显微镜 儿童功能磁共振成像在脑胶质瘤术前及术

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 胶质瘤（gliioma，gliomma）是发生在神经外胚层的肿瘤，起源于胶质细胞，是原发性颅内肿瘤的更高发病率，约占中枢神经系统肿瘤的27%，根据世界卫生组织（WHO）的cl，恶性肿瘤的发病率高达80%。分级4、Ⅰ～Ⅱ级为低级别胶质瘤，Ⅲ～Ⅳ级为别胶质瘤。
    
     临床上，CT、MRI等影像学检查是病理诊断的主要方法。与CT相比，MRI具有多序列、多参数、多平面成像、无骨伪影干扰、组织分辨率高等优点，手术切除是其主要治疗方法。在脑功能区的保护下，提高全切除率是一个临床难题，肿瘤全切除难度大，复发率高。随着分子影像学的发展，包括磁共振波谱（MRS）、弥散张量成像（DTI）、血氧水平依赖性功能磁共振成像（BOD-fMRI）在内的功能磁共振成像（fMRI）已成为研究的热点。在胶质瘤的诊断、分型、疗效评价等方面显示出独特的优势。它们还可以进一步确定肿瘤与皮质功能区和白质纤维束之间的关系，对肿瘤的术前规划和术中处理起到非常重要的指导作用，从而避免肿瘤的发生。并发症，降低复发率，改善预后。
    
     常规MRI在中枢神经系统较为成熟，多维及三维成像可以更准确地定位病变，可以准确评估胶质瘤的位置、大小、形状、边界、瘤周水肿，MRI对胶质瘤的诊断更为敏感，尤其在脑胶质瘤的诊断中。结合增强扫描，可清楚显示疾病的扩散，根据肿瘤的大小和形态进行分类。
    
     对于WHOⅠ级局灶性胶质瘤，如毛细胞星形细胞瘤，可完全切除，WHOⅡ级胶质瘤通常表现为弥漫浸润性生长模式，并倾向于发展成Ⅲ级或Ⅳ级胶质瘤，单独手术治疗完全缓解是不可能的，对谁II-Ⅳ级胶质瘤完全缓解是不可能的，肿瘤应通过手术和放疗和化疗来治疗，因此，准确的术前诊断，区分别和低级别胶质瘤是优化手术计划的前提，术中。可进行术中B超、术中磁共振成像（IMRI）、正电子发射计算机断层扫描（PET）等辅助检查，同时实时提供影像学资料，有助于肿瘤的准确切除。
    
     自Alexander et al次报道以来。在1996哈佛大学，IMRI在指导神经肿瘤手术方面发挥了巨大的优势。中国最早的手术中磁共振技术被引入上海华山医院和人民解放军总医院。IMRI可消除脑移位的影响，提高肿瘤全切除率，确定正确的手术入路，准确无误。脂肪瘤显著高于对照组。iMRI组术后6个月无进展生存率明显高于常规组，但12个月总生存率无明显差异。
    
     术中通过T2WI、FLAIR、T1WI增强可突出病变，确定影像边界。肿瘤和瘤周水肿可区别，可彻底判断切除。随着术中磁共振成像的不断发展，术中磁共振的场强不断提高，从固定磁体到移动磁体，从病人一开始就需要移动到普通磁体。采用实时磁共振成像技术，不移动病人，从开始到最后提供解剖信息与功能信息的融合，进一步丰富了其在脑胶质瘤手术中的应用。
    
     虽然iMRI能及时更新导航数据，有效地克服术中脑漂移对神经导航的影响，但iMRI的使用成本高，MRI导航手术室的建设复杂。需要考虑使用范围、安装和运输、结构设计、电磁屏蔽治疗等诸多因素，手术时间长，需要开颅，无菌塑料覆盖、器械取出等是否会增加。感染的机会还有待研究。指导涉及功能区域的外科手术的能力有限。随着功能性MRI的发展，有望在分子水平上提供更多的信息来指导胶质瘤的术前和术中规划，但术中应用功能性MRI将进一步增加成像时间，增加感染的机会。n.名词
    
     MRS可以无创地检测体内代谢物信息的变化。MRS可以检测胆碱代谢产物（CHO）水平的升高、N-乙酰天门冬氨酸（NAA）水平的降低和CHO/NAA比值的升高。MRS越接近正常组织频谱，越容易发生良性病变和发育异常，对脑肿瘤的早期诊断、肿瘤边界的确定和侵袭范围的分析具有重要价值。
    
