氫質子磁共振波譜對腦膠質瘤的診斷價值

田春艷 劉國輝 王為國 吳仁昌

(北京市懷柔區中醫醫院放射科，北京 101400)

隨著磁共振(MR)成像(MRI)技術的發展，MRI不僅能顯示腦腫瘤精細的病理結構，而且還能夠顯示其某些代謝特征。氫質子磁共振波譜(1H-MRS)自應用于臨床以來，因其可以在人體無創地分析病變內代謝產物的濃度，從分子水平對病變進行評估，開拓并豐富了腦腫瘤診斷、鑒別診斷、腫瘤分級、評估腫瘤治療的思維，彌補了常規MRI的不足。自2007年年底以來筆者觀察了49例腦膠質瘤患者的1H-MRS檢測結果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集2007年12月至2009年12月在吉林大學第一醫院磁共振檢查室行MRI和1H-MRS檢查的130例患者中選出臨床病例完整、臨床診斷明確的腦腫瘤患者49例。其中男28例，女21例;年齡56～87歲，平均65.3歲;Ⅰ～Ⅱ級膠質瘤27例，Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤22例(其中含少突膠質瘤4例)。

1.2 掃描參數

1.2.1 常規MR檢查 全部病例均采用Siemens Avanto1.5T超導型MR掃描機，相控陣線圈完成MR掃描。先行常規MRI掃描，包括軸位T1WI、T2WI、液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)序列。掃描序列與參數:T1WI采用SE自旋回波序列，TR:400 ms，TE:7.8 ms;T2WI采用TSE快速自旋回波序列，TR:3 250 ms，TE:99 ms;FLAIR像:TR:9 000 ms，TE:109 ms，TI:2 500 ms;層厚 6 mm，層距 1.2 mm。增強掃描:靜脈注射釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，劑量0.1 mmol/kg，然后行橫斷面、矢狀面和冠狀面T1WI掃描。

1.2.21H-MRS檢查 常規MRI檢查完成后，所有病例均行多體素化學位移成像(multi voxel chemical shift imaging，CSI)MRS檢查。MRS掃描參數:TR:1 500 ms，TE:135 ms，感興趣區體積(VOI):80 mm×80 mm，激勵次數:4。顯示病灶最大的橫斷位圖像中選擇感興趣區(region of interest，ROI)，盡量做到兩側對稱以便對比。MRS評價指標包括氮-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartate，NAA)、肌酸(creatine，Cr)、膽堿復合物(choline，Cho)和乳酸(Lac)的峰值高度及比值。

1.3 統計學分析 利用SPSS11.0統計學軟件包分析，數據進行正態性分布檢驗，采用t檢驗。

2 結果

2.1 常規MRI表現 49例顱內膠質瘤患者均行常規MR平掃及增強掃描，檢查結果見表1。低級別、高級別瘤體的瘤周水腫及瘤體強化方式差異無統計學意義(P＞0.05)，因而低級別、高級別瘤體的瘤周水腫及瘤體強化程度術前難于比較。

表1 顱內膠質瘤常規MR掃描檢查結果(n)

2.2 腦膠質瘤實質區的1H-MRS 與健側(處)對照組比較，膠質瘤實質區中NAA均有不同程度的下降(P＜0.01)，Cho普遍升高(P＜0.05)，Cr增高或減少(P＞0.05)。而NAA/Cr值減低(P＜0.05)，Cho/Cr值呈明顯升高(P＜0.05)，高級別與低級別膠質瘤實質區NAA/Cr、Cho/Cr比值間的差異明顯(P＞0.05)。見表2。

表2 腫瘤實質區代謝物比值測量結果(x±s)

