1H-MRS對腦膠質瘤的分級作用初探

1H-MRS對腦膠質瘤的分級作用初探

張翔宇，李朝暉，田宇，杜超*

(吉林大學中日聯誼醫院 神經外二科，吉林 長春130033)

對疑患膠質瘤的患者術前行非侵襲性檢查以評估腫瘤的級別，對治療計劃的制定及預后的預測非常重要；傳統MRI對腦腫瘤的分級作用已被證實，但是它有時可能混淆高低級別腫瘤[1]。1H-MRS是傳統MRI的重要補充，被認為是確定膠質瘤級別的重要檢查方法[2]。本研究的目的是回顧性分析我院22例手術切除的膠質瘤患者的1H-MRS表現，明確3D1H-MRS中高低級別膠質瘤中代謝產物濃度是否不同，及代謝產物濃度對膠質瘤的分級是否有用。

1材料與方法

1.1一般資料

篩選2010-2013年我院神經外科住院病人，要求符合以下條件：①術前行MR平掃+增強+3D1H-MRS檢查；②行開顱腫瘤切除術；③術后病理回報為膠質瘤。篩查后符合條件的病例共22例，依據病理診斷(WHO2007診斷標準)將研究對象分為2組，Ⅰ-Ⅱ級為低級別組，共12例；Ⅲ-Ⅳ級為高級別組，共10例。

1.2檢查方法

MRI平掃+增強及1H-MRS檢查在我院同一臺1.5T磁共振掃描儀上進行。MRI檢查：進行T1W I軸位、矢狀位、冠狀位掃描，TR/TE=1710/22.4 ms、層數20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵次數2；T2WI軸位、FLAIR掃描，TR/TE=5000/109.1 ms，層數20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵次數2。MRI增強掃描：靜脈團注釓噴替酸葡甲胺(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20，層厚5 mm，層間距0，視野24×18，激勵次數2。1H-MRS檢查：采用3D化學位移成像(CSI)技術，點分辨波譜序列(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數據提取過程

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

1.4統計分析

用SPSS17.0統計學軟件包分析，分別計算瘤區及瘤周水腫區NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA低級別組及高級別組的平均數，將上述數據進行正態分布檢驗，將所得低級別組和高級別組平均數進行兩獨立樣本的t檢驗，P<0.05為有統計學意義。

2結果

膠質瘤患者MRI平掃、增強及MRS表現如圖1，其中圖1a(T2加權像)腫瘤呈高信號影，可見瘤周水腫帶；圖1b(增強掃描)可見腫瘤呈環形強化；圖1c(瘤區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。

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

3討論

腦組織中NAA是神經元標志物或神經元密集度和活性的標志物，Cho是細胞膜密度和完整性的標志物，Cr是能量代謝的標志物，上述觀點是MRS應用于中樞神經系統疾病的理論基礎[3]，關于MRS>對膠質瘤級別的判斷，目前國際常應用3個指標：NAA/Cr、Cho/Cr和Cho/NAA，但是產生的結果卻不一致。

注：上圖為一個星型膠質細胞瘤患者，a為T2加權像，b為增強掃描，c為瘤區MRS，d為瘤周水腫區MRS。圖a、b中的圖標1在瘤區，且為增強掃描的強化位置，對應的MRS為圖c；將a、b中的圖標2為瘤周水腫區，對應的MRS為圖d。

圖1膠質瘤患者MRI平掃、增強及MRS表現

±s)及差異性分析

“*”表示有顯著差別。

本研究NAA/Cr比值在瘤區隨著膠質瘤級別的升高而降低，差別有意義，與Zou QG等[4]的結果相同，但是Ristic-Balos D等[5]卻得出了相反的結果。本研究NAA/Cr比值在瘤周水腫區高低級別差別無意義，而Kousi E等[6]認為NAA/Cr比值可用于膠質瘤的分級。

本研究瘤區Cho/Cr比值高低級別膠質瘤差別無統計學意義，與Jaskólski DJ等[7]的結果相同，但是Rao PJ等[8]認為Cho/Cr比值在高級別膠質瘤中升高，且對膠質瘤分級有意義。瘤區Cho/Cr比值在高低級別膠質瘤中沒有差別，甚至在高級別膠質瘤中有降低的趨勢，一種可能的原因是高級別腫瘤容易出現壞死[9]。本研究瘤周水腫區的Cho/Cr在高級別膠質瘤中升高，且高低級別膠質瘤差別有統計學意義，與Server A等[10]的結果相同，而Caivano R等[11]的結果卻恰恰相反。

很多研究將瘤區Cho/NAA作為膠質瘤分級的一個重要指標，Ondrej Bradac等[12]認為Cho/NAA可能是分級最有效的指標，但是Rao PJ等[8]認為瘤區Cho/NAA比值對膠質瘤的分級無意義，本研究Cho/NAA的比值在瘤區雖然沒有顯著差別，但P值為0.06，提示Cho/NAA在高級別膠質瘤中有增高的趨勢。

1H-MRS對顱內占位性病變的診斷及鑒別診斷已應用于臨床工作中，其對膠質瘤診斷的準確性優于傳統的MRI已得到證實[3]，1H-MRS與傳統的MRI結合能顯著提高膠質瘤診斷的準確性[12]。但是1H-MRS能否取代活檢而成為術前確定膠質瘤級別的金標準？從以往的研究結果看，沒有研究證明MRS能同時將膠質瘤Ⅰ-Ⅳ級(WHO2007分級標準)全部區分開，大多數的研究將MRS能區分的級別定為低級別和高級別，顯然不能達到術前活檢的分級標準，況且近年對MRS對膠質瘤分級作用的可靠性尚有異議[7]，1H-MRS鑒別高低級別膠質瘤尚沒有統一的標準，所以術前1H-MRS不能替代術前活檢。

本研究的不足之處：①本院MRS檢查開展時間短，臨床資料欠缺，病例數少，病種單一，參數設置及取框部位缺乏統一標準，使得數據提煉受到限制。②感興趣區(VOI)定位不理想可能是本研究與以往研究有出入的一個原因。③由于膠質瘤的異構性，使得膠質瘤同一個體素內可能包含缺血、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，這可能本研究統計結果變異性較大的原因。

綜上所述，1H-MRS可用于術前膠質瘤的分級，NAA/Cr在瘤區可鑒別膠質瘤的級別，Cho/Cr在瘤周水腫區可鑒別膠質瘤的級別，但其可靠性尚待進一步確定；1H-MRS不能替代術前活檢。

參考文獻：

[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：1007-4287(2015)03-0438-03

通訊作者*