磁共振扩散峰度成像在脑星形细胞瘤分级的初步研究

摘要:目的研究MRI扩散峰度成像(DKI)在脑星形细胞瘤分级中的诊断价值,及其与增殖细胞核抗原(PCNA)相关性研究。方法收集经手术病理证实脑星形细胞瘤60例,低级别组(WHOIⅡ级)25例,高级别组(WHO ⅢⅣ级)35例。患者术前行常规MRI扫描及DKI扫描,测定肿瘤实质区平均弥散峰度 (MK)值、轴向弥散峰度 (Ka)值及径向弥散峰度 (Kr)值;术后标本行PCNA免疫组化染色。应用t检验比较组间DKI各参数值、PCNA表达水平差异,ROC曲线分析比较DKI各参数的诊断效能,Spearman相关分析研究DKI各参数值与PCNA的相关性。结果高级别组瘤体的MK、Kr、Ka值高于低级别组(P<0.05);Ka、MK、Kr值鉴别高、低级别脑星形细胞瘤ROC曲线下面积(AUC)分别为0.924、0.875、0.799,界值分别为0.434、0.437、0.433,敏感性分别为100.0%、100.0%、94.4%,特异性分别为87.5%、75%、75%。高级别组瘤体PCNA(60.8±14.5)%的表达显著高于低级别组(25.3±8.6)%(P=0.001)。MK值(r=0.890;P=0.003)、Kr值(r=0.836;P=0.015)及Ka值(r=0.802;P=0.005)与PCNA表达水平呈显著正相关。结论DKI可以鉴别高低级别脑星形细胞瘤,DKI参数与脑星形细胞瘤PCNA表达呈显著正相关。

关键词:脑星形细胞瘤;扩散峰度成像;分级;增殖细胞核抗原

中图分类号:R743R816文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.16721349.2014.11.025

文章编号:16721349(2014)11135102

脑星形细胞瘤是成人最常见的脑原发肿瘤,脑星形细胞瘤的术前分级对肿瘤治疗方案的制定及预后评估尤为关键。MRI新技术可以提供肿瘤病理生理学信息,是常规MRI的重要补充。磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)是反映非高斯水扩散特性的新技术,是扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术的扩展[1]。DKI除了能提供常规DTI参数包括弥散各向异性(fractional anisotropy,FA)、平均弥散系数(aean diffusivity,MD),还能提供平均弥散峰度(mean kurtosis,MK)、轴向弥散峰度(axial kurtosis,Ka)、径向弥散峰度(radial kurtosis,Kr)[2],这些峰度参数对大脑灰白质微结构的变化比DTI参数更为敏感[2]。

脑星形细胞瘤在组织恶性程度增加过程中,肿瘤细胞核异型性、细胞密度、新生血管、囊变及坏死等病理改变也会相应增多[3],Van Cauter等[4]及Raab等[5]研究显示DKI参数可以反映脑星形细胞瘤等级病理结构的变化。增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)表达程度能反映原发性脑肿瘤的恶性程度、增殖能力,是临床与病理评价原发性脑肿瘤生物学行为及临床预后的参考指标[6]。笔者旨在研究DKI峰度参数在脑星形细胞瘤分级的诊断价值,初步探讨各参数值与PCNA的相关性。

1资料与方法

1.1临床资料收集我院2012年1月—2014年5月经手术病理证实脑星形细胞瘤60例。根据WHO2007年中枢神经系统肿瘤分类标准,分为两组:低级别组(WHOI Ⅱ级)25例;高级别组(WHO Ⅲ~

作者单位:山西医科大学第一医院影像科(太原 030001)

通讯作者:张辉,Email:zhanghui_mr@163.com

Ⅳ级)35例。

1.2检查方法使用GE 3.0T超导型MRI仪,采用八通道头颈联合拓扑相控阵线圈进行MRI扫描。行常规MRI扫描(T1WI、T2WI、T2FLAIR及T1WI增强扫描),及DKI扫描。常规MRI序列参数:T1WI及T1WI增强扫描序列参数(TR:1 676 ms,TE:24 ms,FOV:4.8 cm,层厚:6.0 mm);T2WI序列参数(TR:6 800 ms,TE:107 ms,FOV=24 cm,层厚:6.0 mm);T2WI-FLAIR序列参数(TR:8 002 ms,TE:127.8 ms,FOV=24 cm,层厚:6.0 mm)。马根维显(0.1 mmol/kg)用于T1WI增强扫描。

DKI扫描序列采用平面回波(echo planar imaging EPI)序列,扫描参数:TR:6 500 ms,TE:115 ms,FOV=24 cm,层厚:6.0 mm,30个扩散敏感梯度场,b值分别为0、1 000 s/mm2、2 000 s/mm2。

1.3数据处理在GE Adavantage Workstation4.4工作站后处理,得到DKI(MK、Kr、Ka)参数图,分别对肿瘤实质画定感兴趣区(region of interest,ROI),并测定ROI的DKI(MK,Kr,Ka)参数值,每个ROI重复测量3次,取平均值。

1.4PCNA免疫组化染色分析收集60例脑星形细胞瘤瘤体标本,行HE染色及PCNA免疫组化染色(兔抗人多克隆抗体’Abcam)。于显微镜200倍视野,分别计数100个细胞中阳性细胞数,重复3次,计算每个标本PCNA的平均表达率。

1.5统计学处理采用SPSS18.0.统计软件,应用t检验比较组间DKI各参数值、PCNA表达水平差异,ROC曲线分析比较DKI各参数的诊断效能,Spearman相关分析研究DKI各参数值与PCNA的相关性。P<0.05差异有统计学意义。