1H-MRS分析對侵襲性垂體腺瘤的診斷價值

楊柳， 彭燕， 劉云， 陳佳， 龔明福

·中樞神經影像學·

1H-MRS分析對侵襲性垂體腺瘤的診斷價值

楊柳， 彭燕， 劉云， 陳佳， 龔明福

目的：探討1H-磁共振波譜成像(1H-MRS)對侵襲性垂體腺瘤的診斷價值。方法：對56例經病理證實的垂體腺瘤患者的1H-MRS數據進行回顧性分析，其中侵襲性36例、非侵襲性20例。測量和計算兩組患者病變區的膽堿(Cho)/肌酸(Cr)、N-乙酰天門冬氨酸(NAA)/Cr、肌醇(MI)/Cr、乳酸脂質(LL)/Cr及Cho/NAA的值，并進行統計學分析。結果：Cho/Cr、LL/Cr、MI/Cr、NAA/Cr及Cho/NAA的值在侵襲性組中分別為3.913±2.091、2.435±1.645、1.466±1.319、1.169±0.781及3.865±1.890，在非侵襲性組中分別為1.796±0.612、3.552±2.716、1.340±1.010、1.069±0.774和1.799±0.581，兩組間僅Cho/NAA和Cho/Cr的差異有統計學意義(P<0.05)。受試者工作特征(ROC)曲線分析顯示，當Cho/NAA值大于2.045時，診斷侵襲性垂體腺瘤的敏感度為89.9%，特異度為80.0%，符合率為88.5%；當Cho/Cr值大于1.900時，診斷侵襲性垂體腺瘤的敏感度為86.1%，特異度為65.0%，符合率為83.6%。結論：1H-MRS對侵襲性垂體腺瘤的診斷具有一定參考價值。

垂體腺瘤； 磁共振波譜成像； 膽堿； 肌酸； N-乙酰天門冬氨酸

垂體腺瘤(pituitary adenoma,PA)約占顱內腫瘤的10%～15%，占鞍區腫瘤的33%～35%，在中樞神經系統中的發病率僅次于膠質瘤和腦膜瘤[1-4]。侵襲性PA由Jefferson于1940年首先提出[5]，是指腫瘤侵犯鄰近正常組織結構(硬膜、骨質、腦、竇腔等)并引起相應組織結構的破壞，組織學上雖屬于良性，但生物學上具有惡性特點，常需采用開顱切除術，甚至輔助性治療(放療、藥物等)[6-8]。因此，術前對PA的性質進行準確評估，對患者手術方式的選擇和預后非常重要。然而，在常規MR圖像上侵襲性PA與非侵襲性PA的鑒別較困難。1H-MRS可以無創性定量研究人體內部器官及組織代謝和病理生理改變，已廣泛應用于中樞神經系統疾病的診斷，包括腦腫瘤、癲癇和多發性硬化等[9-10]，而其應用于PA的相關報道很少。1H-MRS能定量區分侵襲性和非侵襲性PA在代謝產物方面的差異，能為侵襲性和非侵襲性PA的鑒別診斷提供很好的參考，進而為PA治療方案的制訂提供依據[11]。基于以上理論，本研究回顧性分析56例PA患者的臨床資料和1H-MRS數據，探討1H-MRS對侵襲性PA的診斷價值。

材料與方法

1.一般資料

2014-2016年在我院行鞍區1H-MRS檢查并經手術病理證實的侵襲性PA患者共36例，男19例，女17例，年齡22～65歲，平均(45.1±11.3)歲。主要臨床表現為頭痛、視力下降、性欲下降和肢端肥大，9例女性患者出現停經、泌乳等癥狀 ；病程3個月～2年。另選擇同期行1H-MRS檢查并經手術病理證實的20例非侵襲性PA患者作為對照組，其中男10例，女10例，年齡22～69歲，平均(45.2±12.0)歲。

圖1 侵襲性PA的1H-MRS圖。a) 在T2WI上確定MRS的掃描范圍； b) 1H-MRS圖像，清晰地顯示MI、Cho、Cr、NAA和L-L的峰值。 圖2 非侵襲PA的1H-MRS圖。a) 1H-MRS定位圖,在T2WI上確定MRS的掃描范圍； b) 1H-MRS圖像，清晰地顯示MI、Cho、Cr、NAA和L-L的峰值。

2.檢查方法

采用GE Signa HDx 3.0T MR成像儀。以T2WI作為波譜定位像，采用2D多體素點解析成像序列，掃描參數：TR 1000 ms，TE 144 ms，激勵次數1，視野24 cm×24 cm，矩陣18×18，層厚10 mm，成像時間328 s。感興趣區(region of interest，ROI)盡可能覆蓋腫瘤實質、壞死區以及周圍正常腦組織，避開骨骼、脂肪以及含氣結構等。掃描野周邊加用飽和帶以避免其它組織的干擾，掃描前均進行勻場、抑水、保證基線平穩，勻場要求水共振峰的半高線寬<10 Hz，自動勻場水抑制效果>98%。