3 討論

NAA主要存在于神經元中，在1H-MRS檢測時常用來作為判斷神經元功能的內標物。腦腫瘤中NAA含量下降，表示腫瘤組織內神經元的數目減少或功能受損。本研究結果表明，正常腦組織中NAA的含量明顯大于腦內惡性腫瘤，這說明在腦內惡性腫瘤內部正常的神經元已經被破壞。Cho是含膽堿復合物，腦腫瘤波譜中Cho峰上升，說明腫瘤內膜轉換和膠質細胞增生加速，其峰值和峰值下面積均高于非進展期腫瘤，腫瘤惡性程度高，其代謝快則其Cho含量高，這就可使臨床在診斷顱內腫瘤的良惡性鑒別方面有一個科學的手段〔1〕。Cr的含量主要反映組織能量代謝的情況，細胞的生物膜主要為脂類構成。關長群等〔2〕報導25% ～47%腫瘤的Cr增高，并且主要發生在腫瘤的周邊部位，說明Cr在腫瘤中的分布不均勻性，進而由于部分容積效應產生測量結果的差異。

膠質瘤是起源于神經上皮的腫瘤，由于正常神經細胞減少，膠質細胞增生，因而NAA峰顯著下降，Cr峰中等下降，而Cho峰明顯升高，并可出現Lac、Lip峰〔3〕。膠質瘤NAA降低在腫瘤中心比腫瘤周圍下降更明顯，高級別膠質瘤下降更多，但NAA丟失對于腫瘤的分級缺乏特異性〔4〕;相反，在星形細胞瘤中Cho信號多表現為增加，Cho增加反映了細胞膜結構增加，細胞增殖。通過上述研究結果發現僅憑借腫瘤內NAA和Cho含量的變化不能對膠質瘤級別進行準確判斷。然而明確星形細胞瘤的分級對于選擇合適的治療方案具有重要意義〔5〕。為此，本研究中將膠質瘤分成低級別和高級別兩組，探討3組化合物比值對于腫瘤良惡性程度鑒別的意義。結果發現兩組間NAA/Cho比值差異具有統計學意義，高級別組高于低級別組。乳酸峰(Lac)是膠質瘤相對特征的1H-MRS表現，腫瘤內出現乳酸，說明正常的有氧呼吸鏈受到破壞，無氧酵解加重，組織和細胞出現死亡〔6〕。不過Lac也可在囊變和術后缺損區出現，有時腫瘤組織糖酵解并未加重，卻因清除率較低(如大的腫瘤限制Lac的清除)、Lac累積而升高〔7〕。因此Lac難以作為腦瘤的定性指標，它的出現也并不能說明是惡性的可靠征象。

因此，1H-MRS可提供定量或半定量的方法來評價腫瘤的惡性度，為病理分級、術前全面、準確評價腫瘤提供有價值的參考信息。

1 劉 玥.磁共振質子波譜在顱腦腫瘤中的臨床應用價值〔J〕.北京醫學，2005;27(6):377-9.

2 關長群，李愛娟，楊本強，等.腦膠質瘤的1H-MRS和MRI診斷(附20例分析)〔J〕.腫瘤防治研究，2004;31(9):5592-601.

3 謝元亮，張樹桐，金朝林，等.1H-MRS分析在顱腦腫瘤研究中的臨床應用價值〔J〕.實用放射學雜志，2006;22(6):651-4.

4 王志群，李坤成，王 亮，等.磁共振波譜成像對顱腦腫瘤的鑒別診斷價值〔J〕.放射學實踐，2007;22(2):132-5.

5 Bitzer M，Klose U，Geist-Barth B，et al.Alterations in diffusion and perfusion in the pathogenesis of peritumoral brain edema in meningiomas〔J〕.Eur Radiol，2002;12:2062-72.

6 蘭文婧，周宏偉.DWI、DTI及MRS對腦梗死的診斷價值〔J〕.吉林大學學報(醫學版)，2008;34(1):522-5.

7 Tate AR，Majos C，Moreno A，et al.Automated classification of short echo time in vivo1H brain tumor spectra:a multicentre study〔J〕.Magan Reson Med，2003;49(1):29-36.