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脑胶质瘤的术前分级

 神经外科胡永珍 2022-02-20

       胶质瘤起源于神经上皮组织内的胶质细胞,是脑内最常见的原发性肿瘤,占中枢神经系统肿瘤的40%~50%。按照WHO中枢神经系统肿瘤分类,脑胶质瘤分为低级别胶质瘤 (Ⅰ、Ⅱ级) 和高级别胶质瘤 (Ⅲ、Ⅳ级) 两类。

       脑胶质瘤是常见原发性中枢神经系统肿瘤,全世界每年新诊断病人约20万, 高级别胶质瘤 (Ⅲ、Ⅳ级)中最常见类型是多形性胶质母细胞瘤,发病率占所有中枢神经系统恶性肿瘤45.2%,中位总生存期仅12~18个月。 

      脑胶质瘤具有较高的发病率,主要是由于大脑和脊髓中的胶质细胞癌变所引发,临床常表现为头痛、视力模糊、恶心呕吐等,若长期不治疗,还可能导致患者视觉的丧失、运功功能的障碍、语言障碍等,严重威胁到患者的生命安全。

脑胶质瘤

       脑胶质瘤发病因素较为复杂,常由于遗传因素或环境致癌因素所导致,例如电磁的辐射、化学物品、遗传疾病、感染等都会引起脑胶质瘤,同时,不良的生活饮食习惯,也会导致疾病的发生,例如吸烟、酗酒、偏食等。

       日常生活和工作中,患者应尽量避免有害物质对机体的侵袭,同时应提高自身免疫力,从而加大对于肿瘤的抵御能力;同时应养成良好的生活习惯,少吃辛辣等刺激性食物,戒烟戒酒,按时作息,劳逸结合,减少脑胶质瘤的发病几率。

       脑胶质瘤由于缺乏特异性,因此诊断起来存在一定的难度,常与脑脓肿、脑膜瘤等疾病混淆。随着我国医疗事业的不断发展,多模态影像技术被广泛运用到脑胶质瘤的临床诊断中来,取得了较为理想的效果。通过多模态影像技术,能够清楚的观察到患者头颅中解剖结构具体情况,清晰准确的显示患者大脑和脊髓的病理结构和程度,分辨率较高,增强扫描则可对患者肿瘤病变程度进行评估。

      脑胶质瘤的治疗已由单一手术治疗发展到手术加放疗、化疗等综合治疗,但预后并未得到明显改善。目前,临床对脑胶质瘤的诊断包括影像学与组织病理学检查,均存在各自的局限性。

       脑胶质瘤的临床治疗和预后评价与胶质瘤的级别密切相关。目前,脑胶质瘤的术前分级主要依据患者的临床表现和影像学特征,尚缺乏定量的、具有客观评价标准的术前分级方法。

脑胶质瘤术前分级

      目前脑胶质瘤术前分级主要依据患者的临床表现和肿瘤的影像学特征,常用的影像学方法包括CT及其增强、磁共振成像 (MRI)及其增强 和正电子发射计算机断层成像 (PET) 。各种影像技术可以从肿瘤的形态学、组织成分、新生毛细血管、肿瘤组织代谢活性以及肿瘤细胞分子水平等方面对脑胶质瘤的术前分级进行评价,每种影像技术各具优势。

CT检查与脑胶质瘤术前分级

       CT是颅脑疾病首选的影像检查方法,CT平扫可以从形态学角度对肿瘤进行评价,能够显示肿瘤的出血、坏死和钙化等肿瘤组织内的病理改变,对脑胶质瘤的识别、诊断和鉴别诊断具有一定帮助,但是对脑胶质瘤术前的准确分级提供的信息较为有限。

        CT增强检查能够显示脑胶质瘤组织的血液供应情况,肿瘤显著强化提示肿瘤组织血液供应丰富,肿瘤的恶性程度较高。但是对于Ⅱ级和Ⅲ级胶质瘤的鉴别较为困难。

        CT灌注成像能够揭示肿瘤组织的脑血流动力学改变,通过测量局部脑血流量 (rCBF) 、局部脑血容量、对比剂平均通过时间和对比剂到达峰值时间等脑血流动力学参数,定量分析肿瘤组织的血流分布特点, 从而揭示肿瘤组织内微血管密度的变化,为脑胶质瘤术前分级的判定提供较为准确的影像依据。

       脑胶质瘤的微循环是由肿瘤诱发的新生毛细血管构成,低级别胶质瘤的新生毛细血管相对较少,肿瘤的脑血容量表现为低灌注状态;高级别胶质瘤的新生毛细血管较为丰富,但由于高级别胶质瘤生长速度较快,常发生肿瘤组织的坏死和囊变,因此,高级别胶质瘤的脑血容量呈不均匀高灌注状态。虽然CT影像技术在发现和诊断脑胶质瘤方面具有较大价值,但是对于脑胶质瘤的精确定位、定性诊断和术前分级具有很多不足之处。

