1.解放軍第一一三醫(yī)院放射科(浙江 寧波 315040) 2.浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院放射科 (浙江 寧波 310040)
樓曉劍1蔣定堯2倪麗欣1俞高龍1
腦星形細胞瘤3 T MRI 3D多體素1HMRS術(shù)前分級及病理對照研究
1.解放軍第一一三醫(yī)院放射科(浙江 寧波 315040) 2.浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院放射科 (浙江 寧波 310040)
樓曉劍1蔣定堯2倪麗欣1俞高龍1
目的 研究腦星形細胞瘤的3T MRI 3D多體素1H-MRS表現(xiàn),通過分析NAA,Cho,Cr,Lac and Lip,NAA/Cr, NAA/Cho, Cho/Cr比值變化,初步探討腦星形細胞瘤1H-MRS術(shù)前分級診斷及與其病理級別相關性。方法 收集浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院和解放軍第一一三醫(yī)院經(jīng)手術(shù)及病理證實的45例腦星形細胞瘤患者MRI資料,其中高級別腦星形細胞瘤組28例,低級別腦星形細胞瘤組17例。通過計算NAA/Cr,NAA/Cho, Cho/Cr等比值,分析腦星形細胞瘤波譜表現(xiàn)及高低級別組間差異。結(jié)果 腦星形細胞瘤腫瘤組織與對照側(cè)正常腦組織的NAA/Cho, Cho/Cr,NAA/ Cr比值存在顯著性差異(P<0.05); NAA/ Cho、NAA/Cr比值在高低級別腦星形細胞瘤瘤周近區(qū)存在顯著性差異(P<0.05);NAA/Cho、NAA/Cr比值在高級別腦星形細胞瘤和低級別腦星形細胞瘤的腫瘤組織有統(tǒng)計學差異(P<0.05),腫瘤瘤體區(qū)NAA/Cho比值與腫瘤的級別呈負相關(r=-0.542,P<0.05),NAA/Cr與腫瘤級別負相關(r=-0.502,P<0.05),Cho/Cr比值與腫瘤的級別呈正相關(r=0.420,P<0.05)。結(jié)論 3D多體素1H-MRS能夠為術(shù)前腫瘤分級提供定量診斷依據(jù),腦星形細胞瘤的病理級別與其代謝物比值有相關性,具有重要臨床應用價值。
腦星形細胞瘤;氫質(zhì)子磁共振波譜;代謝物;分級診斷
腦星形細胞瘤是臨床最常見的膠質(zhì)瘤,臨床手術(shù)前準確的術(shù)前分級診斷對手術(shù)和術(shù)后綜合治療非常重要。3D多體素1H-MRS可以同時測量腫瘤及瘤周空間上多個位點的代謝物比值,取最優(yōu)值作為研究數(shù)值,更有利于區(qū)別瘤周浸潤及水腫,具有重要應用價值。本研究通過3D多體素1H-MRS技術(shù),檢測腦星形細胞瘤的N-乙酰天門冬氨酸(NAA),膽堿(Cho),肌酸(Cr),乳酸(Lac)和脂質(zhì)(Lip),肌醇(mI)等代謝物的含量變化,測定NAA/Cho,Cho/Cr,NAA/Cr等代謝物比值,分析在不同級別腦星形細胞瘤中的1H-MRS特征及其與病理分級的關系,提高術(shù)前分級診斷水平,為臨床治療方案的選擇提供更可靠的理論依據(jù)[1]。