     脑胶质瘤的无创、准确分级对于确定正确的治疗方案具有重要意义。在某些情况下，可以避免不必要的积极手术治疗。董伟民等研究发现，别胶质瘤的胆碱/肌酸(ChoCr)和CHONAA比值高于低级别胶质瘤，而别胶质瘤的病变比低级别胶质瘤更健康。低度恶性胶质瘤坏死组织中，肿瘤分级越高，神经元损伤越严重，NAA峰的减少越明显，Cr峰的减少也越明显。应用LCModel软件对MRS结果进行量化，将MRS谱分解为正常和异常组织，以鉴别肿瘤程度、浸润程度和总体分级，对II级和IV级胶质瘤的鉴别准确率可达85％。
    
     肿瘤局部浸润与肿瘤的复发和预后有关。徐来燕发现水肿组与正常对照组NAACr、ChoCr和NAACho比值有显著性差异，而且恶性胶质瘤细胞仍存在于增强区边缘3cm之外，对术中预后有重要的预测价值。MRS检测水肿面积和周边面积。
    
     胶质瘤具有较强的侵袭能力。由于术中显微镜观察的肿瘤边界不是肿瘤的实际边界，因此很难完全切除肿瘤。实时手术MRS可能成为高场强MRI的重要发展方向。通过实时分析胶质瘤手术切缘的性质，可以指导手术切除范围更接近。发现术中常规MRI显示可疑残留肿瘤12例，其中10例MRS能正确诊断组织信号变化。在所有别胶质瘤，MRS是阳性的残留肿瘤，有或没有增强。因此，MRS虽然可以增加神经系统并发症的风险，但是也有助于实现肿瘤全切除，降低复发率。
    
     MRS能在生化水平上对胶质瘤进行鉴别和分类，判断肿瘤的恶性程度和良性程度，对残留肿瘤具有较高的敏感性和特异性。三维质子磁共振波谱(3D-1H-MRSI)的应用将有助于术前肿瘤分级、判断肿瘤侵袭程度、将代谢信息与常规MRI相结合。肿瘤切除率高，但由于肿瘤异质性、MRS重复性低，不能独立诊断，且MRS具有空间分辨率低、检查时间长、易受皮下脂肪和颅骨干扰等缺点。
    
     DTI和DTT可定性和定量分析神经纤维的细微变化，可视化白质纤维与脑肿瘤的关系及侵袭程度，结合经颅磁刺激可缩短手术时间，减少癫痫发作，准确率高。基于经颅磁刺激(TMS)数据的弥散张量成像纤维束成像(DTI FT)越来越多地用于功能区脑肿瘤患者的术前规划和术中指导，以及基于TMS da的DTI FT。与基于三维感兴趣区域的DTI光纤跟踪相比，前者在显示语言相关光纤束方面优于后者，而基于三维感兴趣区域的DTI光纤跟踪在单独显示弓形光纤束方面显示了其独特的优势。
    
     基于经颅磁刺激数据的DTI FT还可用于个体手术相关运动损伤的术前风险评估。在一些分数各向异性（FA）水平上，与未发生组的别胶质瘤患者相比，术后相关的短暂或性运动损伤患者的皮肤有损伤。在距CST超过12mm的病灶中，没有新的手术相关的性麻痹发生，因此，随着DTT技术的发展，有可能识别出那些能从完全手术切除和手术中获益最多、生存时间长的患者。根据术前DTI信息，可以改变治疗方案，制定更准确的治疗方案，减少术后神经损伤，获得更好的术后效果。
    
     DTI显示肿瘤周围白质束的完整性和形状，以帮助区分低级别和别胶质瘤，并计划手术，包括四种类型：（1）移位：束的正常信号，位置和方向的改变；（2）水肿：减少的信号神经束，正常位置和方向；（3）侵袭：纤维束信号减弱和中断；（4）破坏：纤维束信号消失。对于不同的患者，可以合并。胶质瘤分级越高，纤维束损伤越严重。
    
     DTI和DTT在指导胶质瘤手术中，可以纠正纤维束移位，更大限度地切除肿瘤，减少术后神经损害，提高手术安全性。脑肿瘤累及椎管后，各级肢体运动障碍的发生率较高。因此，更大限度地切除肿瘤而不损伤椎体是非常重要的。刘俊华研究了DTI重建以锥体束有效纤维为主的白质纤维束，优化手术入路，指导术中。肿瘤切除和保护EPT。在常规磁共振成像引导下，实验组肿瘤全切除率高于对照组，术后残废率和KPS评分无明显差异，提示DTI技术可提供三维解剖。对涉及EPT的胶质瘤，术前了解病变与EPT的关系，指导外科医生在保护EPT的同时更大限度地切除肿瘤，可显著降低术后致残率，提高术后生活质量。
    
     DTI可显示肿瘤与周围纤维束的关系，判断白质纤维的形态、方向、形态及受累，对手术相关运动风险进行个体化术前评估，指导手术避免重要白质纤维束损伤。然而，DTI仍存在一些缺点，如对磁场均匀性要求较高、颅底附近伪影较多等。
    
