3.0T多體素1H-MRS在顱內(nèi)病變診斷中的應用價值*

福建醫(yī)科大學附屬龍巖第一醫(yī)院放射科 （福建 龍巖 364000）

林 祺 陳金銀 許凱華 林榮良

3.0T多體素1H-MRS在顱內(nèi)病變診斷中的應用價值*

福建醫(yī)科大學附屬龍巖第一醫(yī)院放射科 （福建 龍巖 364000）

林 祺 陳金銀 許凱華 林榮良

目的 探討3.0T多體素氫質(zhì)子磁共振波譜（1H-MRS）在顱內(nèi)病變診斷中的應用價值。方法選取40例經(jīng)手術(shù)病理證實或臨床確認顱內(nèi)疾病患者和10例健康志愿者。應用雙梯度16通道3.0T磁共振成像系統(tǒng)進行檢查。分別測定病變區(qū)、病變周圍及健側(cè)相應區(qū)域的膽堿（Cho）/肌酸（Cr）,乙酰天門冬氨酸（NAA）/Cr, Cho/NAA值，結(jié)果以±s表示，界值取P<0.05。結(jié)果膠質(zhì)瘤組與轉(zhuǎn)移瘤組Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），膠質(zhì)瘤組與亞急性腦梗死組Cho/NAA的比值差異有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.01），膠質(zhì)瘤組與健康自愿者組Cho/NAA的比值差異有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.01），腦膜瘤組與亞急性腦梗死組Cho/NAA的比值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），腦膜瘤組與健康自愿者組Cho/NAA的比值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組與亞急性腦梗死組Cho/Cr，NAA/Cr的比值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組與健康自愿者組Cho/Cr，NAA/Cr的比值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。結(jié)論3.0T多體素1H-MRS在顱內(nèi)病變定性診斷和鑒別診斷中具有重要價值。

質(zhì)子磁共振波譜；顱內(nèi)疾??；應用價值

3.0T多體素氫質(zhì)子磁共振波譜（Multi-Voxe 1H MR Spectroscopy，1H-MRS）作為唯一無創(chuàng)性在體內(nèi)生化檢測手段，已經(jīng)應用于顱內(nèi)腫瘤的診斷和鑒別診斷。本文通過3.0T多體素1H–MRS分析顱內(nèi)病變代謝物的成分及變化，探討其在顱內(nèi)常見病變定性診斷和鑒別診斷中的臨床應用價值。

材料和方法

1.1 研究對象選取2009年11月—2010年11月期間顱內(nèi)病變MRI檢查的40例病人，所有病例均經(jīng)手術(shù)病理或臨床資料證實，30例顱內(nèi)腫瘤：膠質(zhì)瘤15例（WHO I-II8例，WHO III-IV7例），腦膜瘤6例，轉(zhuǎn)移瘤6例，淋巴瘤3例。其它10例分別為：亞急性期腦梗死7例，放射性腦病2例，新型隱球菌1例。男27例，女13例，年齡18-81歲。健康志愿者10例。每例均先常規(guī)序列掃描(包括T2WI、T1WI、FLAIR、DWI)。

1.2 MRI檢查方法采用飛利浦Achieva 3.0T X-series磁共振成像系統(tǒng)，梯度場強/切換率分別為40mT/m和200mT/m/ms，80mT/m和100mT/m/ms，均采用16通道頭線圈輔助成像。MRI掃描序列與參數(shù)如下：多體素1H-MRS掃描，采用點解析波譜序列（2D-PRESS法）：TR2000ms，TE144ms，視野（FOV）230mm×190mm，層厚10mm，激勵次數(shù)1次，每個體素大小為10mm×10mm×10mm。自動預掃描完成勻場及水抑制。

1.3 影像分析先在工作站上根據(jù)病灶特征進行1H-MRS感興趣區(qū)（region of interstet，ROI）的測定，ROI大小既要覆蓋病變區(qū)、邊緣區(qū)以及對側(cè)正常腦組織，同時要避開骨骼、腦室、血管、壞死、囊變、出血、氣體和鈣化等區(qū)域。最后將1H-MRS ROI的測定圖送至PACS。由2名主治醫(yī)師以上在PACS工作站逐一分析并記錄等每例病人的不同序列的影像所見。為明確顱內(nèi)疾病改變與臨床表現(xiàn)的相關(guān)性，本組觀察MRI影像前先了解病人的臨床資料。

1.4 統(tǒng)計分析對觀察數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，采用單因素方差分析進行統(tǒng)計。分別計算腫瘤實質(zhì)區(qū)的膽堿（Cho）/肌酸（Cr）,乙酰天門冬氨酸（NAA）/Cr,NAA/Cho值，結(jié)果以±s表示，界值取P<0.05。根據(jù)需要還選擇乳酸（Lac）、谷氨酸及谷氨酰胺復合物（Glx）、肌醇(mI)和脂質(zhì)（Lip）等代謝物觀察。

