中枢神经系统肿瘤进展回放（那些在神经系统中找到肿瘤的）
中枢神经系统肿瘤进展回放（那些在神经系统中找到肿瘤的）1. 螺旋CT计算机断层扫描头颅X线平片曾是诊断颅内肿瘤的一种重要检查方法，其依据颅内异常钙化、钙化的松果体或脉络丛移位、骨质压迫或破坏、内听道扩大、蝶鞍扩大和破坏、血管沟的加深或迂曲等局部改变，有助于间接判断有无肿瘤并对其定位，但不能对肿瘤进行直观显示及定性诊断，目前已很少用于脑肿瘤的诊断。脑数字减影血管造影(DSA)是20世纪70年代以来临床普遍使用的X 线检查技术，着重用于脑血管疾病的诊断，可对肿瘤进行间接诊断，类似于X 线平片，但DSA可观察分析肿瘤的术前血供、与重要血管的解剖关系及进行栓塞治疗等，目前临床仍在应用。对此，有学者进行矢状窦旁脑膜瘤及巨大富血供脑膜瘤术前全脑血管造影检查、栓塞等来指导手术，发现可提高手术安全性，术中出血明显减少，手术时间显著缩短，肿瘤易被彻底切除，降低了手术难度，而且术后复发率低；但DSA具有创伤性，可并发血管痉挛、血栓或栓塞、出血等。所以，熟悉掌握各
神经系统虽然不是肿瘤高发和多发部位，但由于其发病部位特殊，神经系统肿瘤带来的后果要远远比其他部位的肿瘤严重。近年来，随着CT 和MRI等多种新技术在临床的广泛应用，其在神经系统肿瘤的诊断中具有越来越重要的价值。影像学在神经系统肿瘤的定性诊断和术前病理分型中发挥着越来越重要的作用。各种医学影像成像技术成为了肿瘤“探测器”。
神经系统肿瘤的影像学表现各异，“异病同征”及“同病异征”的现象突出，精准的影像诊断，不仅对临床制定治疗方案极为重要，而且对肿瘤疗效及预后评估意义重大。自1895 年X 射线被伦琴发现以来，随着各种医学影像成像技术的迅猛发展，特别是功能成像、分子影像学的临床应用，也为更加精准的神经系统肿瘤的影像诊断与鉴别诊断，提供了有力的技术支持。
一
X 线平片及数字减影血管造影
头颅X线平片曾是诊断颅内肿瘤的一种重要检查方法，其依据颅内异常钙化、钙化的松果体或脉络丛移位、骨质压迫或破坏、内听道扩大、蝶鞍扩大和破坏、血管沟的加深或迂曲等局部改变，有助于间接判断有无肿瘤并对其定位，但不能对肿瘤进行直观显示及定性诊断，目前已很少用于脑肿瘤的诊断。
脑数字减影血管造影(DSA)是20世纪70年代以来临床普遍使用的X 线检查技术，着重用于脑血管疾病的诊断，可对肿瘤进行间接诊断，类似于X 线平片，但DSA可观察分析肿瘤的术前血供、与重要血管的解剖关系及进行栓塞治疗等，目前临床仍在应用。对此，有学者进行矢状窦旁脑膜瘤及巨大富血供脑膜瘤术前全脑血管造影检查、栓塞等来指导手术，发现可提高手术安全性，术中出血明显减少，手术时间显著缩短，肿瘤易被彻底切除，降低了手术难度，而且术后复发率低；但DSA具有创伤性，可并发血管痉挛、血栓或栓塞、出血等。所以，熟悉掌握各种检查技术的适应证，结合CT、MR等优化合理选择，才能为临床提供更多可靠的诊治信息。
二
计算机断层扫描
1. 螺旋CT
螺旋CT平扫密度分辨率高，易显示神经系统肿瘤钙化、脂肪及颅骨改变等，特别是多排螺旋CT增强扫描能更清楚地显示病变形态及内部特征，并可了解肿瘤血供及其对血- 脑脊液屏障的破坏情况。平扫联合CT灌注（CTP）及CT 血管造影（CTA）有助于获取神经系统肿瘤血流动力学信息，揭示神经系统肿瘤病理生理学特征并显示肿瘤与血管的关系 ，加上三维、多平面成像可从不同角度观察病灶的形态及其与颅骨、血管等重要解剖结构的关系，可提高CT对颅内肿瘤诊断的正确率。对于不同类型神经系统肿瘤的CTP研究发现：胶质瘤高级组的T-D曲线多呈尖峰状，而低级组的较平滑；脑膜瘤灌注曲线表现为速升缓降型，并有较长的高位平台期。各级胶质瘤的平均脑血液量、脑血容量和表面通透性值随肿瘤分级的升高而呈增加趋势等。
故多层螺旋CT灌注成像可量化分析和鉴定神经系统肿瘤的类型，联合CTA可为诊断与鉴别诊断提供有价值的信息，有利于脑肿瘤的术前整体评估和精确定位。但随着MR及功能成像的发展及广泛临床应用，CT在神经系统肿瘤诊断中的作用大大降低，除用于体检、肿瘤筛查及部分急诊患者的检查外，大部分用于肿瘤术后的复查。