1.1 一般資料收集自2009年1月至2014年3月在浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院和解放軍第一一三醫(yī)院45例經(jīng)手術(shù)病理證實的腦星形細胞瘤住院患者。其中男患者29例,女患者16例,年齡范圍10~65歲,平均年齡為45歲。患者臨床表現(xiàn)無特異性,以神經(jīng)系統(tǒng)缺失伴顱內(nèi)壓增高癥狀為主:頭痛或頭暈44例,惡心嘔吐22例,視物模糊8例,輕偏癱28例,語言障礙16例,單側(cè)或雙側(cè)肢體無力20例,抽搐發(fā)作13例,病程最短時間為5小時,最長達3年。全部病例根據(jù)手術(shù)病理結(jié)果依照WHO 2007年新分類診斷標準分成兩組:低級別腦星形細胞瘤(Ⅰ-Ⅱ級)組(n=17)及高級別腦星形細胞瘤(Ⅲ-Ⅳ級)組(n=28),內(nèi)對照部位設為腫瘤對側(cè)正常腦組織。所有入組患者之前均無手術(shù)及放化療史。
1.2 儀器和檢查方法MRI設備采用GE 3.0T MR系統(tǒng),線圈為16通道頭頸部專用相控陣線圈。患者體位為仰臥于檢查床,所有病人均先行常規(guī)磁共振成像掃描,采用自旋回波(SE)序列獲得橫斷面T1WI像,采用快速自旋回波(FSE)序列獲得橫斷T2WI像并行MR增強T1WI軸位、矢狀位、冠狀位掃描,對比劑為釓噴酸葡銨(Gd-DTPA),劑量0.2mmol/kg,注射速率3mL/s。
MRS檢查參照2007年1H-MRS使用指南,選擇腫瘤最大層面作為MRS定位的層面。采用3D多體素(multi-voxel)1H-MRS檢查:水抑制及勻場均有自動預掃描程序完成,水抑制效果大于96%,TR 1500 ms,TE 144/288ms,采集次數(shù)1次,F(xiàn)OV 240mm×240mm,最小體素5×5×5mm3,采集數(shù)據(jù)的感興趣區(qū)(region of interest,ROI)設定于瘤體區(qū),對照側(cè)正常區(qū)及瘤周區(qū)(見圖1-2),瘤周區(qū)劃分為5、10、15mm三個區(qū)域,分別命名為近、中、遠區(qū),腫瘤邊界以腫瘤強化區(qū),無強化低級別腦星形細胞瘤病例加掃FLAIR及DWI序列,以T2WI/FLAIR/DWI均為高信號和占位效應最明顯區(qū)域進行腫瘤邊界劃分。波譜技術(shù)選擇點分辨波譜分析法(PRESS)采集相關信號,然后將采集的MRS原始數(shù)據(jù)傳送到后處理工作站進行處理,分別得到N-乙酰天門冬氨酸(NAA),膽堿(Cho),肌酸(Cr),脂質(zhì)(Lip),肌醇(mI)和乳酸(Lac)等化合物峰高度及峰下面積,進一步通過計算NAA/Cr,NAA/Cho,Cho/Cr,Lac/Cr等比值,分析腦星形細胞瘤波譜表現(xiàn)及高低級別組間差異。
1.3 病理學檢查收集入選的45例腦星形細胞瘤患者均行手術(shù)治療,標本切除后溶液固定,經(jīng)石蠟包埋切片后行HE及免疫組化染色(見表1),重點觀察細胞增殖活性標記物MIB-1(Ki-67 antigen),按照WHO 2007年分級標準由病理科醫(yī)師確定本組腦星形細胞瘤病理級別。
1.4 統(tǒng)計學方法采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,瘤體區(qū)/對照側(cè)腦組織/瘤周區(qū)各代謝物比值的平均值以表示,低級別腦星形細胞瘤和高級別腦星形細胞瘤兩組計量資料比較采用t檢驗,不同區(qū)域之間的差異采用配伍組方差分析,不同級別腦星形細胞瘤瘤體區(qū)及瘤周區(qū)代謝物比值與病理級別的相關性分析采用Spearman等級相關分析,并計算相關系數(shù)r。采用受試者操作特征(Receiver Operating Characteristic, ROC)進一步研究腦星形細胞瘤代謝物和正常腦組織代謝物含量差異,高低級別腦星形細胞瘤代謝物含量的差異和瘤周區(qū)代謝物含量的差異,以α=0.05作為檢驗水準,P<0.05視為組間差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 腦星形細胞瘤的組織病理學和Ki-67蛋白染色結(jié)果本組45例腦星形細胞瘤術(shù)后組織病理學分級為腦星形細胞瘤I級6例,Ⅱ級11例,腦星形細胞瘤Ⅲ級10例,Ⅳ級18例。