磁共振扩散衍生血管密度（DDVD）：弥漫性胶质瘤 IDH 基因分型的新希望

为区分弥漫性胶质瘤异柠檬酸脱氢酶（IDH）基因型，研究人员研究 DDVD，发现其可有效区分，且栖息地分析可提高诊断准确性。

　　在人体的微观世界里，大脑中的胶质瘤如同隐藏的 “恶魔”，严重威胁着人们的健康。胶质瘤是常见且侵袭性强的原发性脑肿瘤，预后往往较差。随着医学研究的深入，人们发现根据分子特征，尤其是异柠檬酸脱氢酶（IDH）的状态对胶质瘤进行分类，对于指导治疗策略和预测患者预后至关重要。IDH 突变型胶质瘤患者相比 IDH 野生型，有着更好的预后和治疗反应。因此，找到一种准确又无创的方法来判断 IDH 状态，成为了临床医生和科研人员梦寐以求的目标。

以往，基于扩散加权成像（DWI）得出的表观扩散系数（ADC）曾被尝试用于评估胶质瘤的等级和 IDH 基因型，但 DWI 采用的单指数模型存在局限性，ADC 值容易受到灌注效应和 T2 效应的影响，就像被干扰的信号一样，导致对真实扩散的评估出现偏差。体素内不相干运动（IVIM）成像虽然能提供更多参数，如慢扩散系数（D）、快灌注相关扩散系数（D*）和灌注分数（f），但它也面临着噪声敏感性、数据拟合不稳定以及灌注和扩散成分相互制约等问题，使得其临床应用困难重重。

在这样的困境下，一种新的功能性参数 —— 磁共振扩散衍生 “血管密度”（DDVD）出现了。它能指示微血管灌注情况，且分析时仅需两个 b 值，扫描时间短，还无需注射造影剂。不过，DDVD 在脑胶质瘤领域的应用潜力此前还未被探索。基于 IDH 野生型胶质瘤中血管生成更为活跃的特点，来自福建医科大学附属协和医院、中国香港中文大学等机构的研究人员大胆假设，DDVD 或许能成为 IDH 基因分型的有用生物标志物。他们的研究成果发表在了《BMC Medical Imaging》杂志上。

研究人员开展了一项前瞻性研究，从 2019 年 3 月至 2023 年 7 月，招募了 106 名胶质瘤疑似患者。经过一系列严格的筛选，排除了成像不完整、未进行手术或活检、非胶质瘤组织学诊断、基因分析组织不足以及先前接受过胶质瘤治疗的患者，最终确定了 63 名患者（33 名男性，30 名女性）作为研究对象。研究人员详细记录了患者的人口统计学和临床数据，包括性别、年龄、复发率等，并对患者进行了卡氏功能状态（KPS）评估。

在研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是磁共振成像（MRI）技术，在 3.0-T 系统上对患者进行结构 MRI 和多 b 值 DWI 扫描，获取了丰富的影像数据。接着，利用 QSIprep 软件对扩散加权图像进行去噪和运动校正，计算出 DDVD 像素图；通过 MITK Diffusion 软件基于双指数 IVIM 模型计算 IVIM 参数图。同时，借助 SPM12 和 ImageJ 软件进行感兴趣区域（ROI）的放置和勾勒，还运用 nnFAE 软件进行栖息地分析。此外，采用多重聚合酶链反应（PCR）结合下一代测序技术对成人型弥漫性胶质瘤进行分子和基因检测，并运用多种统计分析方法处理数据。

研究结果如下：

1. 参与者特征：IDH 野生型胶质瘤患者年龄更大、KPS 更低、Ki-67 标记指数（LI）更高，而性别和复发率在两组间无显著差异。
2. 不同肿瘤组间 DDVD 和 IVIM 值的比较：测量结果显示具有良好的观察者间重复性。与 IDH 突变型胶质瘤相比，IDH 野生型胶质瘤的 DDVD_{b0b10_b10b20}和 nDDVD_{b0b10_b10b20}显著更高，D 值显著更低；与星形细胞瘤相比，胶质母细胞瘤的 DDVD_{b0b10_b10b20}和 nDDVD_{b0b10_b10b20}显著更高，D 值显著更低。
3. DDVD 和 IVIM 值对 IDH 基因分型的诊断性能：从整个肿瘤实质（TP）得出的指标值，nDDVD_{b0b10_b10b20}区分 IDH 突变型和野生型胶质瘤的诊断性能最佳，AUC 为 0.763。栖息地分析后，各指标值的诊断性能均有不同程度提升，基于高 DDVD_b0b10值栖息地的 nDDVD_{b0b10_b10b20}的 AUC 最高，达 0.823。
4. 逻辑回归模型识别 IDH 基因型：二元逻辑回归模型进一步提高了 IDH 基因分型的诊断性能，基于栖息地特征的模型诊断 AUC 高于基于整个 TP 特征的模型，结合临床指标（年龄、性别和 KPS）和成像指标（基于栖息地的 nDDVD_{b0b10_b10b20}和 D）的模型诊断效能最高，AUC 达到 0.979。
5. Ki-67 LI 与 DDVD 和 IVIM 值的相关性：Ki-67 LI 与 DDVD_{b0b10_b10b20}、DDVD_b0b10、nDDVD_{b0b10_b10b20}、nDDVD_b0b10和 f 呈显著正相关，与 D 呈显著负相关。栖息地分析后，相关性系数有所改善。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次将 DDVD 应用于脑胶质瘤研究，发现 IDH 野生型胶质瘤的 DDVD 值显著高于 IDH 突变型，这与之前胶质瘤灌注研究中 IDH 野生型胶质瘤相对脑血容量（rCBV）值更高的结果相符，说明 IDH 野生型胶质瘤组织微灌注增加，这可能归因于其频繁出现的微血管增殖。同时，Ki-67 LI 在 IDH 野生型胶质瘤或胶质母细胞瘤中升高，且与 DDVD 呈正相关，表明细胞增殖活跃时对微血管增殖的需求增加。此外，DDVD_{b0b10_b10b20}在 IDH 基因分型和 Ki-67 相关性分析中表现相对更好，栖息地分析有效提高了 DDVD、D 和 f 值对 IDH 基因分型的诊断效率，增强了这些参数值与 Ki-67 LI 的相关性。综合来看，DDVD 可作为成人型弥漫性胶质瘤 IDH 基因分型的新型生物标志物，有助于制定个性化治疗策略和可能的治疗后随访，为胶质瘤的精准医疗带来了新的希望。但该研究也存在一些局限性，如单中心、样本量较小，DWI 扫描参数可优化，肿瘤栖息地无法病理确认，缺乏患者随访成像等。未来需要更多优化扫描参数和更大样本量的研究来进一步验证。