背景和目的:2016年WHO CNS肿瘤分类中,将星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤、胶质母细胞瘤及儿童相关弥漫性胶质瘤归类于弥漫性胶质瘤,星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤仍分为Ⅱ、Ⅲ级,并根据IDH基因及1p/19q染色体状态对弥漫性胶质瘤做出分子亚型诊断。低级别弥漫性胶质瘤临床表现具有多样性,不同级别、组织学类型及基因亚型的疗效、预后均具有差异,故术前明确弥漫性胶质瘤亚型,具有重要的临床意义。不同分子型的弥漫性胶质瘤的影像学表现具有差异,IDH-野生型比IDH-突变型更具侵袭性,易累及岛叶、肿瘤更大、呈浸润性生长、DWI弥散受限更明显。少突胶质细胞瘤中,1p/19q完整型较1p/19q联合缺失型更易表现为边界清楚,信号均匀,强化明显。肿瘤微血管是评估胶质瘤级别及亚型的重要指标,血管增生越明显,恶性程度越高,血流灌注增高。IDH基因及1p/19q染色体对肿瘤的微血管增生具有影响,Philipp等发现IDH能够促进HIF1α相关基因转录,通过VEGF、Ang-2调控血管的生成,促进肿瘤微血管生成。1p/19q联合缺失与少突胶质细胞瘤―鸡爪样‖血管有关。DSC-MR相对血容量(relative cerebral blood volume,rCBV)为反映肿瘤微血管增生最常用的指标,鉴别胶质瘤级别及亚型的敏感性及特异性均较高。由于Ⅱ级少突胶质瘤具有―鸡爪样‖血管,微血管密度大,r CBV多呈高灌注,使DSC-MR在少突胶质细胞瘤中应用受限,并且r CBV并不能直观反映微血管形态学变化。微血管管径MR成像(vessel size magnetic resonanceimaging,VSI-MR)是近年来新发展的灌注技术,可直观反映微血管管径,目前多为动物实验研究,主要监测抗血管治疗后微血管管径变化。本课题组前期研究发现,VSI-MR能准确地评估人胶质瘤微血管管径,鉴别高低级别胶质瘤的准确性均高于rCBV。基于Ⅱ、Ⅲ级弥漫性胶质瘤在病理学特征、预后、基因学上具有多样性,受限于DSC-MR技术对肿瘤微血管研究的局限性,本研究分别从组织学层面、相关分子变化层面分析不同级别、各亚型胶质瘤间微血管差异,探讨VSI-MR对弥漫性胶质瘤组织及分子亚型的诊断价值。材料和方法:1.研究对象回顾性分析我院2013年5月至2016年5月经手术病理证实为弥漫性胶质瘤58例,男性30例,女性28例,年龄19-72岁,平均(42.48±12.36)岁。所有患者行MR检查前均无任何治疗,术后标本分别根据WHO 2016年CNS肿瘤分类。2.扫描设备及数据测量采用1.5T超导型MR扫描仪(GE,Signa HDX)及8通道线圈,行常规MR扫描,采用GE-SE-EPI序列获得微血管管径指数(vessel size index,VSI)图。采用热点法测量各患者肿瘤区VSI最大值(VSImax)及VSI平均值(VSImean)。3.病理学血管测定及基因检测选取患者石蜡标本切片,行CD34免疫组化染色,用Image-pro plus6.0软件测得所有患者微血管管径最小值(VSmin)、最大值(VSmax)、平均值(VSmean)、微血管面积(MVA)及微血管密度(MVD)。采用Sanger法及FISH分别检测IDH基因、1p/19q染色体。4.数据分析采用SPSS 20.0统计软件包进行处理,VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean、MVA及MVD正态性检验采用Kolmogorov-Smimow法检验,方差齐性检验用Levene法。各参数均满足正态分布、方差齐性,用sx?表示。使用2个独立样本t检验分别比较各组织学亚型Ⅱ、Ⅲ级间以上各参数差异,再使用ANOVA分别比较Ⅱ、Ⅲ级间各组织学亚型间以上各参数的差异,再行Bonferroni两两比较,同样的方法比较分子分型。