氫質(zhì)子磁共振波譜在顱內(nèi)常見(jiàn)腫瘤中的應(yīng)用研究.pdf

1、[目的]： 1、探討二維多體素氫質(zhì)子磁共振波譜(2D-1HMRS)在顱內(nèi)常見(jiàn)腫瘤強(qiáng)化區(qū)的代謝物改變特點(diǎn)及其對(duì)顱內(nèi)腫瘤的鑒別診斷價(jià)值； 2、探討二維多體素氫質(zhì)子磁共振波譜在顱內(nèi)常見(jiàn)腫瘤近側(cè)水腫區(qū)的代謝物改變特點(diǎn)及其對(duì)顱內(nèi)腫瘤的鑒別診斷價(jià)值； 3、探討二維多體素氫質(zhì)子磁共振波譜在不同級(jí)別膠質(zhì)瘤間的波譜代謝差異及其對(duì)膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)的應(yīng)用價(jià)值。 [材料與方法]： 1、研究對(duì)象 對(duì)61例未接受過(guò)任何

2、治療的腦腫瘤患者行常規(guī)MRI平掃、增強(qiáng)掃描及2D-1HMRS檢查。除部分轉(zhuǎn)移瘤經(jīng)臨床證實(shí)外，其余所有病例均經(jīng)術(shù)后病理明確診斷，分為三組：膠質(zhì)瘤組26例，其中又分為低級(jí)別(I—II級(jí))膠質(zhì)瘤14例，高級(jí)別(III—IV級(jí))膠質(zhì)瘤12例，腦膜瘤組17例，轉(zhuǎn)移瘤組18例。 2、MRI檢查方法 采用GEsignaexciteII3.0T磁共振掃描設(shè)備。常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)掃描使用頭部八通道線圈，由自旋回波(SE)序列和快速自旋回

3、波(FSE)序列獲得T1、T2加權(quán)像(T1WI、T2WI)以及增強(qiáng)后T1加權(quán)像，掃描參數(shù)如下：T1WI(TR/TE，/144ms，頻率編碼設(shè)定為16，頻率編碼方向A/P，體素厚度(voxelthickness)10mm，層間距20mm，NEX1，F(xiàn)OV18mm×18mm。于T1WI增強(qiáng)或T2WI平掃的純軸位上進(jìn)行波譜定位，波譜掃描野(VOI)大小根據(jù)病變情況而定，應(yīng)包括腫瘤強(qiáng)化區(qū)域、水腫區(qū)域及部分遠(yuǎn)離病灶的正常腦組織區(qū)域，并盡量避免包括

4、顱骨、頭皮脂肪、含氣竇腔等影響波譜成像質(zhì)量的組織。定位完畢后先行預(yù)掃描，顯示自動(dòng)勻場(chǎng)達(dá)到半高線寬(FWHM)<10，水抑制>98％以上方開(kāi)始正式進(jìn)行波譜掃描，掃描時(shí)間大約5分鐘。 3、圖像后處理與數(shù)據(jù)測(cè)量 采用FuncTool后處理軟件進(jìn)行圖像后處理。于“代謝—解剖疊加圖(AI+MI)”上放置三個(gè)感興趣區(qū)(ROI)，分別位于腫瘤強(qiáng)化明顯區(qū)域(ROI-1)、強(qiáng)化周邊1-2cm、T2WI呈高信號(hào)的區(qū)域(ROI-2)，以及遠(yuǎn)離

5、病變的正常腦組織區(qū)域(ROI-3)，感興趣區(qū)大小根據(jù)病變情況由1—4個(gè)體素組成。在“代—解”圖上觀察各代謝物的濃度分布，在相應(yīng)波譜圖(SI)上觀察各感興趣區(qū)的波峰表現(xiàn)。同時(shí)，圖形分析軟件自動(dòng)識(shí)別并計(jì)算各代謝物峰下面積代表其濃度，并自動(dòng)計(jì)算各代謝物間的相對(duì)比值。記錄各ROI的Cho/Cr、NAA/Cr及Cho/NAA三個(gè)代謝物相對(duì)比值，及Lip峰或Lac峰在各組內(nèi)分別出現(xiàn)的例數(shù)。 4、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟

6、件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，分別計(jì)算三組腫瘤三個(gè)不同區(qū)域各代謝物比值的平均值，用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(—x±SD)形式表示。(1)、比較三組腫瘤正常參照區(qū)之間各代謝物比值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；(2)、比較各組腫瘤強(qiáng)化區(qū)與正常參照區(qū)之間各代謝物比值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并比較三組腫瘤強(qiáng)化區(qū)之間各代謝物比值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；(3)、比較各組腫瘤近側(cè)水腫區(qū)與正常參照區(qū)之間各代謝物比值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并比較三組腫瘤近側(cè)水腫區(qū)之間各代謝物比值有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；(4)、比較高、低級(jí)

