1H-MRS對(duì)腦膠質(zhì)瘤的分級(jí)作用初探

1H-MRS對(duì)腦膠質(zhì)瘤的分級(jí)作用初探

張翔宇，李朝暉，田宇，杜超*

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 神經(jīng)外二科，吉林 長(zhǎng)春130033)

對(duì)疑患膠質(zhì)瘤的患者術(shù)前行非侵襲性檢查以評(píng)估腫瘤的級(jí)別，對(duì)治療計(jì)劃的制定及預(yù)后的預(yù)測(cè)非常重要；傳統(tǒng)MRI對(duì)腦腫瘤的分級(jí)作用已被證實(shí)，但是它有時(shí)可能混淆高低級(jí)別腫瘤[1]。1H-MRS是傳統(tǒng)MRI的重要補(bǔ)充，被認(rèn)為是確定膠質(zhì)瘤級(jí)別的重要檢查方法[2]。本研究的目的是回顧性分析我院22例手術(shù)切除的膠質(zhì)瘤患者的1H-MRS表現(xiàn)，明確3D1H-MRS中高低級(jí)別膠質(zhì)瘤中代謝產(chǎn)物濃度是否不同，及代謝產(chǎn)物濃度對(duì)膠質(zhì)瘤的分級(jí)是否有用。

1材料與方法

1.1一般資料

篩選2010-2013年我院神經(jīng)外科住院病人，要求符合以下條件：①術(shù)前行MR平掃+增強(qiáng)+3D1H-MRS檢查；②行開(kāi)顱腫瘤切除術(shù)；③術(shù)后病理回報(bào)為膠質(zhì)瘤。篩查后符合條件的病例共22例，依據(jù)病理診斷(WHO2007診斷標(biāo)準(zhǔn))將研究對(duì)象分為2組，Ⅰ-Ⅱ級(jí)為低級(jí)別組，共12例；Ⅲ-Ⅳ級(jí)為高級(jí)別組，共10例。

1.2檢查方法

MRI平掃+增強(qiáng)及1H-MRS檢查在我院同一臺(tái)1.5T磁共振掃描儀上進(jìn)行。MRI檢查：進(jìn)行T1W I軸位、矢狀位、冠狀位掃描，TR/TE=1710/22.4 ms、層數(shù)20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵(lì)次數(shù)2；T2WI軸位、FLAIR掃描，TR/TE=5000/109.1 ms，層數(shù)20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵(lì)次數(shù)2。MRI增強(qiáng)掃描：靜脈團(tuán)注釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)劑量0.1 mmol/kg體重，T1WI軸、矢狀位和冠狀位掃描，TR/TE=5000/109.1 ms，層數(shù)20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵(lì)次數(shù)2。1H-MRS檢查：采用3D化學(xué)位移成像(CSI)技術(shù)，點(diǎn)分辨波譜序列(PRESS)，TR=1500 ms，TE=14 4 ms。NAA波峰位于1.99-2.07 ppm，Cr位于3.02-3.09 ppm，Cho位于3.20-3.27ppm，設(shè)備自帶軟件算出NAA、Cho、Cr峰下面積及NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA比值。

1.3數(shù)據(jù)提取過(guò)程

T1加權(quán)像確定腫瘤區(qū)，T加權(quán)像確定瘤周水腫區(qū)，增強(qiáng)掃描確定強(qiáng)化區(qū)，請(qǐng)我院影像科醫(yī)師逐一將所有行波譜分析的部位與MRI平掃、增強(qiáng)做對(duì)比，選取增強(qiáng)明顯并已行波譜分析的區(qū)域及瘤周水腫區(qū)作為本研究的感興趣區(qū)(volum of interest,VOI)，感興趣區(qū)盡量避開(kāi)壞死區(qū)、出血區(qū)、囊變區(qū)、骨化區(qū)、脂肪組織、顱骨及正常腦組織。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包分析，分別計(jì)算瘤區(qū)及瘤周水腫區(qū)NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA低級(jí)別組及高級(jí)別組的平均數(shù)，將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，將所得低級(jí)別組和高級(jí)別組平均數(shù)進(jìn)行兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

