現代の脳神経外科では.神経膠腫を診断するために.腫瘍の大きさと範囲.および腫瘍と重要な周辺構造（重要な動脈.皮質静脈.皮質機能領域を含む）との隣接を考慮した神経画像診断技術に明確な要件がある。 神経画像診断は神経膠腫の手術計画を立てる上で最も重要な役割を果たす。 診断的神経画像は主にCTとMRIで構成され.どちらも頭蓋骨内の腫瘍の解剖学的位置を比較的正確に知ることができる。 MRIはCTよりも優れており.病変の浸潤範囲を示すことができる。
神経膠腫が疑われる場合.以下の順序で検討すべきである：
①神経膠腫であるか.その位置.大きさ.範囲.周囲の重要な構造物との関係は？
②腫瘍の性質は何か（星細胞腫.乏突起膠腫.多形膠芽腫.その他の疾患など）。
③手術は安全に行えるか。 皮膚フラップ.骨フラップ.皮質切開の位置.皮質機能領域と腫瘍の隣接性.皮質ドレナージ静脈の位置など。
一般に.CTは乏突起膠腫の特徴的な石灰化や腫瘍内出血の急性期の診断に非常に優れており.この検査を行うべきである。 低悪性度神経膠腫は.CT画像では低輝度.MRIのT2強調画像では高信号占有像が出現し.いずれも強調スキャンでは増強されない。 しかしながら.25～30％もの低悪性度グリオーマがCTおよびMRIのT2強調画像で造影増強を認める。
従来の診断基準によると.造影増強像は血液脳関門を破壊した高悪性度グリオーマからの造影剤漏出のため.高悪性度グリオーマの患者にのみ認められる。 しかしながら.高悪性度グリオーマ患者の最大25％には造影像が認められないことがある。 表2-1に一般的な神経膠腫のMRI画像の特徴を示す。
神経膠腫は白質の神経線維路に沿って侵襲的に増殖する傾向があり.MRI冠状画像は腫瘍が右半球および左半球に対して侵襲的であるかどうかを示すのに有用である。 例えば.前頭葉の多形膠芽腫が前十字線維を介して対側に増殖していることを示すには.MRI冠状像が最も適している。 矢状面は腫瘍の前後方向の成長方向を示すのに適しており.特に中心溝や脳室に対する腫瘍の位置を確認するのに適している。
MRIは腫瘍の質的診断に役立つだけでなく.腫瘍が浸潤性か膨張性かを区別することができ.MRIの矢状-冠状-軸方向スキャンは手術計画を立てるのに役立ちます。
MRIは術後の経過観察検査としても使用できます。
画像診断で鑑別が必要な非腫瘍性疾患には.脳内血腫（特に亜急性～慢性）.出血性梗塞.静脈梗塞.多発性硬化症.一部の白質病変.脳炎.脳膿瘍などがあります。
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1.神経膠腫の悪性度を判断する神経画像の価値
CTは1970年代半ば以降.脳神経外科の分野で使用され始めた。 神経膠腫の造影CTスキャンでは.病変部の信号が増加し.周囲は高輝度または等輝度である。 剖検および連続定位生検研究により.高信号のテント上神経膠腫領域は腫瘍の固形部分であることが確認されている。 周囲の高濃度増強領域は.腫瘍細胞が混在する腫瘍周囲の浮腫である。
信号増強領域の信号レベルに基づいて神経膠腫の悪性度を判断することはできないが.少なくとも信号が強いほど腫瘍領域の血管密度が高いことを示すことはできる。 剖検画像と強調CTスキャンを比較した結果.CT画像から決定された腫瘍面積は実際の神経膠腫の面積よりも2cm小さく.CTは残存神経膠腫の判定には適していないことが明らかになった。
神経膠腫の境界と術後再発の判定 MRIはCTより優れている。 MRIは77％以上の精度で術後残存神経膠腫をよく判定できる。 術後72時間以内（好ましくは24時間以内）の強化スキャンは術後アーチファクトの影響を受けないので.この技術は条件が許せば術後に残存する神経膠腫の量を決定するために適用することができ.腫瘍が手術の再発か放射線脳壊死かを判断するために将来の患者のベースラインとして使用することができる。
術後MRIで増強部位が認められた場合.その増強部位は術後再発のリスクが高い部位である可能性が示唆される。 グレードIIIとIVの星細胞腫は大脳半球で攻撃的に増殖し.腫瘍本体は不均一な画像増強領域であるが.増強MRIでも神経膠腫の浸潤領域はよくわからない。
