Assesment of perfusion in glial tumors with arterial spin labeling; comparison with dynamic susceptibility contrast method

Yetişkinlerde en sık rastlanılan primer beyin tümörleri olan gliomlar histolojik olarak heterojen bir spektrum sergilerler. Gliom grade’lemesi, stereotaktik biyopsi ya da cerrahi sonrası yapılan histopatolojik değerlendirmeye dayanarak yapılmaktadır. Perfüzyon manyetik rezonans görüntüleme, beyin tümörlerinin değerlendirilmesinde değerli bir yardımcı ileri görüntüleme tekniği olarak kabul görmüştür. Dinamik suseptibilite kontrast (DSK) ve arteriyel spin işaretleme (ASİ) teknikleri, en sık kullanılan perfüzyon görüntüleme yöntemleridir. ASİ’nin en önemli avantajı, intravenöz kontrast madde uygulaması gerektirmemesidir. Bu çalışmanın amacı, glial tümörlerin grade’lemesinde ASİ’nin rolünü araştırmak ve bulguları DSK perfüzyon yöntemi ile karşılaştırmaktır. Bu çalışmadaki 33 beyin tümörü hastasının 18’i erkek, 15’i kadındı. Çalışmaya dahil edilen hastaların 20’si, yüksek grade (%60,6), 13’ü düşük grade (%39,4) gliomdu. Lezyonların dağılımı ise 18 glioblastome multiforme (%54,5), 1 grade 3 astrositom (%3), 1 gliosarkom (%3), 11 grade 2 oligodendrogliom (%33,3), 1 disembriyoblastik nöroepitelyal tümör (%3) ve 1 pilositik astrositomdu (%3). DSK perfüzyon görüntülemede, lezyonların rölatif serebral kan hacmi (rCBV) ve rölatif serebral kan akımı (rCBF), ASİ perfüzyon görüntülemede ise CBF, rCBF ve rölatif sinyal intensiteleri (rSİ) ölçüldü. Her iki perfüzyon tekniğiyle elde edilen 5 perfüzyon parametresinin düşük ve yüksek grade gliomlardaki farklılığı karşılaştırıldı. Ayırımın en iyi yapıldığı cut-off değerleri hesaplanarak perfüzyon değerleri aralarındaki korelasyon ölçüldü. Düşük ve yüksek grade grupları arasında perfüzyon parametrelerinin hepsi için anlamlı fark vardı. Yüksek grade gliomlarda tüm parametrelerde değerler daha yüksekti (p<0,001). rCBF ile rCBF-ASİ arasında orta düzeyde (r=0,64, p<0,001), rCBV ile rCBF-ASİ arasında güçlü düzeyde (r=0,81, p<0,001) korelasyon vardı. rCBF-ASİ ile rSİ-ASİ arasında güçlü korelasyon bulunmaktaydı (r=0,90, p<0,001). Sonuçlarımız, ASİ’nin beyin tümörlerinde perfüzyonun değerlendirilmesinde uygun ve invaziv olmayan bir yöntem olduğunu ve yüksek ve düşük grade gliomların ayırımında yararlı olabileceğini göstermektedir.Gliomas are the most common primary brain tumors in adults and histologically have heterogenous spectrum. Glioma grading is based on the histopathologic evaluation after stereotactic biopsy or surgery. Perfusion magnetic resonance imaging (MRI) has been accepted as a valuable adjunct advanced imaging technique in evaluating brain tumors. Dynamic susceptibility contrast (DSC) and arterial spin labeling (ASL) perfusion MRI techniques are most commonly used perfusion imaging modalities. No contrast material need in ASL is the major advantage of this method. The goal of our study was to determine the usefulness of ASL in evaluating the histopathological grade of the gliomas and comparing findings with DSC perfusion imaging method. This study involved 33 patients (18 male, 15 female). 20 of lesions were high-grade (60.6%), and 13 were low-grade (39.4%) glioma. Histopathological diagnoses of lesions were; 18 glioblastome multiforme (54.5%), 1 grade 3 astrocytoma (3%), 1 gliosarcoma (3%), 11 grade-2 oligodendroglioma (33.3%), 1 dysembrioblastic neuroepithelial tumor (3%) and 1 pilocytic astrocytoma (3%). As an index of tumor perfusion relative signal intensity (rSI), cerebral blood flow (CBF) and relative cerebral blood flow (rCBF) of each tumor on ASL and rCBV and rCBF values on DSC perfusion imaging were determined. Difference of these five perfusion parameters between low and high grade tumors was determined Their cut-off value permitting discrimination was calculated and correlation between perfusion values was assessed. There was statistically significant difference between low and high grade tumors for all parameters (p<0.001). Perfusion values were higher in high grade tumors and lower in low grade tumors. Correlation analyses revealed significant positive correlations between rCBV and rCBF-ASL (r=0.81, p<0.001). However, correlation between rCBF and rCBF-ASL was weaker (r=0.64, p