膠質(zhì)瘤患者M(jìn)RI平掃、增強(qiáng)及MRS表現(xiàn)如圖1，其中圖1a(T2加權(quán)像)腫瘤呈高信號(hào)影，可見(jiàn)瘤周水腫帶；圖1b(增強(qiáng)掃描)可見(jiàn)腫瘤呈環(huán)形強(qiáng)化；圖1c(瘤區(qū)MRS)中Cho峰明顯升高，峰下面積為23.2，NAA峰明顯降低，峰下面積為1.26，Cr峰下面積為7.68，峰下面積比值NAA/Cr為0.16，Cho/Cr為3.02，Cho/NAA為18.4；圖1d(瘤周水腫區(qū)MRS)中Cho峰明顯升高，峰下面積為12.3，NAA峰降低，峰下面積為3.47，Cr峰下面積為6.5，峰下面積比值NAA/Cr為0.53，Cho/Cr為1.95，Cho/NAA為3.66。

低級(jí)別組、高級(jí)別組NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA比值及差異性比較見(jiàn)表1，隨著膠質(zhì)瘤瘤級(jí)別的升高，NAA/Cr在腫瘤區(qū)明顯降低(P<0.05)；Cho/Cr在瘤周水腫區(qū)明顯升高(P<0.05)。

3討論

腦組織中NAA是神經(jīng)元標(biāo)志物或神經(jīng)元密集度和活性的標(biāo)志物，Cho是細(xì)胞膜密度和完整性的標(biāo)志物，Cr是能量代謝的標(biāo)志物，上述觀點(diǎn)是MRS應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理論基礎(chǔ)[3]，關(guān)于MRS>對(duì)膠質(zhì)瘤級(jí)別的判斷，目前國(guó)際常應(yīng)用3個(gè)指標(biāo)：NAA/Cr、Cho/Cr和Cho/NAA，但是產(chǎn)生的結(jié)果卻不一致。

注：上圖為一個(gè)星型膠質(zhì)細(xì)胞瘤患者，a為T2加權(quán)像，b為增強(qiáng)掃描，c為瘤區(qū)MRS，d為瘤周水腫區(qū)MRS。圖a、b中的圖標(biāo)1在瘤區(qū)，且為增強(qiáng)掃描的強(qiáng)化位置，對(duì)應(yīng)的MRS為圖c；將a、b中的圖標(biāo)2為瘤周水腫區(qū)，對(duì)應(yīng)的MRS為圖d。

圖1膠質(zhì)瘤患者M(jìn)RI平掃、增強(qiáng)及MRS表現(xiàn)

±s)及差異性分析

“*”表示有顯著差別。

本研究NAA/Cr比值在瘤區(qū)隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高而降低，差別有意義，與Zou QG等[4]的結(jié)果相同，但是Ristic-Balos D等[5]卻得出了相反的結(jié)果。本研究NAA/Cr比值在瘤周水腫區(qū)高低級(jí)別差別無(wú)意義，而Kousi E等[6]認(rèn)為NAA/Cr比值可用于膠質(zhì)瘤的分級(jí)。

本研究瘤區(qū)Cho/Cr比值高低級(jí)別膠質(zhì)瘤差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Jaskólski DJ等[7]的結(jié)果相同，但是Rao PJ等[8]認(rèn)為Cho/Cr比值在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中升高，且對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)有意義。瘤區(qū)Cho/Cr比值在高低級(jí)別膠質(zhì)瘤中沒(méi)有差別，甚至在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中有降低的趨勢(shì)，一種可能的原因是高級(jí)別腫瘤容易出現(xiàn)壞死[9]。本研究瘤周水腫區(qū)的Cho/Cr在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中升高，且高低級(jí)別膠質(zhì)瘤差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Server A等[10]的結(jié)果相同，而Caivano R等[11]的結(jié)果卻恰恰相反。

很多研究將瘤區(qū)Cho/NAA作為膠質(zhì)瘤分級(jí)的一個(gè)重要指標(biāo)，Ondrej Bradac等[12]認(rèn)為Cho/NAA可能是分級(jí)最有效的指標(biāo)，但是Rao PJ等[8]認(rèn)為瘤區(qū)Cho/NAA比值對(duì)膠質(zhì)瘤的分級(jí)無(wú)意義，本研究Cho/NAA的比值在瘤區(qū)雖然沒(méi)有顯著差別，但P值為0.06，提示Cho/NAA在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中有增高的趨勢(shì)。