2. 宝石能谱CT
应用宝石探测器，通过单球管瞬时同向kVp切换技术，能同时获得混合能量图像、40~140keV的101个单能量图像，在此基础上可实现物质分离，获得其能谱曲线图，进行物质定量及能谱综合分析、优化图像质量及虚拟平扫等，使CT由原来的单参数成像变为多参数成像，不仅在形态学诊断方面有很大的提高，而且在组织病理学诊断范畴有长足的进步，有助于肿瘤的早期发现、鉴别诊断和浸润范围的确定，目前广泛应用于体部肿瘤诊断与鉴别。有能谱CT对脑膜瘤不同类型和不同分级的研究发现，CT能谱成像在低能量水平（40~70keV）对应的单能量CT值及能谱衰减曲线斜率对脑膜瘤的分级诊断有价值，对不同级别脑膜瘤的分型诊断有鉴别意义。关于神经系统肿瘤CT能谱成像的研究文献相对较少，其更多的应用价值有待进一步探讨。
三
磁共振成像
磁共振成像（MRI）的软组织分辨力相对CT更好，病变定位更准确，特别是增强扫描结合各种功能成像可明显提高肿瘤的检出率和诊断的正确率。
1. 磁共振血管成像（MRA）
MRA有两种方式，一种方式为不用对比剂，利用血液流动与静止的血管壁及周围组织形成对比而直接显示血管，是一种无创的血管显示方法，便捷、经济、安全；另一种方式为高压注射器注入对比剂进行血管显示。特别是3.0T磁共振下四维对比增强MRA、磁共振静脉成像（MRV）的临床应用，能显示神经系统肿瘤的血管结构及血运动态，获得更多的血管信息，可观察到瘤体的供血动脉与引流静脉及静脉窦情况，颅内静脉各级分支的分布细节、皮质侧支引流及颅内静脉缺损情况，对神经外科医师整体把握手术方案十分有意义。
2. 磁共振灌注加权成像(PWI) 及动脉自旋标记(ASL) 灌注成像
常规MR能提供肿瘤边界、占位效应等信息，但对胶质瘤的分级和良、恶性鉴别缺乏特异性。而磁共振PWI作为功能成像方法之一，是在快速成像等技术基础上发展起来的，可以检测血流，无创获得脑血管微循环血流动力学，提供有价值的肿瘤组织学信息，进行定量分析，对神经系统肿瘤良、恶性的鉴别有重要的临床价值。根据是否注射外源性对比剂将灌注分为外源性示踪剂灌注成像和内源性示踪剂灌注成像。有学者对两大类技术的基本原理，优缺点进行比较，综合分析两种技术在脑肿瘤诊断与分级中的应用，发现外源性示踪剂灌注能得到脑血流信息和通透性参数，在胶质瘤分级中能发挥重要作用。
相对脑血容量（rCBV）与胶质瘤病理分级有关，可用于评估肿瘤状态，预测肿瘤行为，但不适合区分胶质瘤和转移瘤，而且造影剂价格昂贵，潜在有害，不能重复测量；内源性示踪剂灌注能重复测量，无创得到脑血流量参数，能评估脑肿瘤的渗透状态，但得到的参数类型少，在应用中不够稳定。
ASL是近年来迅速发展的一种无创性磁共振脑灌注成像，其利用血液中的水分子作为内源性对比剂，能够完全无损测量脑血流量，与临床应用广泛的正电子发射断层扫描(PET)、CT灌注成像、MRI 动态磁敏感增强成像(DSC-MRI) 相比，是最为安全的成像方式。有研究表明，3D ASL灌注成像技术所得rCBF定量参数在低级别胶质瘤与高级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤之间差异均有统计学意义，联合常规MRI扫描，可提高诊断符合率，对脑肿瘤的定性诊断及胶质瘤的术前分级有重要参考价值。
3. 磁共振扩散加权成像（DWI）
弥散是分子的布朗运动，在生理功能中发挥重要作用。MRI通过氢质子的磁化来标记分子而不干扰它的弥散过程，是一种理想的研究分子弥散的方法。DWI是目前唯一能用于活体观察水分子微观运动的成像方法。组织内水分子的弥散运动与细胞膜、基底膜等膜结构的分布，核浆比及大分子物质等因素密切相关。病理情况下膜结构的完整性受到破坏，大分子物质在细胞内外的分布发生变化，均可引起DWI上信号异常，这是DWI用于颅内病变诊断与鉴别诊断的基础。肿瘤近侧水肿区DWI检查的rADC值有助于肿瘤级别的鉴定，并鉴别于其他肿瘤及炎性病变。