私たちは.神経膠腫のMRI画像は実際には2つの部分から構成されていることを知っています。 腫瘍実質部は血液脳関門の損傷部分で.MRIでは強調画像として表示される。 この部分は正常な神経組織を含まない腫瘍組織であり.一般に機能がなく切除可能である。 腫瘍の浸潤辺縁部とは.腫瘍が周囲の正常神経組織に浸潤している部分で.この部分はT2画像で異常組織として示すことができ.外科治療ではやみくもに切除範囲を広げる必要はなく.腫瘍の実質部を主体として切除し.特殊な症例では肺葉切除も可能である。
Earnestは.グレードIIIまたはIVの神経膠腫を含む未治療の神経膠腫のグループについて.強化CTとMRIを用いた定位生検による比較研究を行い.MRIはCTよりも優れていたが.MRIのT2強調画像では正常であった脳組織の一部の生検では.依然として腫瘍細胞を見つけることができることを明らかにした。 逆にジョンソン氏は.脳の白質領域における神経膠腫の浸潤境界は.MRIのT2強調画像によってよりよく決定できると結論づけた。
ここで生じる疑問は.T2強調画像はどのような画像を反映しているかということです。 現在の研究では.T2強調画像は真の細胞組織や異型に増殖した腫瘍細胞ではなく.水腫.脱髄した神経線維.その他の劣化した組織の帯を反映していることが示唆されている。 しかし.腫瘍の境界をより適切に判断する手段は他にないため.臨床現場では腫瘍の境界を反映する.より信頼性の高い指標としてT2強調画像が使用されている。
2.神経膠腫の術後放射線壊死の判定における神経画像の価値
現在.定位放射線手術を含む放射線療法は神経膠腫に対するルーチンの治療法であるが.放射線療法による正常脳組織の放射線壊死も臨床で非常によくみられる。
Forsythらは.術後通常放射線療法を受けた異なる悪性度の神経膠腫51例を調査した。 Forsythらは.術後に従来の放射線治療を行った悪性度の異なるグリオーマ51例を調査し.59％に腫瘍再発.6％に放射線壊死.33％に壊死組織内に腫瘍組織の再発を認めた。
Masciopinto氏が放射線治療後に再発が強く疑われた10個の神経膠腫の生検を行ったところ.70％に術後腫瘍再発が認められ.30％に放射線壊死が認められた。 まとめると.既存の従来の画像診断では.放射線脳壊死と腫瘍再発をうまく区別することはできない。 壊死領域のCTおよびMRI画像は.術後神経膠腫再発の画像と非常に類似しており.両者を区別することは困難である。
壊死領域はまた.脳組織の占拠徴候および局所的な構造破壊を示すことがあり.臨床的にゆっくりと進行する（10ヵ月以上変化しないこともある）。増強領域は.ほとんどが原発病巣から離れた白質に位置し.リング状の増強病巣を示すことがある。 再発神経膠腫と同様に.放射線壊死巣はCTで増強を示し.MRIのT2強調画像で著明な信号増強を示す。 臨床で放射線壊死の診断が確定した場合.医師は軽視せず.放射線壊死病巣の画像変化を定期的に検討し.注意深く観察すべきである。
3.神経膠腫の術後残存を判定する神経画像の価値
神経画像によって神経膠腫の術後残存を判定することは.一方では外科治療の効果を評価し.他方では外科治療後の予後指標として役立つ。 術後残存腫瘍の量は生存に直接影響する。 現在のところ.術後残存腫瘍量を判定する良い方法はなく.臨床的には術後72時間以内に強化CTとMRIを検討して術後残存腫瘍量を判定するのが一般的である。
しかし.神経膠腫の術後残存腫瘍の判定における神経画像の価値はまだ議論の余地がある。なぜなら.術後の増強が必ずしも腫瘍の残存を意味するわけではなく.手術中の血管損傷のエコー原性も画像上の増強として示されることがあるからである。 術後の血管損傷の増強は術後7日でピークとなり.4週間後には消失する。 術後早期にCTやMRIで強調像を確認することで.術後の腫瘍残存量を正確に判断できると考えられる。 CTの確認は術後4日以内に.MRIの確認は術後2日以内.できれば術後24時間以内に行うべきである。