应用磁共振多模态技术量化岛叶胶质瘤侵袭性的研究

Insular glioma is commom among intracranial gilomas.However,it’s a great challenge to accomplish the tumor gross resection while preserving the important function considering the location of the insular lobe which is deep inside and adjacent to a lot of import blood vessels and nerves.Based on what we have found in our previous work that conventional imaging examination has limited value in defining the invasion degree of insular glioma just like the tumors which have a dispersed inner boundary often infiltrate into the deep fiber bundles on T2 weighted image ,we come up with the idea of building a bridge between neuroimaging and molecular pathology.In detail ,multidimensional imaging containing convensional magnetic resonance,magnetic resonance imagine (MRS),diffusion tensor imaging(DTI) and positron emission tomography (PET) , will be used to combine with molecular pathology for the precise decision of boundary between tumor and normal tissue .The aim of our research is to quantify the invasion degree of insular glioma and provide a objective evidence for the resection range.

岛叶胶质瘤是颅内胶质瘤常见类型之一。但因岛叶位置深在，毗邻重要的血管和神经结构，因此在肿瘤全切和功能保护方面具有重大挑战。我们前期工作发现肿瘤在T2加权像上显示内界弥散的患者，肿瘤常常浸润到深部的纤维束，而根据常规影像学检查并无法在术前了解肿瘤的侵袭程度，据此我们提出是否可以在影像学和分子病理之间建立联系。将利用多模态影像学，联合常规磁共振、磁共振波普成像技术（MRS）、弥散张量成像技术（DTI）和正电子断层扫描技术（PET）并经过分子病理结果来探索肿瘤性质和重要解剖组织之间的关系。以达到对岛叶胶质瘤的侵袭程度进行量化的目的，对确定肿瘤的切除范围提供客观依据具有重要意义。

岛叶胶质瘤的侵袭生长会导致患者偏瘫等功能障碍甚至危及生命。分子水平的异质性决定了这些肿瘤在侵袭性方面存在差异，进而产生了不同的手术难度、手术效果和患者预后。术前无创诊断这些分子状态对手术及术后辅助治疗方案的选择具有重大指导意义。本课题应用磁共振多模态技术，分别从结构、弥散、功能三方面尝试对病变的分子特征进行评价，以实现对侵袭性的量化，指导临床治疗。经过研究，我们主要取得了如下成果：①绘制出了体现岛叶胶质瘤侵袭模式的空间统计图谱，建立了对手术方式具有指导意义的临床分型体系；②发现了ADC值与肿瘤细胞密度之间存在定量关系，DTI的FA、MD等参数在不同IDH、TERT等分子类型的病变之中存在差异（FA较高的平均值、四分位值以及较低的偏度与野生型IDH相关，而MD直方图参数则遵循相反的趋势；TERT启动子的突变与FA值升高、MD值降低和MD直方图的较高偏度和峰度相关），并据此构建了针对上述分子特征的预测模型——这些参数之间的诊断效率各不相同，对于预测IDH突变，FA的第一四分位值具有最高的诊断效率，AUC为0.879，这些参数组合的AUC达0.930；对于预测TERT，FA和MD参数的组合AUC达0.841；③证实了对侧皮层密度这一衡量脑功能重塑水平的指标，在不同分子类型之间差距明显；④在上述成果的基础上，找到了应用功能磁共振量化肿瘤侵袭性的研究新亮点，目前已证实岛叶在实现延迟折扣等高级认知功能方面的作用，完成了研究的前期论证与方案设计，为后续深入研究奠定了基础。这些成果为实现术前无创评估肿瘤侵袭性找到了新方法、为手术方式的选择提供了新参考，也为进一步研究病变向周围脑组织侵袭和脑功能代偿过程带来了新思路。