垂体腺瘤术前MRI多模态技术预测术后垂体功能的研究

高丽娜　侯波　朱慧娟　杨福义　肖健齐　王任直　冯逢

【摘要】多模态磁共振技术是将多种功能磁共振成像融合起来进行研究的方法，多种序列的联合，包括氢质子磁共振波谱技术、三维磁共振技术、灌注加权成像、弥散加权成像等，不仅提高了垂体腺瘤的检出率，而且结合垂体功能的检测数据，可能对预测术后垂体功能状态也能发挥十分重要的作用。

【关键词】核磁共振；垂体腺瘤；垂体功能

【中圖分类号】R736.4 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2017.22..02

垂体是人体重要的内分泌腺，它产生的激素对人体维持基本代谢、生长发育有重要作用。垂体腺瘤是垂体组织细胞的非正常增生引起[1]，在普通人群中患病率为16.7%，但40%～50%的垂体腺瘤是局部侵袭性的，不能完全切除[2]。手术可对患者垂体功能造成严重的损害，故术前通过影像预测术后垂体功能将有重要意义。

磁共振多模态技术联合解剖、功能和影像三方面，多序列、多方位的成像优势在垂体疾病方面应用更广，价值更大。主要包括：①灌注功能磁共振成像；②弥散加权磁共振成像；③弥散张量磁共振成像；④磁共振波谱成像；⑤血氧水平依赖性功能磁共振成像等[3]。

1 多模态磁共振

1.1 多模态磁共振的分类及原理

1.1.1 灌注功能磁共振成像

MR动态磁敏感对比成像和MR动脉质子自旋标记成像。前者应用较多，其原理是对比剂进入血管床时，磁敏感性增加，引起局部磁场的变化，从而引起氢质子共振频率的改变，导致T1和T2下降，用快速扫描序列成像获取一系列动态图像[4]。

1.1.2 弥散加权磁共振成像

指在受检组织某个方向施加一个弥散梯度场，人为造成磁场不均匀，再施加一个强度与持续时间完全相同的反向扩散梯度场，然后通过测量施加弥散敏感梯度场前后组织信号强度发生的变化，来检测组织中水分子弥散状态，间接反映微观结构及其变化[5]。

1.1.3 弥散张量磁共振成像

体内水分子运动受细胞内结构的影响在各个方向的弥散是不同的，可以用几个指标量化：相对各向异性（RA）、各向异性分数（FA），De Beler等研究发现肿瘤区域FA值明显高于正常区域的FA值，可以用于脑部术前、术后评估[6]。

1.1.4 氢质子磁共振波谱成像

人体原子核中的质子和（或）中子均有自旋特征，可在其周围产生一微弱磁场，借此定性分子性质。MRI扫描联合1H-MRS对疾病的早期诊断治疗具有重要意义[7]。

1.1.5 血氧水平依赖性功能磁共振成像

是功能区神经元活动对局部脑血流、氧耗量不对应所致的磁场性质改变。Petrella等人[8]研究表明，脑肿瘤患者术前进行BOLD-fMRI评估，可改进治疗策略，降低手术风险。

1.2 3D-MRI

3D磁共振采用三维稳态进动快速成像序列进行，并且对原始数据行三维后处理分析，可以更好的测量鞍区垂体、肿瘤及相应组织的体积，提高病变的诊断价值[9]。

2 磁共振成像在垂体腺瘤中的应用

2.1 动态增强MRI

MRI常规平扫和增强都能显示大部分垂体腺瘤，注入对比剂后，正常垂体及垂体柄可在T1WI上发生强化，但是很多肿瘤和炎性病变同样也会强化，李磊等[10]的研究认为，使用Gd-DTPA增强扫描，对垂体微腺瘤的检出率可提高5～10%。

2.2 灌注加权成像（PWI）

2.2.1 动态磁敏感对比增强MRI

它是反映组织微血管分布和血流灌注情况的成像技术，它可观察到对比剂到达脑组织前、首次通过脑组织及流出脑组织后脑组织的信号改变情况。

2.2.2 动脉自旋标记法

它对脑垂体腺瘤的诊断从微观、形态与功能方面，对临床提供更有价值的信息[11]。

2.3 弥散加权磁共振成像（DWI）

弥散加权磁共振成像及表观弥散系数（ADC）反映组织中水的运动，水分子扩散在DWI为高信号，ADC为低信号。垂体瘤质地对于手术方式的选择以及预后的判断具有重要价值[12]。