3.圖像處理及分析

采用GE ADW4.6工作站進行后處理，利用Functool軟件進行磁共振波譜數據的分析，測量侵襲組和非侵襲組病變區的膽堿(Cho)、肌酸(Cr)、N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌醇(MI)、乳酸( lactate，Lac)和脂質(liquid，Lip)的峰值(圖1、2)，計算Cho/Cr、NAA/Cr、MI/Cr、Lac-L/Cr及Cho/NAA的比值。

4.統計學方法

使用SPSS 13.0軟件進行統計學分析。對侵襲性PA組和非侵襲性PA組的Cho/Cr、NAA/Cr、MI/Cr、LL/Cr、Cho/NAA及Cho/Cr值的比較采用兩樣本t檢驗。繪制受試者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線，分析Cho/Cr和Cho/NAA診斷侵襲性PA的敏感度和特異度。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

侵襲性PA組(圖1)與非侵襲性PA組各代謝物間比值及統計分析結果見表1。侵襲性PA組的Cho/Cr和Cho/NAA值顯著高于非侵襲性PA組，差異有統計學意義(P<0.05)；而兩組間NAA/Cr、MI/Cr及LL/Cr值的差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 兩組中各代謝物比值及統計分析結果

基于2組患者Cho/Cr和Cho/NAA值的差異有統計學意義，對2個比值進行ROC曲線分析(圖3)。當Cho/NAA值大于2.045，診斷侵襲性PA的敏感度為89.9%，特異度為80.0%，符合率為88.5%。當Cho/Cr值大于1.9時，診斷侵襲性PA的敏感度為86.1%，特異度為65.0%，符合率為83.6%。

討 論

侵襲性PA是一種生物學行為介于良性和惡性腫瘤之間的垂體瘤。Jefferson于1940年首先提出侵襲性PA的概念，病理上在垂體周圍組織(硬膜、顱底骨)內可見腫瘤細胞浸潤。目前，對于侵襲性PA的發生、發展機制仍不清楚，它可能是一個多基因共同參與、多因素相互作用的極其復雜的生物學過程[12-14]。

盡管MRI術前診斷對侵襲性PA患者手術方式的選擇和預后非常重要，然而，借助常規MRI研究PA特征、診斷侵襲性PA仍有一定難度[11]。1H-MRS是利用磁共振化學位移現象來測定組成物質分子成份的一種檢測技術，可以無創性定量研究人體內部器官及組織代謝和病理生理改變，觀察腫瘤的生化和代謝物的變化。與常規MRI檢查不同，1H-MRS能定量檢測侵襲性和非侵襲性PA中代謝物的具體含量，通過分析兩者代謝物含量的差異來鑒別這2種病變，具有較高的臨床應用價值[10,15]。在眾多中樞神經系統代謝物中，正常情況下在1H-MRS中NAA的峰值最高，它是公認的神經元標志物，僅存在于神經元內，而不會出現于膠質細胞，是神經元密度和生存的標志。Cr是腦細胞能量依賴系統的標志，能量代謝的提示物，在低代謝狀態下增加，在高代謝狀態下減低，峰值一般較穩定，常作為內標準來比較其它代謝物。Cho是細胞膜合成的標志，用來度量細胞密度、細胞增生和細胞膜通量，是評價腦腫瘤的重要共振峰之一，快速的細胞分裂導致細胞膜轉換和細胞增殖加快可使Cho峰升高；Cho在幾乎所有的原發和繼發性腦腫瘤中都升高，惡性程度高的腫瘤中，Cho/Cr比值顯著增高；此外，Cho升高還是髓鞘磷脂崩潰的標志。MI代表細胞膜穩定性，是激素敏感性神經受體的代謝物，主要作用為調節滲透壓、營養細胞、抗氧化作用及生成表面活性物質，且研究表明MI的含量水平和腫瘤的級別呈正相關。Lac是無氧代謝的標志物，正常情況下細胞代謝以有氧代謝為主，檢測不到Lac峰或只檢測到微量。當MRS圖譜中出現明顯的Lac峰時，說明細胞內有氧呼吸被抑制，糖酵解過程加強。Lac也可以積聚于無代謝的囊腫和壞死區內，因此腦腫瘤、膿腫及梗塞時會出現Lac峰。Lip在MRS圖譜上的位置和Lac非常接近，是細胞壞死與髓鞘缺失的標志[9,16-17]。