結(jié) 果

2.1 顱內(nèi)病變1H–MRS表現(xiàn)

膠質(zhì)瘤波譜均為NAA波顯著減低，Cr波下降，Cho波明顯增高。高級別膠質(zhì)瘤5例（5/7）（圖1、2）出現(xiàn)明顯增高的Lip峰和倒置的Lac峰，4例實質(zhì)區(qū)和邊緣區(qū)還出現(xiàn)增高Glx波。低級別膠質(zhì)瘤病例中未見升高Glx波。腦膜瘤實質(zhì)區(qū)Cho/Cr、Cho/NAA比值均較正常區(qū)升高，邊緣區(qū)和正常區(qū)的波譜相近。轉(zhuǎn)移瘤的NAA、Cho、Cr波峰均降低，病灶大者Lip峰明顯增高（圖3、4）。淋巴瘤表現(xiàn)類似高級別膠質(zhì)瘤，其中1例Cho/Cr比值17.42、Cho/NAA比值10.99，另1例誤診為腦膜瘤。亞急性期腦梗死（圖5、6），出現(xiàn)明顯NAA、Cr、Cho減低，3（3/7）例出現(xiàn)明顯增高Lip峰和倒置Lac峰。放射性腦病NAA、Cho、Cr波峰均降低。

2.2 1H-MRS表現(xiàn)及代謝物比值測量統(tǒng)計分析結(jié)果1H-MRS檢查顱內(nèi)病變各組間病變區(qū)代謝產(chǎn)物比值見表1，各組間兩兩比較見表2。

其中膠質(zhì)瘤組與轉(zhuǎn)移瘤組比較Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），膠質(zhì)瘤組與亞急性腦梗死組比較Cho/NAA值差異有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.01），膠質(zhì)瘤組與健康自愿者組比較Cho/NAA值差異有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.01），腦膜瘤組與亞急性腦梗死組比較Cho/NAA值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），腦膜瘤組與健康自愿者組比較Cho/NAA值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組與亞急性腦梗死組比較Cho/Cr，NAA/Cr值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組與健康自愿者組比較Cho/Cr，NAA/Cr值差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

表1 1H MRS檢查各組病變區(qū)Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值（±s）

表1 1H MRS檢查各組病變區(qū)Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值（±s）

注：Cho：膽堿； Cr：肌酸；NAA：乙酰天門冬氨酸

組別 例數(shù) Cho/Cr NAA/Cr Cho / NAA膠質(zhì)瘤 15 3.00±1.67 0.84±0.56 4.12±2.23腦膜瘤 6 5.28±6.99 0.79±3.87 2.73±1.44轉(zhuǎn)移瘤 6 114.72±249.02 59.61±127.26 1.31±0.44亞急性腦梗死 7 1.77±2.06 1.67±0.52 0.93±0.85健康志愿者 10 17.88±93.46 9.39±47.88 0.68±0.38

表2 四組腫瘤區(qū)及健康志愿者組各代謝物比值兩兩比較（P值）

圖1 高級別膠質(zhì)瘤（WHO-IV）MRS-ROI測定點。圖2 高級別膠質(zhì)瘤（WHO-IV實質(zhì)區(qū)，Cho和Lip峰明顯增高，明顯倒置Lac。圖3 轉(zhuǎn)移瘤 MRS-ROI測定點。圖4 實質(zhì)區(qū)，NAA、Cho、Cr均降低，Lip峰明顯增高。圖5 亞急期出血性腦梗死MRS-ROI測定點。圖6 病灶區(qū)，NAA、Cr、Cho減低。

討 論

3.0T1H-MRS除了能無創(chuàng)地了解活體內(nèi)生化與代謝信息外，還有利于檢出活體內(nèi)自然含量較低的物質(zhì)，尚可提高MRS的時間和空間分辨率。本研究采用飛利浦Achieva 3.0T 多體素1H-MRS 2D-PRESS法，它是一種容積選擇法，可在一次測量中選擇一個感興趣容積，其序列包含一個90°激勵脈沖，其后緊跟兩個180°回波脈沖。2D-PRESS法優(yōu)勢是信噪比明顯提高，信號采集時間明顯縮短，波譜分辨率更高，基線更穩(wěn)定，一次采集覆蓋的范圍較大，不易受脂肪影響。多體素能同時觀察感興區(qū)代謝物指標。研究表明3.0T1H-MRS可采集到幾乎所有代謝物，如有短TE（30ms）的代謝產(chǎn)物，包括mI、Glx等。因此，3.0TMRS將提高在腦腫瘤與炎性病變間的鑒別能力，及對腦缺血性病變、Alzheimer病等病變評價能力[1-2]。