对此有研究发现，DWI上多数脑脓肿呈高信号，绝大多数肿瘤坏死呈低信号；另有学者联合磁共振弥散加权与灌注成像，比较不同类型和级别脑肿瘤的ADCmin值和rCBVmax值，结果淋巴瘤ADCmin数值最低，低级别胶质瘤ADCmin数值最高，脑膜瘤 ADCmin值小于高级别胶质瘤、神经鞘瘤、低级别胶质瘤。
4. 磁共振弥散张量成像（DTI）
DTI对CNS，尤其对白质纤维的走行有很好的成像效果，可了解病变造成的白质纤维束受压移位、浸润与破坏，为病变的诊断与鉴别诊断提供更多信息，为手术方案的制定及术后随访提供依据，是神经科学一个新的突破。DTI可以测量每个体素的平均弥散系数（ADC）值和各向异性分数（FA）值，根据信号强度和ADC值的变化鉴别各种肿瘤成分、瘤周异常信号是肿瘤侵犯还是单纯水肿；可显示白质纤维束的走行，反映其病理状态及其与邻近肿瘤的解剖关系。有学者研究磁共振DTI在神经导航手术中的应用价值，发现DTI影像可提供病灶与邻近锥体束间的三维可视化解剖信息，指导肿瘤最大范围切除并有效保护锥体束，显著提高肿瘤全切除率，降低患者术后致残率，缩短住院时间。
5. 磁共振波谱（1H-MRS）
1H-MRS为一种能检测体内化学成分、组织代谢产物的无创检查方法，是目前唯一能非侵入性测定活体化学代谢物改变的技术，可以对体内有关能量代谢和病灶代谢状况的变化做连续动态观察，能用图像形式来表达机体代谢的信息，较早地提供有关于疾病的诊断信息。1H-MRS是研究脑肿瘤物质和能量代谢的有效方法，可对给定组织有重要生物学意义的分子结构、浓度和化学环境进行定性和定量，从而探测活体分子内部的物理及化学环境，在分子水平反映人体内病变的信息，提高了常规磁共振诊断的特异性。
目前已基本明确有生理意义的主要波谱峰为：N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、总胆碱（Cho）、总肌酸（Cr）、乳酸（Lac）及肌醇（MI）、磷酸肌酸（PCr）及乳酸等。良、恶性及不同类型的神经系统肿瘤因生长速度、占位效应、对周围组织的侵犯、细胞分化及异形性等均不同而表现为不同的波谱峰。
6. 血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）
BOLD-fMRI是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化所引起的局部组织T2WI的改变，从而在T2WI 上反映出脑组织局部活动功能的一种重要的磁共振功能成像技术，能够显示大脑皮质功能区的活动，安全、无创且相对廉价。通过BOLD-fMRI观察神经系统肿瘤可能影响到的脑皮层功能区，能指导临床医师了解肿瘤及脑功能信息，制定及完善治疗方案，从而最大程度上切除肿瘤而使脑功能区免受手术损害。
7. 弥散峰度成像（DKI）
Jensen等人2005年提出的DKI模型，最初目标是为了定量弥散偏离高斯分布的程度，主要反映脑灰白质弥散的微观结构信息而应用于神经方面的研究。随着DKI应用的推广，目前在肿瘤的良恶性鉴别和分级方面受到极大的关注。Van Cauter等学者研究发现，相对于弥散的其他参数，弥散峰度系数在高、低级别肿瘤之间差异最为显著。对此，刘培政等人比较了脑高级别胶质瘤与转移瘤DKI的平均峰度（MK）、组织平均弥散（MD）、各向异性分数（FA）值等参数发现，瘤周区高级别胶质瘤的MK值和MD值稍高于转移瘤，差异有统计学意义。
8. 磁敏感加权成像（SWI）
SWI是近年来新开发的磁共振对比增强成像技术，最早由E. Mack Haacke等于1997 年发明并于2002年申请专利，最初称为“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”。该技术早期主要用于脑内小静脉的显示，近年来经过高场磁共振仪的应用及相关技术的不断改进，其临床应用范围得到了极大的扩展。SWI可比常规梯度回波序列更敏感地显示出血，甚至是微小出血，在诊断脑外伤、脑肿瘤、脑血管畸形、脑血管病及某些神经变性病等方面具有较高的价值及应用前景。