7、別膠質(zhì)瘤之間在強(qiáng)化區(qū)及近側(cè)水腫區(qū)的各代謝物比值分 [結(jié)果]： 1、正常參照區(qū)波譜代謝 波譜圖顯示三組腫瘤正常參照區(qū)的波譜表現(xiàn)相似，均表現(xiàn)為NAA峰最高，Cr峰與Cho峰不同程度較低。Cho/Cr、NAA/cr、Cho/N從在三組間均無(wú)顯著差異，各組正常區(qū)均未出現(xiàn)Lac峰及Lip峰； 2、強(qiáng)化區(qū)波譜代謝 波譜圖顯示各組腫瘤強(qiáng)化區(qū)均表現(xiàn)為Cho為明顯增高的第一高峰，NNA峰及cr峰不同程度降低，其中腦

8、膜瘤NAA降低更明顯。相對(duì)比值的比較，各組腫瘤強(qiáng)化區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA,均較正常參照區(qū)明顯增高并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，NAA/Cr較正常參照區(qū)明顯降低并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。三組間比較，腦膜瘤組NAA/Cr較膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤組減低并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異p<0.01，Cho/NAA較膠質(zhì)瘤組及轉(zhuǎn)移瘤組明顯增高并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異p<0.01，其余兩兩比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Lac峰在膠質(zhì)瘤組出現(xiàn)6例，在腦膜瘤組出現(xiàn)3例，在轉(zhuǎn)移瘤組出現(xiàn)4例；Lip峰在膠質(zhì)瘤組出現(xiàn)4

9、例，在轉(zhuǎn)移瘤組出現(xiàn)8例，在腦膜瘤組未見(jiàn)出現(xiàn)。 3、近側(cè)水腫區(qū)波譜代謝 波譜圖顯示膠質(zhì)瘤近側(cè)水腫區(qū)Cho峰仍有不同程度的增高，NAA及Cr兩峰相對(duì)較低，波譜表現(xiàn)與腫瘤強(qiáng)化區(qū)的各峰高低分布相似，而腦膜瘤與轉(zhuǎn)移瘤在近側(cè)水腫區(qū)多數(shù)表現(xiàn)為NAA峰較高，Cho峰與Cr峰相對(duì)較低，波譜表現(xiàn)更接近于正常區(qū)波峰高低分布。相對(duì)比值的比較，膠質(zhì)瘤組Cho/Cr、Cho/NAA較腦膜瘤及轉(zhuǎn)移瘤組明顯增高并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，NAA/Cr較其余兩組降低

10、并有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；腦膜瘤、轉(zhuǎn)移瘤組之間及其與正常參照區(qū)的各代謝物比值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。NAA及Cr峰有不同程度降低。相對(duì)比值的比較，高級(jí)別組Cho/Cr較低級(jí)別組增高并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而NAA/Cr和Cho/NAA在兩級(jí)別間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 [結(jié)論]： 1、2D-1HMRS檢查于一次掃描即可同時(shí)獲取多個(gè)部位的波譜信號(hào)，在節(jié)省時(shí)間的前提下能更全面、細(xì)致地了解病變及其周圍組織的生化代謝特點(diǎn)，有利于病變內(nèi)部及其周圍區(qū)域間的相互對(duì)比；

11、同時(shí)2D-1HMRS可以自由選擇適當(dāng)采樣體素進(jìn)行分析，避免了非研究組織的干擾，提高了研究的準(zhǔn)確性； 2、不同腫瘤在其正常參照區(qū)的波譜均表現(xiàn)為較高的NAA峰，相對(duì)較低的Cho及Cr峰，各代謝物比值在三組間均無(wú)顯著差異，符合正常腦組織的波譜特征。進(jìn)行波譜分析時(shí)可將病灶對(duì)側(cè)區(qū)作為正常參照。 3、三組腫瘤強(qiáng)化區(qū)波譜較正常區(qū)均有顯著差異，共同表現(xiàn)為Cho躍居第一高峰，NAA及Cr不同程度下降，這是一般腦腫瘤性病變的共同波譜特點(diǎn)，有

