3.0T氫質(zhì)子磁共振波譜在顱腦良惡性病變鑒別的初步應用

3.0T氫質(zhì)子磁共振波譜在顱腦良惡性病變鑒別的初步應用

作者：陳加優(yōu),孫斌,薛蘊菁,段青

【摘要】目的探討氫質(zhì)子磁共振波譜(1HMRS)鑒別顱腦良惡性病變的價值。方法19例惡性病變、11例良性病變、20例健康人行1HMRS檢查,測定各代謝物的波峰下面積、峰高及N-乙酰天門冬氨酸(NAA),膽堿復合物(Cho)與肌酸(Cr)的比值。結(jié)果良性病變NAA峰下降,Cho峰升高,NAA/Cr為(±),Cho/Cr為(±)。惡性病變NAA及Cr均降低,Cho升高,NAA/Cr為(±),Cho/Cr為(±)。良惡性病變Cho/Cr的差別有統(tǒng)計學意義。結(jié)論3T1HMRS能為顱腦病變的定性診斷提供重要信息。

【關鍵詞】磁共振波譜學;腦腫瘤;磁共振成像

ABSTRACT:ObjectiveToinvestigatethevalueof3T1H-MRSindiagnosisanddifferentialdiagnosisofthecraniocerebraldiseases.Methods19patientswithmalignancies，11patientswithbenignlesionsand20normalcasesunderwent1H-MRS.Theareawithinthespectraandpeakheightofeachmetabolinweremeasuredintheregionsoflesionandnormalbrain.TheratiosofN-aeetylaspartate(NAA)toCreatine(Cr)andCholinecompound(Cho)toCreatine(Cr)wereobtainedfromboththeregionsoflesionandnormalbrain.ResultsThespectraofbenignlesionsshowedthedecreaseofNAAandincreaseofCho.NAAtoCrratioofbenignlesionswas(±).ChotoCrratioofbenignlesionswas(±).ThespectraofmalignanciesshowedthedecreaseofNAAandCr,thenormalityofChoincrease.NAAtoCrratioofmalignancieswas(±).ChotoCrratioofmalignancieswas(±).AsignificantdifferenceexisttheCho/Crratiosintheregionsoflesionbetweenbenignlesionsandmalignancies［(±)vs(±),］.Conclusion3T1H-MRScanprovideimportantinformationinthequalitativediagnosisofcraniocerebraldiseases.

KEYWORDS:magneticresonancespectroscopy;braintumor;magneticresonanceimaging

氫質(zhì)子磁共振波譜(1HMRS)是一種新的腦功能成像技術,能夠在活體對代謝產(chǎn)物進行無創(chuàng)性檢測。目前臨床上關于顱腦病變的1HMRS研究主要采用磁共振儀。本研究通過磁共振儀對正常組織及病變的1HMRS檢查,旨在獲得一組相關的數(shù)據(jù)及譜線特征,為顱腦病變的定性診斷提供重要信息。

1對象與方法

對象

搜集2006年12月―2007年4月行MRS檢查且經(jīng)病理學診斷或經(jīng)臨床及綜合影像證實的顱腦病變患者30例,其中惡性病變19例,男性8例,女性11例,年齡中位數(shù)45歲(26~75歲);包括星形細胞瘤14例(Ⅱ級4例,Ⅲ級5例,Ⅳ級5例)及轉(zhuǎn)移瘤5例。良性病變11例,男性7例,女性4例,年齡中位數(shù)35歲(23~60歲),包括腦膜瘤7例及腦膿腫4例。健康體檢者20例,男性11例,女性9例,年齡中位數(shù)30歲(18~65歲)。

檢查方法

采用超導型磁共振成像波譜一體化掃描系統(tǒng)(MAGNETOMTrioTim,德國西門子公司),用標準頭線圈作發(fā)射和接收線圈。行常規(guī)磁共振成像掃描(表1)。表1常規(guī)磁共振成像掃描參數(shù)

在行增強掃描前進行多體素波譜掃描:TR1700ms,TE135ms,Voxelsize:××mmRel,FOV16cm×16cm,翻轉(zhuǎn)角90°,采集3次,掃描時間min。波譜掃描野包括病變組織及對側(cè)正常腦組織,以便對照。單體素波譜掃描:TR2000ms,TE135ms,翻轉(zhuǎn)角90°,Vol:mm×mm×mm,采集144次,掃描時間min。

觀測指標

分析各單峰,記錄各代謝物的峰值、峰下面積,計算比值,包括N-乙酰天門冬氨酸(NAA),膽堿復合物(Cho),肌酸(Cr),乳酸(Lac),丁二酸(SUCC),亮氨酸(AAs),NAA/Cr,Cho/Cr。

統(tǒng)計學處理

數(shù)據(jù)以x±s表示,采用SPSS統(tǒng)計軟件分析,組間比較行方差分析;2組之間比較采用q檢驗。為差別有統(tǒng)計學意義。檢驗前對各組數(shù)據(jù)進行方差齊性分析,各組數(shù)據(jù)符合要求。