圖3 Cho/NAA值診斷侵襲性PA的ROC曲線，曲線下面積為0.885。圖4 Cho/Cr值診斷侵襲性PA的ROC曲線，曲線下面積為0.836。

1H-MRS在診斷腫瘤組織類型和病理分級等方面具有很高的價值[10,18]。研究表明，1H-MRS對黑色素瘤、膠質瘤和多形細胞瘤的診斷符合率均接近90%，對膠質瘤和轉移瘤的診斷符合率也能達到78%[19]。1H-MRS對垂體腺瘤的診斷和分級也能提供依據。閆進等[20]使用1H-MRS對一組卵泡刺激素陽性的垂體腺瘤患者進行診斷和預后評估，發現垂體腺瘤組織Cho/NAA值較丘腦外側皮質明顯增高，Cho/NAA值≥1.2595可作為診斷卵泡刺激素陽性PA的參考指標，而Cho/NAA值≥2.235可作為判斷卵泡刺激素陽性腺瘤Knosp分級的參考指標，而Cho/Cr值≥2.2685可作為判斷卵泡刺激素免疫陽性腺瘤復發的參考指標。本研究中對56例PA的1H-MRS數據進行了回顧性分析，發現36例侵襲性PA及20例非侵襲性PA患者的Cho/NAA、Cho/Cr值均增高，且兩個比值在侵襲組和非侵襲組之間差異有統計學意義(P<0.05)。對兩組PA的Cho/NAA、Cho/Cr值進行ROC曲線分析，結果顯示Cho/NAA值的閾值為2.045，診斷敏感度為89.9%，特異度為80.0%，符合率為88.5%；Cho/Cr值的閾值為1.9，診斷敏感度為86.1%，特異度為65.0%，符合率為83.6%。本組研究結果提示，Cho/NAA值≥2.045或Cho/Cr值≥1.9均可作為診斷侵襲性PA的參考指標。這與胡佳等[21]的研究結果較為一致。他們對PA固定標本行Ki-67單克隆抗體染色，應用流式細胞儀對新鮮垂體瘤標本進行DNA倍體和細胞凋亡分析，結果顯示侵襲性PA的增殖細胞和凋亡細胞的比值明顯高于非侵襲性PA，故侵襲性PA 的Cho峰顯著高于非侵襲性PA。

綜上所述，本研究采用1H-MRS對垂體腺瘤患者進行分析，能定量顯示PA內部代謝產物的相關信息，有效鑒別侵襲性和非侵襲性垂體腺瘤，為侵襲性垂體腺瘤的診斷提供了一種有效的無創性檢查手段，并可為患者治療方案的制訂提供參考。

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Value of1H-magnetic resonance spectroscopy for the diagnosis of invasive pituitary adenoma

YANG Liu,PENG Yan,LIU Yun,et al.

Department of Radiology,Xinqiao Hospital,the Third Military Medical University,Chongqing 400037,China

Objective:To study the value of1H-magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) in the diagnosis of invasive pituitary adenoma.Methods:1H-MRS data of 56 patients with pathology proven pituitary adenoma were retrospectively analyzed,which were divided into invasive group (36 cases) and non-invasive group (20 cases).Cho/Cr,NAA/Cr,MI/Cr,LL/Cr and Cho/NAA of the lesions were measured and calculated,statistical analyses were performed.Results:The ratio of Cho/Cr,LL/Cr,MI/Cr,NAA/Cr and Cho/NAA in invasive group was 3.913±2.091,2.435±1.645,1.466±1.319,1.169±0.781 and 3.865±1.890,respectively,in non-invasive group was 1.796±0.612,3.552±2.716,1.340±1.010,1.069±0.774 and 1.799±0.581,respectively.Only the values of Cho/NAA and Cho/Cr of invasive pituitary adenoma were significantly higher than that of non-invasive pituitary adenoma,with statistical differences (P<0.05).Receiver operating characteristic (ROC) curve showed that when Cho/NAA ratio was greater than 2.045,the diagnosis sensitivity,specificity and accuracy for invasive pituitary adenoma was 89.9%,80.0% and 88.5%,respectively.When Cho/Cr ratio was greater than 1.900,the diagnosis sensitivity,specificity and accuracy for invasive pituitary adenoma was 86.1%,65.0% and 83.6% respectively.Conclusion:1H-MRS has certain reference value for the diagnosis of invasive pituitary adenoma.

Pituitary adenoma； Magnetic resonance spectroscopy； Choline； Creatine； N-acetylaspartic acid

400037 重慶，第三軍醫大學新橋醫院放射科

楊柳(1981-)，女，重慶人，主治醫師，主要從事MRI診斷工作。

龔明福，E-mail：hummer198625@163.com

國家自然科學基金(81501521)

R739.41；R445.5

A

1000-0313(2017)04-0369-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.04.016

2016-10-25

2017-01-15)