12、助于發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI上顯示不明顯的腦腫瘤。腦膜瘤NAA峰較其余兩組降低更明顯，腦膜瘤組NAA/Cr較其余兩組顯著減低，Cho/NAA較其余兩組顯著增高，差異基礎(chǔ)可能在于腦膜瘤為腦外腫瘤，代表神經(jīng)元的NAA較低或缺如。據(jù)強(qiáng)化區(qū)的波譜差異可將不典型腦膜瘤或其他腦外腫瘤與腦內(nèi)腫瘤更好的進(jìn)行鑒別。膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤組間各代謝物比值均無(wú)顯著差異，提示強(qiáng)化區(qū)波譜對(duì)于膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤的鑒別較為困難。Lac峰在三組中均有出現(xiàn)，提示腫瘤組織相對(duì)缺血缺氧，但對(duì)于良

13、惡性腫瘤的鑒別意義不大；Lip峰在膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤組均有出現(xiàn)，而腦膜瘤組未見(jiàn)出現(xiàn)，可能對(duì)惡性腫瘤的診斷有一定價(jià)值，但對(duì)膠質(zhì)瘤或轉(zhuǎn)移瘤的鑒別意義不大； 4、近側(cè)水腫區(qū)波譜于膠質(zhì)瘤仍可見(jiàn)較高的Cho峰及不同程度降低的NAA、Cr峰，膠質(zhì)瘤組近側(cè)水腫區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA較其余兩組顯著增高，NAA/Cr較其余兩組顯著降低；而腦膜瘤與轉(zhuǎn)移瘤在近側(cè)水腫區(qū)具有較高NAA峰，較低的Cho及Cr峰，兩組之間及其與正常參照區(qū)的各代謝物比值均

14、無(wú)顯著差異。膠質(zhì)瘤近側(cè)水腫區(qū)出現(xiàn)波譜異常的病理基礎(chǔ)在于膠質(zhì)瘤具有向周圍浸潤(rùn)生長(zhǎng)的特性。根據(jù)近側(cè)水腫區(qū)的波譜改變可更好的幫助膠質(zhì)瘤等浸潤(rùn)性腫瘤與非浸潤(rùn)性腫瘤進(jìn)行鑒別；礎(chǔ)可能在于腦膜瘤為腦外腫瘤，代表神經(jīng)元的NAA較低或缺如。據(jù)強(qiáng)化區(qū)的波譜差異可將不典型腦膜瘤或其他腦外腫瘤與腦內(nèi)腫瘤更好的進(jìn)行鑒別。膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤組間各代謝物比值均無(wú)顯著差異，提示強(qiáng)化區(qū)波譜對(duì)于膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤的鑒別較為困難。Lac峰在三組中均有出現(xiàn)，提示腫瘤組織相對(duì)缺血缺氧，

15、但對(duì)于良惡性腫瘤的鑒別意義不大；Lip峰在膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤組均有出現(xiàn)，而腦膜瘤組未見(jiàn)出現(xiàn)，可能對(duì)惡性腫瘤的診斷有一定價(jià)值，但對(duì)膠質(zhì)瘤或轉(zhuǎn)移瘤的鑒別意義不大； 4、近側(cè)水腫區(qū)波譜于膠質(zhì)瘤仍可見(jiàn)較高的Cho峰及不同程度降低的NAA、Cr峰，膠質(zhì)瘤組近側(cè)水腫區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA較其余兩組顯著增高，NAA/Cr較其余兩組顯著降低；而腦膜瘤與轉(zhuǎn)移瘤在近側(cè)水腫區(qū)具有較高NAA峰，較低的Cho及Cr峰，兩組之間及其與正常參照區(qū)的各代謝

16、物比值均無(wú)顯著差異。膠質(zhì)瘤近側(cè)水腫區(qū)出現(xiàn)波譜異常的病理基礎(chǔ)在于膠質(zhì)瘤具有向周圍浸潤(rùn)生長(zhǎng)的特性。根據(jù)近側(cè)水腫區(qū)的波譜改變可更好的幫助膠質(zhì)瘤等浸潤(rùn)性腫瘤與非浸潤(rùn)性腫瘤進(jìn)行鑒別； 5、高級(jí)別膠質(zhì)瘤強(qiáng)化區(qū)Cho峰較低級(jí)別膠質(zhì)瘤升高更加明顯，NAA較低級(jí)別膠質(zhì)瘤降低更加明顯。高級(jí)別組強(qiáng)化區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA較低級(jí)別組顯著增高，NAA/Cr較低級(jí)別組顯著降低；高級(jí)別組近側(cè)水腫區(qū)Cho/Cr較低級(jí)別組顯著增高。依據(jù)以上高、低級(jí)別膠質(zhì)