2結(jié)果

顱腦各種病變的1HMRS表現(xiàn)

星形細胞瘤1HMRS表現(xiàn)為Cho顯著升高,NAA顯著下降,Cr中等下降,NAA/Cr比值下降和Cho/Cr比值升高(圖1A)。轉(zhuǎn)移瘤1HMRS表現(xiàn)NAA明顯下降或消失,Cho明顯上升,Lac峰顯示(圖1B)。腦膿腫1HMRS表現(xiàn)為LAC峰升高,NAA,Cr,Cho明顯下降,并可見亮氨酸、丁二酸鹽和一些氨基酸(乙酸鹽和丙氨酸)波峰顯示(圖1C)。腦膜瘤1HMRS表現(xiàn)NAA消失或極低,Cho增高明顯,Cr降低(圖1D)。

各種病變及正常腦組織各代謝物波峰下面積,峰高及與Cr的比值星形細胞瘤、腦膜瘤、轉(zhuǎn)移瘤及腦膿腫合為一組,病變組與正常組織行t檢驗,二者Cho/Cr比值、NAA峰高、NAA峰下面積、NAA/Cr比值有統(tǒng)計學意義(,表2)。表2各代謝物峰高、峰下面積與Cr比值

正常腦組織、良性病變及惡性病變Cho/Cr比值,NAA/Cr比值

三者Cho/Cr比值差別有顯著性意義(F＝,);三者NAA/Cr比值差別有顯著性意義(F＝,);q檢驗,三者Cho/Cr比值兩兩之間具有統(tǒng)計學意義,惡性病變良性病變正常組織(,表3)。表3正常腦組織、良性病變及惡性病變Cho/Cr比值與NAA/Cr比值

3討論

氫質(zhì)子磁共振波譜鑒別顱腦正常腦組織與病變組織

NAA主要位于神經(jīng)元上,它是公認的神經(jīng)元標志,病變組織或多或少破壞正常神經(jīng)組織,神經(jīng)元數(shù)量的減少及缺失,必然導致NAA峰降低甚至消失。膽堿與細胞膜磷脂的分解和合成有關,參與細胞膜的構成。Cho波譜升高反映細胞膜分裂增生旺盛,是髓鞘磷脂崩潰的標志［1-2］。Cr波峰由肌酸和磷酸肌酸組成的;它是能量儲存、利用的重要化合物。正常腦組織的Cr波相對較低,因其含量在各種生理、病理狀態(tài)下較為穩(wěn)定,故以之作為參比值,分析其它代謝產(chǎn)物的變化。本研究顯示，正常腦組織與病變組織Cho波峰下面積、峰高差別無明顯統(tǒng)計學意義,而Cho/Cr比值則具有統(tǒng)計學意義,可作為判斷腦實質(zhì)有無病變的指標之一,與文獻對于病變組織Cho峰的觀察一致［3-5］。

氫質(zhì)子磁共振波譜在顱腦病變定性中的價值

Cho/Cr的變化是顱腦病變代謝活動及進展可靠的指示器。良性病變區(qū)域出現(xiàn)Cho/Cr升高提示病變進展,需警惕惡性變,而局部Cho/Cr顯著下降提示病變向壞死轉(zhuǎn)變。星形細胞瘤主要表現(xiàn)為NAA減少、Cho增加,NAA/Cr明顯下降,Cho/Cr明顯升高。NAA降低以腫瘤中心區(qū)域明顯反映神經(jīng)組織被腫瘤組織替代或受侵犯。Cho增加表明細胞膜結(jié)構增加,反映細胞增殖。不同級別星形細胞瘤NAA/Cho、Cho/NAA、Cho/Cr的比值有差異性［2］,本研究例數(shù)較少,未進一步行統(tǒng)計分析。轉(zhuǎn)移瘤在1HMRS表現(xiàn)為增高的Cho峰,NAA、Cr消失或下降明顯,同時可出現(xiàn)Lac峰。由于轉(zhuǎn)移病灶內(nèi)組織不含有神經(jīng)元,轉(zhuǎn)移瘤NAA峰消失或下降明顯。本組5例轉(zhuǎn)移瘤3例無NAA波,2例出現(xiàn)NAA波,筆者考慮轉(zhuǎn)移瘤灶較小,波譜體素框比腫瘤要大,部分容積效應影響所致。氨基酸是腦膿腫膿液內(nèi)中性粒細胞釋放酶蛋白分解的產(chǎn)物,可作為腦膿腫的標志物。腦膜瘤屬腦外腫瘤,理論上腦外腫瘤不含有神經(jīng)元［6］,所以氫質(zhì)子波譜中檢測不到NAA。本組7例腦膜瘤5例無NAA波,2例出現(xiàn)NAA波,考慮為腦膜瘤較小,波譜體素框比腫瘤要大,部分容積效應影響所致;或由于腫瘤細胞浸潤周圍正常組織,它與周圍組織的確切邊界難以分清,從而影響對波譜的分析。

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