氫質子磁共振波譜在顱內常見腫瘤中的應用研究.pdf

1、[目的]： 1、探討二維多體素氫質子磁共振波譜(2D-1HMRS)在顱內常見腫瘤強化區(qū)的代謝物改變特點及其對顱內腫瘤的鑒別診斷價值； 2、探討二維多體素氫質子磁共振波譜在顱內常見腫瘤近側水腫區(qū)的代謝物改變特點及其對顱內腫瘤的鑒別診斷價值； 3、探討二維多體素氫質子磁共振波譜在不同級別膠質瘤間的波譜代謝差異及其對膠質瘤術前分級的應用價值。 [材料與方法]： 1、研究對象 對61例未接受過任何

2、治療的腦腫瘤患者行常規(guī)MRI平掃、增強掃描及2D-1HMRS檢查。除部分轉移瘤經臨床證實外，其余所有病例均經術后病理明確診斷，分為三組：膠質瘤組26例，其中又分為低級別(I—II級)膠質瘤14例，高級別(III—IV級)膠質瘤12例，腦膜瘤組17例，轉移瘤組18例。 2、MRI檢查方法 采用GEsignaexciteII3.0T磁共振掃描設備。常規(guī)MRI平掃及增強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加權像(T1WI、T2WI)以及增強后T1加權像，掃描參數如下：T1WI(TR/TE，/144ms，頻率編碼設定為16，頻率編碼方向A/P，體素厚度(voxelthickness)10mm，層間距20mm，NEX1，FOV18mm×18mm。于T1WI增強或T2WI平掃的純軸位上進行波譜定位，波譜掃描野(VOI)大小根據病變情況而定，應包括腫瘤強化區(qū)域、水腫區(qū)域及部分遠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量的組織。定位完畢后先行預掃描，顯示自動勻場達到半高線寬(FWHM)<10，水抑制>98％以上方開始正式進行波譜掃描，掃描時間大約5分鐘。 3、圖像后處理與數據測量 采用FuncTool后處理軟件進行圖像后處理。于“代謝—解剖疊加圖(AI+MI)”上放置三個感興趣區(qū)(ROI)，分別位于腫瘤強化明顯區(qū)域(ROI-1)、強化周邊1-2cm、T2WI呈高信號的區(qū)域(ROI-2)，以及遠離

5、病變的正常腦組織區(qū)域(ROI-3)，感興趣區(qū)大小根據病變情況由1—4個體素組成。在“代—解”圖上觀察各代謝物的濃度分布，在相應波譜圖(SI)上觀察各感興趣區(qū)的波峰表現。同時，圖形分析軟件自動識別并計算各代謝物峰下面積代表其濃度，并自動計算各代謝物間的相對比值。記錄各ROI的Cho/Cr、NAA/Cr及Cho/NAA三個代謝物相對比值，及Lip峰或Lac峰在各組內分別出現的例數。 4、統(tǒng)計學處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟

6、件進行統(tǒng)計學分析，分別計算三組腫瘤三個不同區(qū)域各代謝物比值的平均值，用均數±標準差(—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統(tǒng)計學差異；(2)、比較各組腫瘤強化區(qū)與正常參照區(qū)之間各代謝物比值有無統(tǒng)計學差異，并比較三組腫瘤強化區(qū)之間各代謝物比值有無統(tǒng)計學差異；(3)、比較各組腫瘤近側水腫區(qū)與正常參照區(qū)之間各代謝物比值有無統(tǒng)計學差異，并比較三組腫瘤近側水腫區(qū)之間各代謝物比值有無統(tǒng)計學差異；(4)、比較高、低級

7、別膠質瘤之間在強化區(qū)及近側水腫區(qū)的各代謝物比值分 [結果]： 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)的波譜表現相似，均表現為NAA峰最高，Cr峰與Cho峰不同程度較低。Cho/Cr、NAA/cr、Cho/N從在三組間均無顯著差異，各組正常區(qū)均未出現Lac峰及Lip峰； 2、強化區(qū)波譜代謝 波譜圖顯示各組腫瘤強化區(qū)均表現為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。相對比值的比較，各組腫瘤強化區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA,均較正常參照區(qū)明顯增高并有統(tǒng)計學差異，NAA/Cr較正常參照區(qū)明顯降低并有統(tǒng)計學差異。三組間比較，腦膜瘤組NAA/Cr較膠質瘤及轉移瘤組減低并有統(tǒng)計學差異p<0.01，Cho/NAA較膠質瘤組及轉移瘤組明顯增高并有統(tǒng)計學差異p<0.01，其余兩兩比較均無統(tǒng)計學差異。Lac峰在膠質瘤組出現6例，在腦膜瘤組出現3例，在轉移瘤組出現4例；Lip峰在膠質瘤組出現4

