European Radiology:MR在评估胶质瘤级别、细胞增殖和IDH-1基因突变状态中的应用

胶质瘤是最常见的脑部原发性肿瘤，准确的术前分类对于胶质瘤患者的正确治疗计划和预后评估至关重要。除了根据病理结果将胶质瘤分为I-IV级外，由于IDH基因在胶质瘤的代谢、发病机制和进展中的突出作用，IDH的状态也被纳入胶质瘤诊断中。无论胶质瘤的等级如何，有IDH-1基因突变的患者预后更佳。此外，细胞增殖是胶质瘤分类的另一个重要因素。

弥散加权成像（DWI）和弥散张量成像（DTI）已被广泛用于评估胶质瘤的胶质瘤等级、Ki-67表达和IDH突变等特征。然而，高斯自旋位移分布的假设削弱了其描述复杂组织微观解剖的能力。因此，临床上越来越需要使用基于内在微解剖参数的扩散MRI来全面评估脑组织的变化，这些参数比DWI/DTI衍生的参数具有更高的敏感性和特异性。

目前，先进的弥散技术，如弥散峰度成像（DKI）和神经元定向弥散和密度成像（NODDI），已被越来越多地用于胶质瘤分级、Ki-67表达和IDH突变状态评估。MAP-MRI是一个连接扩散加权成像q-空间和分子位移的数学框架，该技术准确地揭示了复杂白质中的微观结构相关特征，可以捕捉到以前被掩盖的神经组织的内在微观结构特征，包括平均位移平方（MSD）、q空间反方差（QIV）、回原点概率（RTOP）、回轴概率（RTAP）、回平面概率（RTPP）。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究全面评估了MAP-MRI在胶质瘤分级、评估Ki-67表达和检测IDH-1突变状态的作用，为术前无创评估胶质瘤分类提供了技术支持。

本研究共对40名胶质瘤患者进行了结构和扩散MRI扫描。计算了肿瘤实质（TP）和对侧正常白质（NAWM）的扩散指标值，包括各向异性（FA）、平均扩散率（MD）、平均平方位移（MSD）、Q空间反方差（QIV）、回原点概率（RTOP）、回轴概率（RTAP）和回平面概率（RTPP）。扩散指标值的TP/NAWM比率与肿瘤等级、Ki-67和IDH-1突变状态相关，并评估了其诊断性能。 

低级别胶质瘤（LGG）的QIV明显较高，而RTAP和RTOP明显低于高级别胶质瘤（HGGs）；低级别胶质瘤（II级和III级）的QIV和MD明显较高，而RTAP和RTOP明显低于IV级胶质瘤（所有P < 0.05）。RTAP在胶质瘤的分级中表现最好。在所有胶质瘤和低级别胶质瘤中，MSD、QIV和MD明显较高，而RTAP、RTOP、RTPP和FA则明显低于IDH-1突变型胶质瘤（所有P < 0.05）。RTAP在所有胶质瘤中表现最好，而QIV在低级别胶质瘤中表现最好。此外，RTAP、RTOP和FA呈正相关，而MSD、QIV和MD与Ki-67呈负相关（所有P < 0.05）。 

图 示例。A行：一位53岁的女性，病理诊断为少见性少突星形细胞瘤（II级）。根据T2 FLAIR，选择适当的阈值范围来描述FLAIR上的异常信号强度（红色显示）；然后，使用、工具自动划定黄色的ROI。B行：一名40岁的女性，病理证明为胶质母细胞瘤（IV级）。根据轴位增强T1WI勾画出ROI（黄色），并避开了肿瘤中的坏死和出血区域（黄色箭头）

本研究表明，在术前使用MAP-MRI对胶质瘤进行综合评估具有很大的临床优势。MAP-MRI可为临床提供重要的信息，可反映肿瘤微结构组织的复杂性及不同等级、细胞增殖和IDH-1基因突变状态的胶质瘤的能力。同时，与DTI相比，MAP-MRI表现出更高的诊断性能。

原文出处：

Yifan Sun,Chanliang Su,Kaiji Dengmet al.Mean apparent propagator-MRI in evaluation of glioma grade, cellular proliferation, and IDH-1 gene mutation status.DOI:10.1007/s00330-021-08522-4