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脑胶质瘤手术预后影响因素及脑功能网络变化的研究

【摘要】:研究背景和目的:脑胶质瘤是颅内最常见的原发性肿瘤,大多数属于恶性肿瘤,预后较差,致残率和致死率较高,尤其是多形性胶质母细胞瘤(GBM),缺乏特效的治疗方式一直被认为无法治愈。目前脑胶质瘤的治疗方式仍然是以手术为主,辅以术后放化疗的综合治疗,提倡个体化诊治模式,治疗的主要目标是缓解症状,延长生存期和改善生存质量。因此,如何提高脑胶质瘤患者的生存期以及改善生存质量成为研究热点之一,探讨脑胶质瘤的临床治疗预后影响因素,具有重要的临床治疗指导意义。国内外研究表明,脑胶质瘤具有多项独立的预后因素,其中手术结果是重要的临床独立因素之一。自从2004年替莫唑胺在中国开始用于临床,2008年Stupp方案在中国大规模推广以来,使得胶质瘤临床治疗进入现代放化疗阶段。然而,近十年来在综合治疗下,影响预后的因素有哪些?手术因素是否仍然是十分重要的临床因素?手术切除程度与临床结局究竟如何?目前我国尚缺少该方面的临床资料。在当前治疗策略下这些问题仍需要进一步澄清,以便进一步提高临床治疗效果。手术质量影响脑胶质瘤患者的预后、脑功能(运动、语言)、认知功能以及生活质量,目前有观点认为脑功能、认知功能和脑功能网络密切相关,提高脑功能网络的认识,对于选择更好的手术方式,改善手术质量,提高患者的生存质量,有重要的临床意义。现阶段也缺乏客观的评价脑功能的影像学方法,通过对脑功能网络的研究,可能会寻得一种新的评估脑功能的客观影像学手段,应用于临床,继而提高脑胶质瘤的手术质量。因此,深入研究脑胶质瘤病人的脑功能网络很有必要。近年来RS-fMRI技术飞速发展,对脑功能网络的认识不断提高,脑功能网络已得到认知神经科学研究者和神经医学领域医生的广泛认同,成为脑科学及临床医学的研究热点。脑功能网络为探索认知神经科学和各种脑疾病的病理生理机制提供了大量极为重要的信息,轻度认知功能障碍、精神分裂症、阿尔兹海默病、偏头痛等许多脑疾病证实与脑功能网络受损有关。越来越多的研究也证实了脑胶质瘤导致了脑功能网络的改变,并且可能与脑认知功能障碍有关。脑功能网络的异常模式可能比脑结构的异常模式更加适合用来分析脑胶质瘤的病理生理机制,更好的提高手术质量以及指导脑胶质瘤的临床治疗。然而,我们对脑胶质瘤脑功能网络的认识尚处于初步探索阶段,脑功能网络与认知功能之间的关系也并不清楚,临床上也缺乏评估认知功能障碍的客观影像学方法,利用脑功能连接的分析方法研究脑胶质瘤的脑功能网络,有望在以上这些方面得到更多的有价值的信息。本研究旨在探讨脑胶质瘤的手术预后影响因素,研究脑胶质瘤脑功能网络的变化与认知功能障碍关系,为保护脑功能及认知功能寻找更好的手术治疗方式,提高脑胶质瘤的临床治疗,延长患者的生存期以及提高生存质量提供客观依据。方法:一、替莫唑胺时代多形性胶质母细胞瘤的预后影响因素研究回顾性分析2004年12月至2014年12在广州军区广州总医院神经外科手术治疗,术后辅助放化疗的61例gbm患者的临床资料,评价性别、年龄、病变部位、病变数量、肿瘤体积、病程时间、术前karnofsky功能状态评分(kps)、手术时长、手术出血量、肿瘤残余体积、手术切除程度、术后并发症、肿瘤二次切除手术、放疗、化疗、同步放化疗等16个因素对患者生存期的影响。对kaplan-meier单因素分析差异有统计学意义的指标行多因素cox回归分析。二、优势半球额叶胶质瘤的脑功能网络变化的初步研究8例左额叶脑胶质瘤患者和8例年龄、性别、学历相匹配的正常人两组被试,均为右利手,在gesignahdxt3.0t磁共振上进行静息态脑功能成像,在matlab平台上应用dparsfa4.1和spm8软件,根据aal90模板(全脑共分为90个标准脑区,左右半球各45个,额叶区域左右各11个)并采用功能连接的分析方法,用脑区的平均功能连接强度(相关系数r值经fisherz转换再z值平均化)来衡量每个被试各个尺度(全脑90脑区、半球45脑区和额叶区域11脑区三种尺度)脑区功能网络的强弱,再分别比较两组间和两组各自左右对应的各个尺度脑区的功能网络强弱的差异,各个尺度脑区的平均功能连接强度最后与临床认知功能量表评分(额叶功能fab量表、moca量表)、肿瘤体积和肿瘤侵袭ba分区个数作相关分析。