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fMRI在脑肿瘤边界的确定及脑功能重组研究方面的应用
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作者：佚名 肿瘤来源：中国科技信息 点击数： 更新时间：2007-11-21
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| 随着MR成像技术的不断进步，出现了以血氧水平依赖的脑皮层功能成像（BOLD）技术为代表的功能磁共振成像(fMRI)，使得脑肿瘤的诊断准确度越来越高，已由既往单纯的形态学诊断深入至代谢和功能水平，开拓并丰富了脑肿瘤诊断的思路，弥补了常规MRI的不足，为实现神经外科手术最大目标------最大程度保护脑功能，尽可能的全切除病灶，提供了强有力的技术保障。以下就fMRI在脑肿瘤边界的确定及脑功能重组研究方面的应用介绍如下： fMRI在确定脑肿瘤边界方面应用： 东南大学附属中大医院放射科储成凤等探讨fMRI在脑肿瘤诊断、鉴别诊断及肿瘤浸润边界划定中的价值。方法：脑肿瘤35例，均行MR平扫、增强、DWI及MRS。在肿瘤强化区、瘤周区、正常参照区，DWI测量各区域信号值，计算相对表观扩散系数(rADC)值；1H-MRS行MVS采集NAA、Cho、Cr、Lac等波峰，计算不同区域各代谢物比值均值，比较统计学差异。结果：DWI示肿瘤强化区rADC值在脑膜瘤与星形细胞瘤、转移瘤间有显著性差异；瘤周区rADC值在星形细胞瘤与脑膜瘤、转移瘤间有统计学差异(P<0.05)。多体素1H-MRS示肿瘤强化区各代谢物比值均值与正常参照区比较有显著性差异；瘤周区，星形细胞瘤、转移瘤和脑膜瘤间多组代谢物比值具统计学差异。结论：fMRI与常规MRI相结合有助于脑肿瘤的鉴别诊断以及确定病灶浸润范围。 德国Floeth等就FET-PET和MRS诊断神经胶质瘤的价值进行了研究。对50例新近诊断有颅内缺损，推测可能为胶质瘤患者进行FET-PET和MRS检测分析。将FET的吸收，缺损/脑比例大于1.6为阳性，显示为肿瘤。当NAA降低，同时Cho绝对增加，NAA/Cho的比为0.7或更小时，MRS结果才被认为是阳性。将FET 缺损/脑比例，NAA/Cho比例和MR成像信号畸形与神经导航活组织检查标本的组织学进行对比。FET缺损/脑比例和NAA/Cho被确认为是有意义的、独立的肿瘤组织的组织学预测因子。单独采用MRS，区分肿瘤组织和非肿瘤组织的精确性为68%，将MRS和FET-PET相结合，精确性提高到97%。采用MRS和FET-PET检测肿瘤的灵敏度和特异性分别为100%，81%和88%，88%。组织学研究显示为非肿瘤的缺损，FET-PET和MRS的检测结果为阴性。相反，97%的诊断为肿瘤的缺损，FET-PET和MRS检测阳性。颅内缺损患者，MR成像推测为胶质瘤，FET-PET和MRs分析明显改善靶组织的诊断效率。 意大利Di Costanzo等对增加代谢、扩散和血液动力学信息后能否改善对胶质瘤诊断和分级进行了验证。31例脑胶质瘤患者(21高级，10低级)，在手术和组织学证明之前，进行一般MR成像，1H-MRSI，DWI和PWI检测。H-MRSI检测获得标准化的代谢信号，包括Cho，NAA，肌酸和乳酸/脂；DWI检测获得表观扩散系数(ADC)，PWI检测获得相对脑血容量(rCBV)。结果：强化周边区域，具有反常的MR信号，显示出3个多参数的外型："肿瘤"，具有反常Cho/NAA比，低ADC和高rCBV；"水肿"，具有正常Cho/NAA比，高ADC和低rCBV；"肿瘤/水肿"，具有反常Cho/NAA比和中等ADC和rCBV。强化周边区域，具有正常的MR信号，显示出2个多参数的外型：“浸润"，具有高Cho和/或反常Cho/NAA比；"正常"，具有正常光谱。分步区分分析显示，利用所有MR变量的变化可对强化周边区域的分类具有很好的准确性，利用H-MRSI变量和rCBV可以很好区分高中级胶质瘤。结论：基于H-MRSI，PWI和DWI胶质瘤的多参数的MR评价，可以将浸润性肿瘤与周围的血管源性水肿或正常组织区分开来，这些方法为立体定向活组织检查、手术切除和放射治疗提供有用信息。 fMRI在脑功能重组研究方面应用： 威斯康星州大学Lazar等采用DTI和脑白质纤维束示踪（WMT），研究人脑白质（WM）通道在脑肿瘤和血管畸形手术切除后的重组。方法：6例脑肿瘤患者在手术切除前后进行DTI检测，采用WMT重建邻近病灶的WM纤维束。重建纤维束包括皮质脊髓束，放射冠，上纵束和下fronto-occipital束，扣带回和胼胝。WMT显示有一连串改变，包括背离，变形，渗透和束的断裂。一般情况下，切除后WM束组织在表观上与正常解剖非常相似，手术前的背离、变形和渗透消失或减少。患者的病灶涉及皮质脊髓束，WMT重建显示手术中白质纤维束得到保护，位置和表观得到改善，与临床检测到的运动功能改进或保留相关联。WMT对于欣赏特殊的WM结构和由脑缺损引起的解剖失真之间复杂的关系是有用的。 德国Erlangen-Nürnberg大学的Chen等研究DTI和WMT的脑白质纤维束示踪能力。分析了10例脑干缺损患者的手术前与手术后DTI数据。采用WMT重建邻近病灶的WM纤维束。重建纤维束包括皮质脊髓束和内侧丘系。分析和对比临床及随访成像数据。WMT显示有一连串改变，包括背离，变形，渗透和明显的束断裂。WMT重建显示手术中白质纤维束得到保护，手术后白质纤维束的位置和表观得到改善，与临床检测到的运动功能改进或保留相关联。与普通的MR成像相比，DTI和WMT可提供病灶涉及脑干运动纤维束的定量和可视化信息。 日本东京Metropolitan Komagome医院Shinoura等对脑肿瘤切除后主要运动区（M1）的功能能否恢复，以及运动功能是否能改善进行了研究。5例转移性脑瘤患者，肿瘤位于或邻近M1区，经过“清醒”手术，手术过程中进行皮层映射和连续的任务监测。手术前后，在握拳时进行功能性MR成像，对1例患者进行DTI检测，获得fMRI中活化区的特征。结果：手术前握拳时fMRI检测证明运动功能发生了重组。有严重局部麻痹的患者(病例3，4，5)，握紧受影响的手可诱导右半脑（主要是前颞叶）很大的BOLD响应，与肿瘤的位置无关。手术后握拳时fMRI证明M1对侧的激活。患者证明在运动功能恢复过程中手发生镜相运动。结果：手术前M1功能重组的患者，肿瘤的切除导致M1功能的恢复和运动功能的改善，严重局部麻痹患者手术前运动功能的重组可能与右半脑（包括颞叶）改变有关。 |
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