儿童大脑胶质瘤的磁共振灌注成像技术研究

1、儿童大脑胶质瘤的磁共振灌注成像技术研究 11-04-20 14:44:00 编辑：studa20 作者：张远芳 郭岳霖 肖叶玉【摘要】 目的：研究磁共振灌注成像技术应用于儿童大脑胶质瘤诊断的可行性及其扫描技术的优化。方法：儿童大脑胶质瘤患儿18例，男12例，女6例，年龄5-16岁，对照组儿童25例，男16例，女9例，年龄3-14岁。使用GE1.5T Signa HighSpeed MRI扫描仪，双倍剂量造影剂马根维显（0.2 mmol/kg）根据不同患儿血管情况分别以24ml/s注入速度通过18G套管针经最佳的血管注射，随后以相同速度注射生理盐水20 ml。结果：磁共振灌注图像质量分为“差”“

2、中”“优”分为三级，造影剂注射速度2ml/s组灌注图像质量多为“差”（12/17），注射速度3ml/s组多为“中”（14/16），注射速度4ml/s组全为“优”（6/6）。结论：磁共振灌注图像的质量与造影剂注射速度密切相关，造影剂注射速度3ml/s是获得满意磁共振灌注图像的基本条件；而扫描前护士对血管的选择及血管状况的评估是造影剂高速注射成功的前提。 【关键词】 儿童 大脑胶质瘤 磁共振成像 灌注 【Abstract】 Objective: To study the feasibility and optimization of magnetic resonance perfusion wei

3、ghted imaging (MR PWI) in the diagnosis of cerebral glioma in children. Methods:18 cases with cerebral glioma were selected as the trial group (female=6.male=12,aged from 5 to 16 years) while 25 cases without cerebral glioma were selected as the contrast group. GE1.5T Signa HighSpeed MRI scanner wer

4、e used and double dosage (0.2 mmol/kg) GdDTPA were given by 18G trocar through the best vein of each child. The injection speed ranged from 2 to 4ml/s .And then 20ml physiological saline were injected at the same speed. Results: The DWI quality was divided into bad, good and best. The image quality

5、was bad in the group in which the injection speed was 2ml/s （12/17）, the image quality good in the group in which the injection speed was 3ml/s （14/16） and the image quality was the best in the group in which the injection speed was 3ml/s （6/6）. Conclusion: The image quality was determined by the in

6、jection speed of GdDTPA(3ml/s). Successful contrast injection depends on nurses choice and evaluation of blood vessels before scanning. 【Key words】 children; cerebral glioma; magnetic resonance imaging; perfusion 磁共振灌注成像（Magnetic Resonance Perfusion Weighted Imaging，MR PWI）技术能反映组织微血管灌注情况并具有较高的图像分辨率，

7、近年来成为大脑胶质瘤浸润范围、肿瘤分级及肿瘤预后的研究热点，并取得一定的肯定性结果16。但因MR PWI扫描时需超高速注入双倍剂量的磁共振造影剂，技术难度较高，目前研究多集中在成人，在儿童脑瘤的研究仅见少量文献报道78。儿童大脑胶质瘤发病率高，并具有恶性肿瘤浸润性生长的特点，神经外科手术后残留、复发及致残率均较高，是危害人类健康的一种常见疾病。本实验以不同年龄段正常儿童和不同类型、级别的大脑胶质瘤儿童磁共振灌注成像数据为参照，对大脑胶质瘤诊断进行研究，得出初步优化的MR PWI技术参数组合，并探讨其临床价值。 材料与方法 1.研究对象 病例组搜集大脑胶质瘤患儿18例，男12例，女6例，年龄51

8、6岁，其中56岁2例，711岁5例，1216岁11例。对照组搜集受检儿童25例，其中男性16例，女性9例，年龄314岁，其中36岁5例，711岁13例，1214岁7例。选取标准同实验组。排除各种MRI检查禁忌症。 2.研究方法 使用GE 1.5T Signa High-Speed MRI 扫描仪检查，头线圈，造影剂为马根维显（Gd-DTPA，德国先灵公司提供），常规T1WI、T2WI扫描后行PWI（GRE-EPI,TR1000ms,TE30ms,翻转角10。矩阵128128，FOV22cm；取听眦线，层厚7mm,间距1.5mm，共4层基本图像；采用多层采集方式，每层采集40幅图像，共采集520