在17例低級別腦星形細胞瘤(Ⅰ-Ⅱ級)組中,10例患者的切片在瘤周近中區(qū)發(fā)現(xiàn)有腫瘤細胞浸潤。在28例高級別腦星形細胞瘤(Ⅲ-Ⅳ級)組患者的切片中,28例患者瘤周近區(qū)陽性,22例患者瘤周中區(qū)為陽性,12例患者瘤周遠區(qū)陽性。本組45例患者切片Ki-67染色陽性并細胞核異型性明顯者視為具有增值活性的腫瘤細胞,具有增值活性腫瘤細胞百分數(shù)為增值活性腫瘤細胞計數(shù)與總腫瘤細胞數(shù)比值,計算結(jié)果以(%)表示(見表1)。
2.2 腦星形細胞瘤H-MRS結(jié)果
2.2.1 本組45例腦星形細胞瘤1H-MRS均表現(xiàn)為N-乙酰天門冬氨酸(NAA)峰明顯降低,膽堿(Cho)峰顯著升高,肌酸(Cr)峰基本穩(wěn)定,可輕度下降或上升,且隨著腦星形細胞瘤惡性度升高出現(xiàn)異常增高的Lac峰或Lip峰。
2.2.2 本組28例高級別腦星形細胞瘤瘤體實質(zhì)區(qū)與對照側(cè)正常腦組織的NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr比值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表2)。
2.2.3 本組17例低級別腦星形細胞瘤瘤體實質(zhì)區(qū)與對側(cè)正常腦組織的NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr比值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表3)。
2.2.4 本組28例高級別腦星形細胞瘤與17例低級別腦星形細胞瘤瘤體實質(zhì)NAA/Cho、NAA/Cr比值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),Cho/Cr比值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表4。
表1 腦星形細胞瘤瘤體與瘤周區(qū)Ki-67標記結(jié)果代謝物比值比較(χ)%
表1 腦星形細胞瘤瘤體與瘤周區(qū)Ki-67標記結(jié)果代謝物比值比較(χ)%
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表2 對照側(cè)腦組織與高級別腦星形細胞瘤代謝物比值比較()
表2 對照側(cè)腦組織與高級別腦星形細胞瘤代謝物比值比較()
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2.2.5 本組45例腦星形細胞瘤瘤體實質(zhì)區(qū)NAA/Cho比值與腫瘤的級別呈負相關(r=-0.542,P<0.05),NAA/Cr與腫瘤級別負相關(r=--0.502,P<0.05),Cho/ Cr比值與腫瘤的級別呈正相關(r=0.420,P>0.05),見表5。
2.2.6 本組3例低級別腦星形細胞瘤和12例高級別腦星形細胞瘤中出現(xiàn)Lac峰,高級別腦星形細胞瘤較低級別腦星形細胞瘤Lac出現(xiàn)率高且Lac/Cr比值均數(shù)高,但兩者Lac/Cr值差異無統(tǒng)計學意義,見表6-7。