2.4 弥散张量磁共振成像

弥散张量磁共振成像（DTI）通过测定水的弥散，提供脑组织的微观结构、病理变化等。DTI可用于肿瘤的定位、定性，识别肿瘤的构成及判断侵袭性[13]。

2.5 磁共振波谱成像

MRS是在分子水平反映组织代谢情况，垂体腺瘤MRS代谢物包括Cho、Cr、Lip峰等，其中Cho峰可能与肿瘤出血坏死有关，但T2WI肿瘤内出现点状高信号但MRS没有Lip峰，提示该长T2信号可能为瘤细胞形成的腺泡结构而肿瘤缺血坏死[14]。

2.6 血氧水平依赖性功能磁共振成像

血氧水平依赖性功能磁共振成像（Bold-fMRI）能够显示大脑皮层功能区的活动，可通过该技术对脑肿瘤可能影响到的脑皮层功能区进行观察[15]。黄雪莹[16]等人证实术前联合应用Bold-fMRI与DTI能够直观的观察到运动区附近的脑肿瘤与运动区的关系。

综上所述，多模态技术在垂体功能保护方面也越来越被重视。其中氢质子磁共振波谱技术可以更好的描述垂体和垂体腺瘤的边界，3D-MRI可以测量肿瘤、垂体的体积，有利于术前预判术后垂体功能的变化，因此，在垂体腺瘤诊治过程中，合理运用磁共振多模态，更好地发挥指导作用。

参考文献

[1] 温大平.经鼻蝶神经内镜手术与显微镜手术治疗垂体瘤的对比研究[D].西安：唐都医院神经外科，2014，24.

[2] Ann McCormack.Temozolomide in the treatment of aggressive pituitary tumours-An overview of existing knowledge and future perspectives. European Endocrinology，2012，8（2）：116.endprint

[3] Zhang Qian， Wu Jian-lin. The research progress of multimodality functional MRI in type 2 diabetic encephalopathy.Chin J Magn Reson Imaging，2015，6（1）：58-61.

[4] Nagaraja TN，Knight RA，Ewing JR，etal.Multiparametric magnetic resonance imaging and repeated measurements of blood-brain barrier permeability to contrast agents[J].Methods Mol Biol，2011，686：193-212.

[5] Wang Z， Vemuri BC， Chen Y， etal. A constrained variational principle for direct setimation and smoothing of the diffusion tensor field from complex DWI[J]. IEEE Trans Med Imaging，2004，23（8）：930-939.

[6] De Beler FE，Oot AR，Van Hecke W，etal.Diffusion tensor imaging provides an insight into the microstructre of meningiomas， high-grade gliomas，and peritumoral edema [J].J comput Assist Tomogr，2012，36（5）：577-582.

[7] 马冬营，叶 伟，李先峰，等.氢质子磁共振波谱联合磁共振成像对脑胶质瘤的诊断价值[J]. 中国肿瘤临床与康复，2017，24（1）：18-20.

[8] Petrella JR，Shah LM，Harris KM，etal.Preoperative functional MR imaging localization of language and motor areas：effect on therapeutic decision making in patients with potentially resectable brain tumors.Radiology，2006，240（3）：793-802.

[9] Ni Huang-Jing， Zhou Lu-Ping， Zeng Peng， etal. Multifract alanalysis of white matter structural changes on 3D magnetic resonance imaging between normal aging and early Alzheimer'sdisease. Chin.Phys.B，2015，24（7）：1-7.

[10] 李 磊，于台飞，王 剐，等.547例垂體腺瘤延迟诊断原因及影像诊断分析[J].医学影像学杂志，2006，16（10）：1032-1034.

[11] 张海山，高明勇，周新韩.磁敏感加权成像和灌注加权成像在脑肿瘤中的临床应用进展.国际医学放射学杂志，2012，35（2）：120-124.

[12] 陆逸平.预判重体瘤质地：弥散加权成像-病理基础对照研究[D].上海：复旦大学上海医学院放射科，2014，25.

[13] 刘媛媛，安 迪，高 娟，等.磁共振弥散张量成像在中枢神经系统疾病中的临床应用进展.重庆医科大学学报，2015，40（12）：

1499-1502.

[14] 陈婉琪.垂体大腺瘤的1H-MRS及T1WI的初步研究[D].广州：南方医科大学第一临床医学院影像医学与核医学科，2012，245.

[15] 陈思攀，王晓明.血氧水平依赖功能磁共振成像在脑肿瘤诊治中的应用.磁共振成像，2012，3（1）：69-73.

[16] 黄雪莹.血氧水平依赖功能磁共振成像（Bold-fMRI）联合扩散张量纤维束（DTI）在中央前回区占位性病变术前评估中的应用研究[D].银川：宁夏医科大学临床医学院放射医学与核医学科，2013，254.

本文编辑：王 琦endprint