9、幅，成像时间81秒）扫描。PWI检查技术如下：首先由选择好的最佳静脉团注双倍剂量（0.2ml/kg）Gd-DTPA，注射速度由护士判断受检儿童血管情况与研究者共同探讨决定，范围24ml/s；造影剂注射结束后以相同速度注入生理盐水20ml。MR PWI扫描结束后，图像资料传送到磁共振工作站（GE Advantage workstation AW4.0_05），用functool软件后处理得到rCBV、rCBF、MTT图及其相对值。 3.数据分析 采用双盲法由2个主治以上医师对数据进行分析，分析内容包括：不同年龄组儿童中不同注射速度对灌注图像质量的影响与不同类型大脑胶质瘤的PWI灌注特点。 结 果

10、 两组不同年龄组（不同体重）儿童的PWI图像质量与造影剂注射速度密切相关（表1、表2）；不同类型胶质瘤具有不同灌注特点，本研究重点探讨各种胶质瘤的局部脑血流量的改变，通过与对侧正常脑组织对比，肿瘤中心区与周边水肿区均可分为高灌注型、等灌注型及低灌注型（表3、表4和图1、图2）。 注：磁共振灌注图像质量分为“差”“中”“优”三级，造影剂于脑部达到峰值时脑组织信号强度下降10%，流入和流出曲线完整者评为“优”。上述资料统计显示造影剂注射速度2ml/s组灌注图像质量多为“差”（12/17），注射速度3ml/s组多为“中”（14/16），注射速度4ml/s组全为“优”（6/6），各不同造影剂注射速度组

11、的图像质量有显著性统计学差异（p0.05）。 讨 论 1.大脑胶质瘤是大脑胶质细胞发生的一系列肿瘤，是儿童常见的肿瘤性疾病之一，约占儿童神经系统肿瘤的80%90%。儿童大脑胶质瘤大部分为低级别胶质瘤，其瘤细胞异形小，具有良性肿瘤的特征，但其瘤细胞又喜好沿神经纤维浸润性生长而表现了部分恶性肿瘤的特点。神经外科手术后残留复发及致残率高，是危害人类健康的一种常见疾病。常规的CT、磁共振及其他影像学手段无论在定位还是定性方面，均已经不能满足临床的需要23，磁共振灌注成像技术能反映组织微血管灌注情况，且有较高的图像分辨率，近年来成为大脑胶质瘤浸润范围、肿瘤分级及肿瘤预后的研究热点，并取得一定的肯定性结果

12、49。但因MR PWI扫描时需超高速注入双倍剂量的磁共振造影剂，技术难度高，目前研究多集中在成人，在儿童脑瘤的研究仅少量文献报道10,11。 2.儿童大脑胶质瘤的MRI灌注特点 儿童大脑胶质瘤的MRI灌注特点与成人脑部胶质瘤相似，恶性度较高者肿瘤区较正常区多灌注明显增高，瘤周水肿区较正常区灌注增高提示肿瘤浸润生长；良性者肿瘤区较正常区多灌注轻度增高，而瘤周水肿区较正常区灌注可增高亦可相似，瘤周水肿区灌注增高者提示肿瘤浸润生长；该灌注特点亦符合胶质瘤生长特点，即良性者亦可边界不清，浸润生长；MRI灌注伪彩图正为肿瘤浸润范围的界定提供了一种新的评估手段。 3.儿童MRI灌注检查的可行性分析及参数优