MRI检查与脑胶质瘤术前分级

         常规MRI检查可以明确肿瘤发生的部位、范围和数目等特征,不同级别的脑胶质瘤在MRI影像上具有一定的特征性表现。

        毛细胞型星形细胞瘤属于WHOⅠ级,多见于儿童与青少年,好发于小脑半球,病灶界限清楚,呈囊样改变并伴有壁结节;增强扫描可见壁结节和肿瘤实性部分明显强化。

        脑胶质母细胞瘤是WHOⅣ级肿瘤,MRI表现为混杂信号病灶,增强扫描显示实性部分呈不规则、厚薄不均的环状强化或花环样强化。

        脑胶质瘤的浸润范围、瘤周水肿以及肿瘤内的出血、坏死、囊变、水分子弥散和肿瘤强化程度等MRI影像表现均与脑胶质瘤的病理分级具有一定的相关性。

       MRI增强检查可对脑胶质瘤的术前分级进行初步评价,脑胶质瘤的强化程度主要取决于肿瘤组织内新生血管的通透性。在大多数情况下,脑胶质瘤随着肿瘤级别的增高,肿瘤新生血管的通透性逐渐增加,因而肿瘤的强化程度也逐渐增强;此外,由于高级别胶质瘤内新生血管分布不均匀,在MRI增强扫描图像上肿瘤常呈现出不均匀强化的特征。但是,对于部分Ⅱ和Ⅲ级脑胶质瘤,由于肿瘤组织的强化程度与肿瘤的恶性程度不完全一致,导致MRI常规检查在准确鉴别Ⅱ和Ⅲ级脑胶质瘤中较为困难。文献报道显示,有近30%的高级别胶质瘤无明显强化或轻微强化,而约10%的低级别胶质瘤表现出明显强化。因此,常规MRI对脑胶质瘤术前分级的准确性存在不足,尤其在Ⅱ和Ⅲ级脑胶质瘤术前鉴别和分级中更显不足。

MRI弥散加权成像与脑胶质瘤术前分级

       MRI弥散加权成像 (DWI) 是利用水分子扩散运动的特性进行成像,能够反映人体组织的空间组成信息和病理生理状态下组织间水分子交换情况的改变。

        在DWI临床应用中,常采用表观扩散系数 (ADC) 值作为测量参数定量评价组织中水分子扩散的变化,ADC值代表水分子在组织内的扩散能力,水分子的扩散能力越强,ADC就值越大。

        在脑胶质瘤中,肿瘤组织取代了正常的脑组织,肿瘤组织的细胞间隙较小,导致间质内水分子的弥散程度受到影响;而且肿瘤细胞越多,间质内水分子的弥散运动越弱,从而导致相应的ADC值降低。高级别脑胶质瘤细胞生长速度快,血流分布不均匀,常引起肿瘤细胞的坏死和细胞毒性水肿分布的不同。

虽然DWI和ADC图像容易获得,但是在临床使用过程中,由于受到磁共振设备本身不同场强和不同扫描参数的影响,获得的ADC值会有差异。在临床应用中,DWI和ADC图像可以用来评估脑胶质瘤的治疗效果,手术区域出现ADC值的降低则提示存在肿瘤的复发。此外,脑胶质瘤术后放疗和化疗也会影响手术区域ADC值,在应用DWI和ADC图像评价脑胶质瘤治疗效果时应采取谨慎的态度。                                       

磁共振波谱成像与脑胶质瘤术前分级

        磁共振波谱成像 (MRS) 能够从组织代谢和生物化学水平评价脑胶质瘤的恶性程度,在脑磁共振波谱成像中,氮-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 是最重要的代谢活性物质。

        NAA存在于脑组织神经元及其轴突中, 是神经元存活的标志物,NAA含量直接反映神经元的密度及其活性。胆碱主要来源于磷脂代谢的中间代谢物,是细胞膜合成与分解的标志物。肌酸是脑细胞能量代谢的标志物, 肌酸含量降低提示糖无氧酵解增加、高能磷酸化代谢减少。乳酸是脑组织缺氧较为敏感的标志物,乳酸水平反映细胞内物质代谢速率和清除率的下降。脂质可以反映细胞坏死情况。

        脑胶质瘤是由异常增殖的胶质细胞组成,肿瘤细胞浸润神经元,神经元被破坏后导致肿瘤组织中NAA含量下降,并随着胶质瘤恶性程度的增高,NAA水平和NAA/胆碱比值明显降低,胆碱/NAA和胆碱/肌酸比值在高级别胶质瘤中明显高于低级别胶质瘤,其中,胆碱/NAA比值在鉴别高级别和低级别胶质瘤中的灵敏度为78.2%,特异度为84.0%,准确度为82.2%。

        脑胶质瘤临床治疗方法的选择和患者预后的评价与胶质瘤的恶性程度密切相关,高级别胶质瘤的生存率较低,而低级别胶质瘤的5年生存率总体上可达80%,但低级别胶质瘤各病理亚型患者的生存率比较差异有统计学意义。

        在2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类中,已将脑胶质瘤的分子分型引入到肿瘤的分类中,依据胶质瘤不同的分子分型开展精准化医疗,将会极大地提高脑胶质瘤的临床治疗效果,改善脑胶质瘤患者的预后。

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