采用Pearson相关分析VSImean、VSImax与VSmin、VSmax、VSmean、MVA及MVD的相关性。应用ROC曲线分别评估组织分型、分子分型中,不同级别间及相同级别间不同亚型各参数的诊断价值。P<0.05为差异有统计学意义。结果:一、临床资料58例患者中,组织学分型,星形细胞瘤(A)20例,II级14例,Ⅲ级6例;少突胶质细胞瘤(O)22例,II级13例,Ⅲ级9例;少突星形细胞瘤(OA)16例,II级10例,Ⅲ级6例。根据2016年分类,IDH-突变伴1p/19q完整型13例,Ⅱ级12例,Ⅲ级1例;IDH-突变伴1p/19q联合缺失型28例,Ⅱ级17例,Ⅲ级11例;IDH-野生型17例,Ⅱ级8例,Ⅲ级9例。二、组织学亚型微血管特征1.A、O、OA中,Ⅲ级VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean、MVA均高于Ⅱ级,除OA中VSmax、VSmean、MVA未达统计学差异,余均有统计学差异。Ⅲ级A的MVD高于Ⅱ级,Ⅲ级O及OA的MVD低于Ⅱ级,均无统计学差异。2.Ⅱ级中,VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean、MVA均值在A、OA、O中依次减小,MVD依次增大,A与O间各参数均有统计学差异;OA除VSImax与A有差异外,OA与A、O其他参数均无差异。Ⅲ级中,O的VSImean、VSImax最小,MVD最大,A与OA各参数相近,各亚型各参数均无统计学差异。3.各参数鉴别各组织学Ⅱ、Ⅲ中,VSImean、VSImax、VSmin敏感性、特异性及准确性均较高;在鉴别Ⅱ级A与O时,各参数准确性均较高。三、分子亚型微血管特征1.IDH-突变伴1p/19q联合缺失型及IDH-野生型中,Ⅲ级VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean、MVA均高于Ⅱ,均具有统计学差异,Ⅲ级MVD低于Ⅱ级,但无统计学差异。2.Ⅱ级弥漫性胶质瘤各基因亚型中,IDH-突变伴1p/19q完整型VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean、MVA最大,MVD最小,IDH-突变伴1p/19q联合缺失型VSImean、VSImax、VSmin最小,IDH-野生型MVA最小,MVD最大。IDH-突变伴1p/19q完整型与IDH-突变伴1p/19q联合缺失型间VSImean、VSImax、VSmin、MVA、MVD有统计学差异,与IDH-野生型仅MVA、MVD有统计学差异。Ⅲ级中,IDH-突变伴1p/19q联合缺失型与IDH-野生型各参数均无差异。3.VSImean、VSmin、VSmax、VSmean及MVA能够准确地分别反映Ⅱ、Ⅲ级IDH-突变型伴1p/19q-缺失型与IDH-野生型的差异。比较Ⅱ级IDH-突变型伴1p/19q完整型与IDH-突变型伴1p/19q缺失型微血管差异,VSImean、VSImax、VSmin、VSmax、VSmean及MVD在敏感性高。MVA及MVD在鉴别Ⅱ级IDH-突变型伴1p/19q完整型与IDH-野生型微血管差异敏感性及准确性高。四、胶质瘤微血管VSI-MRI与病理学相关性分析VSImean、VSImax分别与VSmin、VSmax、VSmean及MVA呈正相关,VSImean与各参数r值分别为0.776、0.700、0.751、0.751,p<0.05。VSImax与各参数r值分别为0.728、0.795、0.677、0.720,p<0.05,VSImean及VSImax与MVD均无相关性。结论:VSI能够准确的反映弥漫性胶质瘤微血管管径,不仅能对弥漫性胶质瘤进行分级,而且能同时鉴别相同级别间组织学、分子学亚型。