1H-MRS對(duì)顱內(nèi)占位性病變的診斷及鑒別診斷已應(yīng)用于臨床工作中，其對(duì)膠質(zhì)瘤診斷的準(zhǔn)確性優(yōu)于傳統(tǒng)的MRI已得到證實(shí)[3]，1H-MRS與傳統(tǒng)的MRI結(jié)合能顯著提高膠質(zhì)瘤診斷的準(zhǔn)確性[12]。但是1H-MRS能否取代活檢而成為術(shù)前確定膠質(zhì)瘤級(jí)別的金標(biāo)準(zhǔn)？從以往的研究結(jié)果看，沒(méi)有研究證明MRS能同時(shí)將膠質(zhì)瘤Ⅰ-Ⅳ級(jí)(WHO2007分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))全部區(qū)分開(kāi)，大多數(shù)的研究將MRS能區(qū)分的級(jí)別定為低級(jí)別和高級(jí)別，顯然不能達(dá)到術(shù)前活檢的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，況且近年對(duì)MRS對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)作用的可靠性尚有異議[7]，1H-MRS鑒別高低級(jí)別膠質(zhì)瘤尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以術(shù)前1H-MRS不能替代術(shù)前活檢。

本研究的不足之處：①本院MRS檢查開(kāi)展時(shí)間短，臨床資料欠缺，病例數(shù)少，病種單一，參數(shù)設(shè)置及取框部位缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)據(jù)提煉受到限制。②感興趣區(qū)(VOI)定位不理想可能是本研究與以往研究有出入的一個(gè)原因。③由于膠質(zhì)瘤的異構(gòu)性，使得膠質(zhì)瘤同一個(gè)體素內(nèi)可能包含缺血、壞死、囊變瘤周組織或正常腦組織，而不能完全避免部分容積效應(yīng)，這可能本研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果變異性較大的原因。

綜上所述，1H-MRS可用于術(shù)前膠質(zhì)瘤的分級(jí)，NAA/Cr在瘤區(qū)可鑒別膠質(zhì)瘤的級(jí)別，Cho/Cr在瘤周水腫區(qū)可鑒別膠質(zhì)瘤的級(jí)別，但其可靠性尚待進(jìn)一步確定；1H-MRS不能替代術(shù)前活檢。

參考文獻(xiàn)：

[1]Dean BL,Drayer BP,Bird CR,et al.Gliomas:classification with MR imaging[J].Radiology，1990，174:411.

[2]M?ller-Hartmann W,Herminghaus S,Krings T,et al.Clinical application of proton magnetic resonance spectroscopy in the diagnosis of intracranial mass lesions[J].Neuroradiology，2002，44:371.

[3]Bulik M,Jancalek R,Vanicek J,et al.Potential of MR spectroscopy for assessment of glioma grading[J].Clinical neurology and neurosurgery，2013，115(2):146.

[4]Zou QG,Xu HB,Liu F,et al.In the assessment of supratentorial glioma grade:the combined role of multivoxel proton MR spectroscopy and diffusion tensor imaging[J].Clin Radiol， 2011，66(10):953.

[5]Ristic-Balos D,Gavrilovic S,Lavrnic S,et al.Proton magnetic resonance spectroscopy and apparent diffusion coefficient in evaluation of solid brain lesions[J].Vojnosanitetski pregled， 2013，70(7):637.

[6]Kousi E,Tsougos I,Tsolaki E,et al.Spectroscopic evaluation of glioma grading at 3T:the combined role of short and long TE[J].The Scientific World Journal,2012，546171.

[7]Jaskólski DJ,Fortuniak J,Majos A,et al.Magnetic resonance spectroscopy in intracranial tumours of glial origin[J].Neurologia i Neurochirurgia Polska,2013,47(5):438.

[8]Rao PJ,Jyoti R,Mews PJ,et al.Preoperative magnetic resonance spectroscopy improves diagnostic accuracy in a series of neurosurgical dilemmas[J].British journal of neurosurgery,2013,27(5):646.

[9]Fulham MJ,Bizzi A,Dietz MJ,et al.Mapping of brain tumor metabolites with proton MR spectroscopic imaging:clinical relevance[J].Radiology,1992,185:675.

[10]Server A,Kulle B,Gadmar OB,et al.Measurements of diagnostic examination performance using quantitative apparent diffusion coefficient and proton MR spectroscopic imaging in the preoperative evaluation of tumor grade in cerebral gliomas[J].European journal of radiology,2011,80(2):462.

[11]Caivano R,Lotumolo A,Rabasco P,et al.3 Tesla magnetic resonance spectroscopy:cerebral gliomas vs.metastatic brain tumors.Our experience and review of the literature[J].The International journal of neuroscience， 2013，123(8):537.

[12]Bradac O,Vrana J,Jiru F,et al.Recognition of anaplastic foci within low-grade gliomas using MR spectroscopy[J].British journal of neurosurgery，2014，28(5):631.

收稿日期：(2013-11-15)

文章編號(hào)：1007-4287(2015)03-0438-03

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