     BOLD-fMRI在皮层功能区测定中的应用越来越多地应用于临床术前评估。刘宁等人发现，BOLD-fMRI功能成像和术中直接电刺激大脑皮质的结果是一致的。可直接定位手术前的运动部位和语言功能部位，根据肿瘤切除缘与主皮质功能区的距离判断手术的可行性和术后并发症。T研究者使用BOLD-fMRI观察肿瘤与功能皮质的关系，指导手术，主要研究肿瘤周围的大脑皮质。静息状态依赖性fMRI（RS-fMRI）可用于研究肿瘤相关成分，从而区分肿瘤组织和非肿瘤组。
    
     Wu等人发现，低级别胶质瘤的SIC（信号强度相关）高于别胶质瘤，fALFF（低频振荡幅度分数）也能够区分低级别胶质瘤和别胶质瘤，可用于术前分级和指导手术。规划。一般来说，肿瘤区域比周围正常区域显示出更明亮的形态学特征，较高的RS-fMRI信号，因此术中应用可以提高肿瘤全切除率，RS-fMRI可以独立于患者执行任务和活动的能力。在功能成像的基础上，未来将有更大的临床应用空间。
    
     传统上，有创性的方法，如术中唤醒麻醉，皮层诱发电位和皮层电刺激已被用来定位皮层区域和皮层下通路涉及运动，感觉，语言和认知功能。然而，这些侵入性方法需要较大的开颅空间来增加手术损伤，BOLD-fMRI具有更好的无创性，且易于术中定位功能区，可减少侵入性方法引起的癫痫发作，而传统方法不能区分肿瘤边界。尤其是低级别胶质瘤，导致肿瘤残留或正常脑组织过度切除，降低低级别胶质瘤的中等存活率。
    
     BOLD-fMRI具有无创、无辐射、空间分辨率高、可重复使用、定位脑功能区灵敏度高等优点。因此，BOLD-fMRI是临床脑肿瘤患者术前功能区定位的最早的影像学技术，RS-fMRI也可以对处于静止状态的肿瘤组织进行定位，但BOLD-fMRI是通过比较血氧饱和度的变化进行影像学的一种方法。它不能直接显示神经元的活动。因此，血管的状态将影响成像结果。胶质瘤血氧耗量的增加和肿瘤区血管增生将影响周围功能区BOLD信号的准确性。
    
     患者缺乏协调和运动也可能导致BOLD-fMRI不能显示皮质功能活动，BOLD-fMRI能可靠地定位皮质功能区，但不能提供皮质下纤维束的位置和完整性信息。皮质下纤维束是避免术后神经损伤的重要手段。因此，术前合并BOLD和DTI将是一种临床趋势。术中BOLD和DTI联合应用可单独提供上述重要的神经功能，皮层投射的分布和位置信息。
    
     术前BOLD和DTI联合应用使外科医生在了解肿瘤周围功能信息的基础上了解肿瘤与周围区域的关系。导航系统重建。然后在显微镜下进行导航操作。记录手术前后肌力、运动功能、卡诺夫斯基功能评分（KPS）及手术并发症的变化。结合BOLD-fMRI、DTI和BOLD-fMRI，发现功能神经导航在功能区肿瘤手术中是可行的，有利于更大限度地切除病变，减少神经损伤和术后恢复。
    
     与单纯神经导航相比，fMRI-DTI和直接电刺激联合应用可显著提高肿瘤切除率，降低手术相关缺损的风险，提高生存率。IMRI的神经导航BorddF MRI用于描述布罗卡和韦尼克的功能皮质。使用扩散张量成像追踪弓形束。重建的语言结构与导航系统融合，指导手术。79.2%的患者行肿瘤全切除，20.8%的患者行肿瘤次全切除，仅1例出现新的长期语言功能障碍。
    
     FA值受胶质瘤侵犯瘤周水肿区的影响。单纯DTI获得的纤维束图像会受到FA阈值、种子点、个体差异、肿瘤对正常组织的损伤等因素的影响。因此，有必要将术前评估和术中监测结合多种功能效果合理化，逐步提高手术效率，避免两种手术。对预测别胶质瘤的生存时间有重要意义。预测准确率为89.9%，可为术前治疗规划提供必要的指导。
    
     随着功能磁共振成像技术的不断发展，对位于脑功能区和脑深部的胶质瘤的手术安全性和准确性得到了很大的提高。便于术前准确分级，制定适当的手术方案，术中实时指导和纠正脑组织移位，发现不可切除的残余肿瘤，提高手术切除的成功率。肿瘤周围血管和语言运动区域较多。减少术后损伤，但同时存在成像时间长、图像畸变等问题，今后更好地结合其优点，综合运用各种磁共振技术仍然是一个热点。GE挑战赛。
    
     资料来源：景丽，韩芳，谢庆，吴建林。终末期肾病患者多模态MRI研究进展{J}。磁共振成像，2018，9（05）：396-400。
    
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