3.1 3.0T 1H-MRS在常見腫瘤應用價值1H-MRS提供關(guān)于細胞能量代謝、細胞膜崩解、神經(jīng)元功能及選擇性神經(jīng)遞質(zhì)活動等信息，為腦腫瘤的臨床研究提供了一條新的途徑。在鑒別顱內(nèi)腫瘤與非腫瘤性病變、明確腫瘤類型與惡性程度、區(qū)分腫瘤復發(fā)與放射性壞死方面具有重要的參考價值[3]。膠質(zhì)瘤異常增生膠質(zhì)細胞侵犯正常神經(jīng)元，典型波譜為NAA波顯著降低，Cr減低，Cho顯著升高。腦膜瘤是最常見的腦外腫瘤，因無神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞，不出現(xiàn)NAA和Cr波，典型為Cho波增高。轉(zhuǎn)移瘤主要表現(xiàn)NAA缺失，Cr下降或消失，Cho波無明顯增高，病灶較大者出現(xiàn)明顯高聳Lip波。本研究膠質(zhì)瘤組與轉(zhuǎn)移瘤組比較Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA值差異有統(tǒng)計學意義。淋巴瘤在實質(zhì)區(qū)除出現(xiàn)明顯增高Cho峰外，還可能出現(xiàn)Lip波和Cho/Cr，NAA/Cho惡性腫瘤比值。

3.2 3.0T 1H-MRS在顱內(nèi)良惡性疾病鑒別診斷價值亞急性腦梗死細胞外間隙逐漸增寬，彌散加權(quán)像出現(xiàn)高低混雜信號，病灶仍明顯占位效應，增強時腦回樣強化，此時易與腫瘤病變混淆。本組7例亞急性腦梗死患者臨床科疑似顱內(nèi)腫瘤或MRI常規(guī)序列無法準確定性診斷，通過多體素1H-MRS檢查分析，所有患者波譜均無增高Cho波，而NAA低下，經(jīng)治療后復查確診腦梗死，排除腫瘤。本組膠質(zhì)瘤與亞急性腦梗死比較Cho/NAA值差異有顯著統(tǒng)計學意義。本組2例放射性腦病所有波均低，無Cho波，容易與原發(fā)腫瘤和腫瘤復發(fā)相鑒別。

3.3 1H-MRS對膠質(zhì)瘤的分級及邊緣區(qū)的評估正確診斷膠質(zhì)瘤分級及腫瘤邊緣區(qū)的評估對確定手術(shù)切除范圍和腫瘤放射治療的視野是十分重要的。研究證實Cho/Cr與腫瘤的惡性度呈正相關(guān)，可作為腫瘤的分級指標。魚博浪認為：惡性膠質(zhì)瘤Cho/NAA比值6.18±1.97，Cho/Cr比值4.65±2.21；良性膠質(zhì)瘤Cho/NAA比值2.38±1.90，Cho/Cr比值2.25±1.21。腦膠質(zhì)瘤周圍區(qū)代謝物的改變反映腫瘤向瘤周組織浸潤,對確定膠質(zhì)瘤的分級和預測侵襲性病變的浸潤范圍有幫助[4-6]。本組有待大樣本膠質(zhì)瘤作進一步研究。

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3.0T Multi-Voxel 1H-MR Spectroscopy In Application Value Of Intracranial Disease Diagnosis

LIN Qi,CHEN Jinyin,XU Kaihar, et al.Department of radiology, the First Hospital of Longyan; Hospital of Fujian Medical University, Longyan Fujian 364000,China

ObjectiveTo reveal the value of 3.0T multi-voxe 1H-MR Spectroscopy(1HMRS) in the application of intracranial disease.Methods40 cases confirmed by histopathologic findings or clinical follow-up and 10 normal volunteers were collected. Using a 3.0T Dual gradient 16 channels MR system, all the cases performed.The ratios of Cho/Cr,NAA/Cr,Cho/NAA were measured in the disease,circum of diseases and contralateral parenchyma respectively. The results was expressed by±s, and value was set as P<0.05.ResultsThere were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr,Cho/NAA of gliomas group compared with metastatic tumors group.There were remarkable significant differences(P<0.01) in the ratios of Cho/NAA of gliomas group compared with subacute cerebral infarction group￡?There were remarkable significant differences(P<0.01) in the ratios of Cho/NAA of gliomas group compared with normal volunteers group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/NAA of meningioma groug compared with subacute cerebral infarction group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/NAA of meningioma groug compared with normal volunteers group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr of metastatic tumors group compared with subacute cerebral infarction group. There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr of metastatic tumors group compared with normal volunteers group.Conclusion3.0T multi-voxe 1H-MRS is of great value for the intracranial disease in qualitative diagnosis and differential diagnosis.

1H-MR Spectroscopy; Intracranial disease; Application value

R445.2；R65

A

福建省醫(yī)學創(chuàng)新課題（編號：2011-CXB-28）

10.3969/j.issn.1672-5131.2011.05.011

林祺。男。放射學。主任醫(yī)師。研究方形為磁共振診斷。

林祺

2011-06-08