂首过局部脑组织所引起的信号强度变化与时间的关系,绘制出信号强度-时间曲线,从而获得部分血流动力学参数的相对值,通过工作站绘成各种血流动力学指标图像。最常用的有三种指标,即局部相对脑血容量(rCBV)、局部相对脑血流量(rCBF)、造影剂平均通过时间(MTT)。

临床应用价值:目前,国内外学者认为PWI在评估放、化疗疗效,探查放、化疗或术后残留、复发的肿瘤组织;确定肿瘤确切的侵犯范围,指导手术及放疗;良恶性肿瘤的鉴别和肿瘤的分级。研究显示rCBV显示数值最大的区域是肿瘤生长最活跃、恶性程度最高的部位,提示肿瘤有较丰富的新生血管,而新生血管不仅为肿瘤生长提供营养,而且其本身就是肿瘤向周围及远处扩散的重要通道。常规T1WI增强反映的是血-脑屏障破坏程度;而PWI反映微血管的丰富程度。研究显示脑肿瘤的MTT大多数增加,其原因,可能是肿瘤本身的新生血管或正常毛细血管受累破坏,造影剂通过微循环时,所通过的肿瘤组织不再是简单的单一隔室模型,造影剂以某一速率进入组织间隙,与组织间隙内的质子通过偶极-偶极作用产生弛豫效应所致。

MR磁化传递成像(MTC)该成像技术通过降低脑组织背景信号而改变MRI中脑组织的对比度,从而在不同检查中调节图像对比,使诊断更易进行。在颅脑疾病诊断方面,由于脑灰白质的MT效应明显,脑脊液的MT效应甚微同时MT效应对Gd-DTPA作用很小,大大增加了强化后肿瘤病灶的显示率,也提高了MRI诊断的敏感性。由于脑肿瘤内部结构及组成成分不同其MT效应有明显差异,有利于判定肿瘤的起源及鉴别肿瘤的良恶性,提高了MRI诊断的特异性;与Gd-DTPA联合应用可产生协同作用,同样剂量时增强效价提高6~8倍,这样能增加小病灶和多发肿瘤的检出率。

常规磁共振血管造影(MRA)可显示脑肿瘤相关的血管以及肿瘤对周围血管的侵犯。通过三维重建,可显示肿瘤的载瘤动脉、引流静脉和肿瘤染色。常规MRA包括TOF法和PC法。但常规MRA对于较表浅的血管、狭窄或扭曲的血管显示不理想,对涡流等不规则血流易夸大血管的狭窄程度,且不能同时显示动脉和静脉,不能提供肿瘤循环时间的快慢。静脉注射Gd-DTPA后的增强MRA因为增强了流入增强效应,缩短了血液的T1值而使血流信号强度提高。使动静脉的大小分支均能显示,可清晰地显示脑肿瘤相关的血管以及肿瘤对周围血管的侵犯。通过三维重建,可显示肿瘤的载瘤动脉、引流静脉和肿瘤染色。

磁共振动态增强(DMRI)原理为在静脉注射造影剂后,对检查区域所选定的层面进行一系列短时快速扫描,然后在重建后的图像上利用计算机软件测定感兴趣区的信号强度,绘制时间信号强度曲线,以观察靶区血流动力学改变。动态MRI扫描除可用于脑血管性病变如脑梗死、动静脉畸形、动脉瘤等的诊断外;还可观察脑肿瘤的血流灌注,研究表明:肿瘤组织的强化程度与强化形式及时间-密度曲线的形态和参数主要与肿瘤内血管分布状况和血-脑屏障的破坏有关。根据肿瘤的血管分布状况将脑肿瘤分为血管丰富型、正常血管型和乏血管型三种。

质子磁共振波谱(1HMRS)是基于化学位移原理测定体内化学成分的一种无创伤性技术。MRS能检测到颅内多种生化成分,最常见的是NAA、Cr和Cho,病理状态下有时可检测到Lac。Cho峰位于3.2ppm,PCr/Cr峰位于3.0ppm,NAA峰位于2.0ppm,Lac峰位于1.3ppm。除以上常见波峰外,还可测定谷氨酸和谷氨酸盐、丙氨酸、脂质、葡萄糖等少见代谢物。

来源:爱爱医









































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