2.2.7 高低級別腦星形細胞瘤瘤體實質(zhì)區(qū)NAA/Cho、NAA/ Cr的最佳界值:ROC曲線分析顯示,瘤體實質(zhì)區(qū)NAA/Cho、NAA/ Cr ROC曲線下面積分別為0.802(P<0.05),0.756(P<0.05)。選擇敏感性和特異性的和最大時對應的代謝物濃度為最佳界值,NAA/ Cho的最佳界值為0.41,敏感度為85.5%,特異度為78.3%;NAA/ Cr最佳界值為0.75,敏感度為83.3%,特異度為75.6%。
2.3 高低級別腦星形細胞瘤瘤周區(qū)1H-MRS結(jié)果本組45例高低級別腦星形細胞瘤瘤周近區(qū)與對照側(cè)正常腦組織NAA/Cr、NAA/ Cho和Cho/Cr比值存在顯著性差異(P<0.05);本組45例高低級別腦星形細胞瘤瘤周區(qū)NAA/Cho、NAA/ Cr近區(qū)比值存在顯著性差異(P<0.05),見表8。
本組45例腦星形細胞瘤1HMRS分析顯示,瘤體區(qū)及瘤周區(qū)NAA/Cr、NAA/Cho比值降低,Cho/ Cr比值升高;NAA/Cr、NAA/Cho比值變化在高低級別腦星形細胞瘤有顯著性差異(P<0.05);Cho/ Cr比值有差異,但無顯著性(P>0.05);瘤周近區(qū)鑒別高低級別星形細胞瘤的NAA/Cho的最佳界值為0.55,敏感度為87.4%,特異度為77.9%;NAA/Cr最佳界值為0.92,敏感度為86.7%,特異度為75.5%。
3.11H-MRS在腦星形細胞瘤術(shù)前分級中的價值臨床上術(shù)前判斷腦星形細胞瘤等級對確定治療方案的十分重要。腦星形細胞瘤典型1H-MRS表現(xiàn)為NAA下降,Cr基本穩(wěn)定,可輕度上升或下降,Cho升高,Lac峰或Lip峰可隨著星形細胞瘤級別升高出現(xiàn)率增加[2]。本研究中,腦星形細胞瘤與對照側(cè)正常腦組織的1H-MRS代謝物比值明顯不同,主要表現(xiàn)為Cho/Cr升高、NAA/Cho及NAA/Cr下降,腫瘤組織和對照側(cè)正常腦組織的各代謝物比值差異有統(tǒng)計學意義,表明Cho/Cr、NAA/Cho及NAA/Cr可區(qū)分正常組織與腫瘤組織。相對低級別組腦星形細胞瘤,高級別腦星形細胞瘤的NAA/Cho和NAA/ Cr比值則明顯降低,Cho/Cr比值更高,腫瘤實質(zhì)部分Cho/Cr、NAA/Cho比值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),表明代謝物比值與腦星形細胞瘤病理級別密切相關,綜合分析各代謝物比值可對腦星形細胞瘤可進行術(shù)前分級。
表3 正常腦組織與低級別腦星形細胞瘤代謝物比)值比較(
表3 正常腦組織與低級別腦星形細胞瘤代謝物比)值比較(
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表4 高低級別腦星形細胞瘤代謝物
表4 高低級別腦星形細胞瘤代謝物
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表5 腦星形細胞瘤各代謝物比值與病理級別的相關性分析
表6 腦星形細胞瘤Lac峰出現(xiàn)率四格表
表7 高低腦星形細胞瘤Lac/Cr比值比較
表8 高低級別腦星形細胞瘤周區(qū)代謝物比值(
表8 高低級別腦星形細胞瘤周區(qū)代謝物比值(
Group NAA/Cr NAA/Cho Cho/Cr高級別組(n=28)近 0.81±0.31 0.41±0.15 2.07±0.35中 1.19±0.22 0.73±0.12 1.52±0.22遠 1.30±0.15 1.05±0.11 0.94±0.35對照側(cè) 1.42±0.32 1.23±0.27 0.96±0.22低級別組(n=17)近 1.11±0.22 0.60±0.13 1.86±0.13中 1.28±0.13 0.94±0.24 1.21±0.21遠 1.38±0.23 1.11±0.12 0.97±0.27對照側(cè) 1.44±0.32 1.25±0.24 0.98±0.31