结果:一、替莫唑胺时代多形性胶质母细胞瘤的预后影响因素研究1.影响gbm患者生存期的单因素分析结果:kaplan-meier法分析结果显示,与术前kps评分≥70、手术时长≥240min、肿瘤残余体积≤3cm3、全部切除、放疗、化疗及同步放化疗患者比较,术前kps评分70分、手术时长240min、肿瘤残余体积3cm3、非全部切除、未放疗、未化疗及非同步放化疗者生存时间短,差异有统计学意义(均p0.05)。2.影响gbm患者生存期的多因素分析结果:cox多元回归分析结果显示,术前kps评分70分、肿瘤残余体积3cm3、未同步放化疗是影响gbm患者生存期的独立危险因素(均p0.05)。二、、优势半球额叶胶质瘤的脑功能网络变化的初步研究1.认知功能量表评分比较:(1)脑胶质瘤组(22.3±4.0)和正常对照组(26.4±3.2)moca量表评分比较,统计学差异显著(p=0.037);(2)脑胶质瘤组(14.9±2.1)和正常对照组(17.9±0.4)fab量表评分比较,统计学差异显著(p=0.002)。脑胶质瘤组认知功能评分较正常对照组明显下降。2.脑区间脑功能连接网络的比较:(1)脑胶质瘤组全脑90脑区(0.30?0.11)、左半球45脑区(0.32?0.11)、右半球45脑区(0.31?0.11)、左额叶区域的11脑区(0.46?0.13)以及右额叶区域的11脑区(0.42?0.08)与正常人组全脑90脑区(0.39?0.10)、左半球45脑区(0.39?0.10)、右半球45脑区(0.40?0.10)、左额叶区域的11脑区(0.44?0.06)以及右额叶区域的11脑区(0.47?0.08)对应的脑区比较,平均功能连接强度均无显著性差异(均p﹥0.05),但脑胶质瘤组全脑90脑区、左半球45脑区和右半球45脑区的平均功能连接强度呈下降趋势。(2)脑胶质瘤组左45脑区(0.32?0.11)与右45脑区(0.31?0.11)、左11脑区(0.46?0.13)与右11脑区(0.42?0.08)之间的平均功能连接强度比较,平均功能连接强度相当,统计学未见明显差异(均p﹥0.05);正常对照组左45脑区(0.39?0.10)与右45脑区(0.40?0.10)、左11脑区(0.44?0.06)与右11脑区(0.47?0.08)之间的平均功能连接强度比较,平均功能连接强度也相当,统计学也未见明显差异(均p﹥0.05)。3.脑功能网络平均功能连接强度与认知功能相关分析:(1)全脑90脑区、优势半球45脑区以及优势半球的额叶11脑区的平均功能连接强度均与moca量表评分呈正相关(均p0.05);(2)全脑90脑区、优势半球45脑区以及优势半球的额叶11脑区的平均功能连接强度均与fab量表评分呈正相关(均p0.05)。左额叶脑胶质瘤明显影响患者的认知功能。4.脑功能网络平均功能连接强度与肿瘤体积和肿瘤波及ba分区相关分析:(1)脑功能网络平均功能连接强度与肿瘤体积无关(均p﹥0.05);(2)优势半球平均功能连接强度(0.32?0.11)与ba分区个数(6.9?3.4)呈负相关(p0.05),肿瘤侵犯的范围越大,脑功能网络受损越严重。结论:1.在替莫唑胺为主的放化疗治疗手段下,手术仍然是影响GBM生存期重要的临床因素,术后肿瘤残余体积≤3cm3,术前KPS评分≥70分,术后行同步放化疗,患者的生存预后较好。2.优势半球额叶脑胶质瘤影响患者认知功能,并且脑功能网络平均连接强度呈下降趋势,加大样本量,这种趋势可望得到进一步的证实。3.优势半球额叶脑胶质瘤的认知功能变化程度与脑功能网络平均强度呈正相关。4.病侧半球脑功能网络强度变化与BA个数呈负相关。肿瘤侵袭脑区的BA个数越多,脑功能网络受损越严重。

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