四
分子影像学
除MR波谱（1H-MRS）等功能成像外，目前最为常用的分子影像学（MI）技术就是正电子发射计算机断层（PET）的核医学分子显像。不同模式的PET 显像可用于评估肿瘤的位置、范围及其生物活性等。
1. PET
PET是应用放射性示踪原理，以断面解剖形态进行功能、代谢和受体显像的核医学领域比较先进的影像检查技术。其大致方法是将生物生命代谢中必需的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等标记上短寿命的放射性核素（如18F，11C等），注入人体后，通过该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而在分子水平上显示生物物质相应生物活动的空间分布、数量及其随时间的变化，故又称为生化显像或分子显像。其应用糖类、氨基酸等代谢物类显像剂及受体类显像剂，能从不同方面反映肿瘤的代谢功能，并且无创地反映其生物学行为特点，对肿瘤进行鉴别诊断、分类分期、预后判断、预测其生物学行为及疗效评价等，提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息。PET显像的灵敏度及特异性高，全身显像安全性好，但是在精度、定位方面有一定的限制，对肿瘤病理性质的诊断仍有一定局限性。
2. PET/CT
PET/CT利用融合技术将CT与PET融为一体，一次显像可获得提供精确解剖定位的CT图像和提供病灶详尽功能与代谢等分子信息的PET图像，使形态影像学与功能影像学得到良好的结合，有利于肿瘤的早期发现、寻找原发灶、探测转移灶、良恶性鉴别、分级分期、疗效评价等，并且在评估肿瘤的复发和残余肿瘤组织方面优于MRI，从而对肿瘤进行全面的评价；特别是全身18F-FDG PET/PET-CT在脑转移瘤寻找原发灶中有一定的价值，除可检出原发灶外，还能检出肺、淋巴结、骨、肝及其他少见部位的转移灶。
3. PET/MR
虽然PET/CT的临床应用促进了核医学的发展，但MRI相比CT有更高的软组织对比度与空间分辨率，MR同PET的整合设备是近年来研究的热点，亦取得了一定的成绩。目前PET/MR的费用更高，检查时间更长，临床装机较少，商业化应用还存在一些困难，但该设备可以充分整合MR在软组织密度探测方面的能力和PET在分子程度的探测能力，对于神经系统肿瘤良恶性鉴别、恶性胶质瘤边界的确定、肿瘤治疗后放射性坏死与复发的鉴别、肿瘤活检部位的选择及转移灶，特别是微小病灶的探测方面应用前景广阔，值得期待和进一步研究。
THE END
综上所述，各种医学影像技术的发展突飞猛进，CNS肿瘤的检查诊断手段丰富多样，并分别发挥着不同的重要作用。特别是MR及其各种功能成像是目前诊断CNS肿瘤的主要影像学检查方法。分子影像学检查价格高昂，除临床常用的18F-FDG、11C-MET等示踪剂外，更多放射性药物的研究及应用有待进一步探讨；PET/CT、PET/MR等高端综合影像设备的不断发展和临床应用研究有望使CNS肿瘤的精准诊断迈上一个新台阶。
更多内容请见周俊林、白亮彩主编《神经系统肿瘤影像与病理》
《神经系统肿瘤影像与病理》共16 章，主要按照2016 年WHO 中枢神经系统肿瘤最新分类进行章节划分，同时沿用了2007 年WHO 分类的主要内容，按肿瘤病理分类及分型介绍中枢神经系统肿瘤影像诊断学，并就肿瘤起源、发生及发展等过程，从概念、定义、分级、流行病学特征、临床及预后、病理特点、影像学表现与诊断及鉴别诊断等方面进行系统阐述，强调对肿瘤影像学表现与病理的描述及对照，揭示肿瘤影像征象形成的基础，以便于读者深刻地理解影像。
《神经系统肿瘤影像与病理》影像、病理图文并茂，内容详实，是编者多年神经影像工作认识的积累，是影像科、病理科及相关专业临床医师全面掌握神经系统肿瘤影像的重要参考书。
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