9、例，在轉移瘤組出現8例，在腦膜瘤組未見出現。 3、近側水腫區(qū)波譜代謝 波譜圖顯示膠質瘤近側水腫區(qū)Cho峰仍有不同程度的增高，NAA及Cr兩峰相對較低，波譜表現與腫瘤強化區(qū)的各峰高低分布相似，而腦膜瘤與轉移瘤在近側水腫區(qū)多數表現為NAA峰較高，Cho峰與Cr峰相對較低，波譜表現更接近于正常區(qū)波峰高低分布。相對比值的比較，膠質瘤組Cho/Cr、Cho/NAA較腦膜瘤及轉移瘤組明顯增高并有統(tǒng)計學差異，NAA/Cr較其余兩組降低

10、并有統(tǒng)計學意義；腦膜瘤、轉移瘤組之間及其與正常參照區(qū)的各代謝物比值均無統(tǒng)計學差異。NAA及Cr峰有不同程度降低。相對比值的比較，高級別組Cho/Cr較低級別組增高并有統(tǒng)計學差異，而NAA/Cr和Cho/NAA在兩級別間均無統(tǒng)計學差異。 [結論]： 1、2D-1HMRS檢查于一次掃描即可同時獲取多個部位的波譜信號，在節(jié)省時間的前提下能更全面、細致地了解病變及其周圍組織的生化代謝特點，有利于病變內部及其周圍區(qū)域間的相互對比；

11、同時2D-1HMRS可以自由選擇適當采樣體素進行分析，避免了非研究組織的干擾，提高了研究的準確性； 2、不同腫瘤在其正常參照區(qū)的波譜均表現為較高的NAA峰，相對較低的Cho及Cr峰，各代謝物比值在三組間均無顯著差異，符合正常腦組織的波譜特征。進行波譜分析時可將病灶對側區(qū)作為正常參照。 3、三組腫瘤強化區(qū)波譜較正常區(qū)均有顯著差異，共同表現為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，有

12、助于發(fā)現常規(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，差異基礎可能在于腦膜瘤為腦外腫瘤，代表神經元的NAA較低或缺如。據強化區(qū)的波譜差異可將不典型腦膜瘤或其他腦外腫瘤與腦內腫瘤更好的進行鑒別。膠質瘤與轉移瘤組間各代謝物比值均無顯著差異，提示強化區(qū)波譜對于膠質瘤與轉移瘤的鑒別較為困難。Lac峰在三組中均有出現，提示腫瘤組織相對缺血缺氧，但對于良

13、惡性腫瘤的鑒別意義不大；Lip峰在膠質瘤及轉移瘤組均有出現，而腦膜瘤組未見出現，可能對惡性腫瘤的診斷有一定價值，但對膠質瘤或轉移瘤的鑒別意義不大； 4、近側水腫區(qū)波譜于膠質瘤仍可見較高的Cho峰及不同程度降低的NAA、Cr峰，膠質瘤組近側水腫區(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；而腦膜瘤與轉移瘤在近側水腫區(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、無顯著差異。膠質瘤近側水腫區(qū)出現波譜異常的病理基礎在于膠質瘤具有向周圍浸潤生長的特性。根據近側水腫區(qū)的波譜改變可更好的幫助膠質瘤等浸潤性腫瘤與非浸潤性腫瘤進行鑒別；礎可能在于腦膜瘤為腦外腫瘤，代表神經元的NAA較低或缺如。據強化區(qū)的波譜差異可將不典型腦膜瘤或其他腦外腫瘤與腦內腫瘤更好的進行鑒別。膠質瘤與轉移瘤組間各代謝物比值均無顯著差異，提示強化區(qū)波譜對于膠質瘤與轉移瘤的鑒別較為困難。Lac峰在三組中均有出現，提示腫瘤組織相對缺血缺氧，

15、但對于良惡性腫瘤的鑒別意義不大；Lip峰在膠質瘤及轉移瘤組均有出現，而腦膜瘤組未見出現，可能對惡性腫瘤的診斷有一定價值，但對膠質瘤或轉移瘤的鑒別意義不大； 4、近側水腫區(qū)波譜于膠質瘤仍可見較高的Cho峰及不同程度降低的NAA、Cr峰，膠質瘤組近側水腫區(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；而腦膜瘤與轉移瘤在近側水腫區(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、物比值均無顯著差異。膠質瘤近側水腫區(qū)出現波譜異常的病理基礎在于膠質瘤具有向周圍浸潤生長的特性。根據近側水腫區(qū)的波譜改變可更好的幫助膠質瘤等浸潤性腫瘤與非浸潤性腫瘤進行鑒別； 5、高級別膠質瘤強化區(qū)Cho峰較低級別膠質瘤升高更加明顯，NAA較低級別膠質瘤降低更加明顯。高級別組強化區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA較低級別組顯著增高，NAA/Cr較低級別組顯著降低；高級別組近側水腫區(qū)Cho/Cr較低級別組顯著增高。依據以上高、低級別膠質