本研究表明腦星形細胞瘤代謝物并非均一分布,腫瘤中心部NAA水平降低較周邊明顯。NAA的降低代表了正常神經(jīng)元被破壞或取代,是神經(jīng)元死亡、變性或被取代的標志,腦星形細胞瘤在發(fā)展過程中腫瘤細胞浸潤正常神經(jīng)元,必然引起周圍正常腦組織的破壞,尤其那些惡性度較高的膠質(zhì)母細胞瘤破壞性更大。目前認為NAA的下降對星形細胞瘤的分級沒有明確的特異性[3]。
本研究的腫瘤分級指標為代謝物之間的比值,主要有NAA/ Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、Lac/Cr等,結(jié)果顯示腦星形細胞瘤的Cho/Cr比值高級別組要高于低級別組,表明高級別星形細胞瘤細胞增殖更為活躍,與Law等[4]研究結(jié)果一致。在本研究中,發(fā)現(xiàn)隨著腦星形細胞瘤惡性度的增加,NAA/Cr及NAA/Cho呈降低趨勢,高低級別組星形細胞瘤NAA/ Cr及NAA/Cho比值差異有統(tǒng)計學意義,表明腦星形細胞瘤級別越高,神經(jīng)元破壞的程度更嚴重,NAA下降也愈明顯,與Zonari[5]、Zhang[6]、Lehnhard等[7]研究結(jié)果一致。本研究取NAA/Cho的最佳界值為0.55,敏感度為87.45,特異度為77.9%;NAA/Cr最佳界值為0.92,敏感度為86.7%,特異度為75.5%。
本研究發(fā)現(xiàn)高級別組出現(xiàn)Lip峰,低級別組未檢出。Murphy[8]、Sahin[9]等報道20例腦星形細胞瘤單體素1H-MRS研究結(jié)果認為Lip峰可作為鑒別腦星形細胞瘤級別的指標,與本研究結(jié)果一致。Lip代表細胞異型性有助于高低級別星形細胞瘤分級,用Lip和Lac可以作為反映增殖程度的指標,Lip代表腫瘤細胞高度增殖,Lac表示腫瘤細胞中度增殖,兩者均無檢出無表示腫瘤細胞低度增殖。Negendank等[10]報道Lip峰在高低級別星形細胞瘤中出現(xiàn)率分別為41%及16%,具有統(tǒng)計學差異。本研究還發(fā)現(xiàn)Lac峰并非只出現(xiàn)在高級別腦星形細胞瘤中,部分低級別腦星形細胞瘤中亦可檢測到異常增高Lac峰,表明Lac峰可出現(xiàn)于各級別組星形細胞瘤中,且峰值差異無顯著性。Lac水平的高低是否能反映腦星形細胞瘤級別目前還存在爭論,Lac水平的升高提示腫瘤細胞自身代謝或無氧代謝水平增高,也可能是有氧氧化三羧酸循環(huán)遭破壞,乳酸堆積。有學者認為[11]Lac反映細胞無氧酵解產(chǎn)物,主要表明細胞壞死程度,不能用來區(qū)別腫瘤級別,本研究也發(fā)現(xiàn)Lac峰的存在不能作為鑒別高低級別星形細胞瘤的標準,只能反映缺氧程度。Lac/Cr比值均數(shù)高級別腦星形細胞瘤較低級別腦星形細胞瘤高,但兩者間并無統(tǒng)計學意義差異。提示Lac/Cr在腦星形細胞瘤分級方面存在局限性。