13、化 3.1受检儿童的配合是检查成功与否的首要条件。由于MRI检查和环境的特殊性（需要严格制动，幽闭、高分贝噪声、受检时间长达30分钟以上、超高速注射等），对受检儿童有一定的负面影响，当检查过程要求严格制动时，受检儿童往往难以接受。因为扫描时受检者任何轻微的移动都可以造成伪影而影响图像的质量，必须取得受检儿童及亲属的配合，要求受检儿童相对静止。做好受检儿童检查前及检查过程中的心理护理，可以提高儿童MRI检查的成功率，保证图像质量，缩短检查时间，提高检查效率，是一种实用、安全、可靠的制动方法12。 在MRI检查中，需要了解不同年龄层次儿童的心理特点，有针对性地进使其配合完成检查。年龄较小、情绪不稳

14、定者及经心理护理无效者则采用药物镇定（一般使用水合氯醛口服或安定静推）。 11-04-20 14:44:00 编辑：studa20 3.2灌注成像方法:用18G套管针静脉穿刺选择的最佳静脉并固定，将静脉穿刺针与MR双筒高压注射器连接，定位后先采集4个Phase的图像，然后在继续扫描的同时，按0.2ml/kg体重剂量，以4ml/s流量注入Gd-DTPA灌注成像，紧接着以4ml/s注入生理盐水20 ml。 3.3血管的选择直接影响造影剂注射速度。儿童的血管较细小，要负荷34ml/s的造影剂注射速度存在一定风险，因此检查前护士对血管的判断亦是检查成功与否的关键。一般儿童均采用肘正中静脉注射，足背静脉

15、与头皮静脉可作为次选；套管针的使用有利于提高成功率，减少血管穿破的机会；若判断儿童血管不能负荷3ml/s以上的造影剂注射速度者不符合灌注检查要求。 综上所述，MR PWI能活体反映瘤体微血管灌注情况，对肿瘤术前定位、定性诊断及肿瘤预后评估均具有巨大的潜力；另外，磁共振灌注成像具有无创性、分辨率高、快速、简便、价格适中等优点，其临床推广同样具有巨大潜力。MR PWI能对儿童大脑胶质瘤的定位、定性、分级及预后评估发挥作用，为儿童大脑胶质瘤的临床手术切除范围或穿刺部位的确定及肿瘤术后随访提供一种更新、更有效的手段，降低肿瘤术后残留、复发率、致残率，为病人节省医疗费用，也为国家节省医疗物资。但MR P

16、WI在儿童大脑胶质瘤诊断方面的研究尚处于初步阶段，还需大量的病例积累及经验总结以制定最优化的参数组合与统一的诊断标准，其临床应用还有待进一步努力。【参考文献】 1. Johnson G, Wetzel SG, Cha S, et al. Measuring blood volume and vascular transfer constant from dynamic, T(2)*-weighted contrast-enhanced MRIJ. Magn Reson Med, 2004, 51(5): 961-968.2. Law M, Yang S, Babb JS, et al. Com

17、parison of cerebral blood volume and vascular permeability from dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion MR imaging with glioma gradeJ.AJNR Am J Neuroradiol, 2004, 25(5): 746-755.3. Cha S. Perfusion MR imaging: basic principles and clinical applicationsJ. Magn Reson Imaging Clin N Am, 2003

18、, 11(3): 403-413. 4. 李建胜，龚洪翰，肖香佐，等.脑胶质瘤的二维氢质子磁共振波谱研究.中国CT和MRI杂志，2006，4（3）：1-4.5. Okamoto Y, Di Patra PL, Burkhard C, et al. Population-based study on incidence, survival rates, and genetic alterations of low-grade diffuse astrocytomas and oligodendrogliomasJ. Acta Neuropathol (Berl), 2004,108(1): 49-56.6. Preul C, Kuhn B, Lang EW, et al. Differentiation of cerebral tumors using multi-section echo planar MR perfusion imagingJ. Eur J Radiol, 2003, 48(3): 244-251.7. 郭世萍，孙静，鱼博浪.氢质子磁共振波谱在颅内肿瘤诊断中的应用.中国CT和MRI杂志，2005，3（1）：1-4.8. Law M, Hamburger M, Johnson G, et al. Differentiating surgica