本研究結(jié)合國外學者研究[12-14]將腦星形細胞瘤瘤體1H-MRS分級特點歸納為:①腦星形細胞瘤高低級別均表現(xiàn)為Cho增高,NAA下降,Cr相對穩(wěn)定,前者與級別正相關,后兩者呈負相關。但需注意NAA、Cho和Cr濃度在腫瘤壞死組織均為最低點。②高級別腦星形細胞瘤與低級別腦星形細胞瘤之間NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比值存在差異,但后者缺乏顯著性,NAA/Cho、NAA/Cr比值在腦星形細胞瘤腫瘤組織與正常腦組織、高低級別腫瘤瘤體區(qū)均存在顯著性差異,高級別腦星形細胞瘤較低級別腦星形細胞瘤Lac出現(xiàn)率高有統(tǒng)計學差異,但兩者Lac/ Cr值差異無顯著性,綜合代謝物比值數(shù)據(jù)可對腫瘤分級。③本研究各代謝物比值中,NAA/Cho比值具有更高的敏感度和特異度,對腫瘤進行分級具有更高的準確性,Cho/Cr和Lac/Cr比值高低組雖缺乏顯著差異,但前者體現(xiàn)了腫瘤增殖速度,后者多代表腫瘤壞死程度,都反映了腫瘤惡性度增加,結(jié)合觀察可明顯提高分級的準確性。
3.2 腦星形細胞瘤瘤周區(qū)1HMRS術(shù)前分級的價值本研究發(fā)現(xiàn)高低級別腦星形細胞瘤瘤周區(qū)1H-MRS代謝物比值存在統(tǒng)計學差異。腦星形細胞瘤瘤周為血管源性水腫,程度主要與血管微循環(huán)障礙、組織缺氧缺血水平、血腦屏障完整程度、VEGF及NOS等生物活性因子、神經(jīng)遞質(zhì)水平等多種因素相關,不同級別腫瘤相差明顯。目前影像學腦星形細胞瘤分級多根據(jù)常規(guī)MRI結(jié)果,但常規(guī)MRI對于腦星形細胞瘤浸潤范圍的確定存在局限性,腫瘤邊界以T1WI病灶強化區(qū)作為腫瘤邊界,這種區(qū)分方法往往低估了病灶范圍,因為腦星形細胞瘤瘤周浸潤區(qū)域可不強化,瘤周T2WI高信號區(qū)可反映腫瘤浸潤,由于水腫程度不同,易造成腫瘤范圍的高估。病理學證明腦星形細胞瘤瘤周區(qū)可發(fā)現(xiàn)散在的腫瘤細胞浸潤生長,高級別腦星形細胞瘤更為明顯,常規(guī)MRI術(shù)前分級診斷存在誤差,影響臨床治療效果,增加了復發(fā)率。
本研究采用3D多體素1H-MRS技術(shù),采用三維多層面采集,可進一步確認腫瘤實質(zhì)、瘤周浸潤區(qū)及單純水腫三部分的范圍,幫助判斷腫瘤分級,對臨床治療方案確定尤為重要。Croteau[13]、姜濤[14]等對31例腦星形細胞瘤1H-MRS和病理對照研究,認為1H-MRS能區(qū)分腫瘤邊界,可以作為準確劃分腦星形細胞瘤邊界的方法。本研究發(fā)現(xiàn)腦星形細胞瘤瘤周無強化區(qū)及平掃T2WI呈高信號區(qū)都可見異常波譜,較正常腦組織Cho/Cr值升高,而NAA/Cr值下降,發(fā)現(xiàn)邊界既不是TlWI強化區(qū),也不是T2WI高信號區(qū),可包括部分圖像上顯示正常的腦組織。本研究將瘤周區(qū)劃分為5、10、15mm三個區(qū)域,分別命名為近、中、遠區(qū),發(fā)現(xiàn)腦星形細胞瘤瘤周區(qū)近中區(qū)與對照側(cè)腦組織的NAA/Cho、Cho/ Cr、NAA/Cr比值差異均有統(tǒng)計學意義,高低級別腦星形細胞瘤瘤周近區(qū)NAA/Cho、NAA/Cr比值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高級別腦星形細胞瘤具有更高的浸潤破壞能力,與病理學發(fā)現(xiàn)相同。由于受MR設備軟硬件條件限制,ROI區(qū)不能自由繪制,因此瘤周分區(qū)劃分存在重復區(qū),有待軟硬件改善后進一步的研究。
從本研究結(jié)果可以看出,3D多體素1H-MRS通過檢測腦星形細胞瘤瘤體及瘤周區(qū)多種代謝物,分析瘤體區(qū)及瘤周區(qū)NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr和Lac/Cr比值及Lac和Lip峰出現(xiàn)率,可對腦星形細胞瘤做出較為準確的術(shù)前分級診斷。對手術(shù)和放療的范圍選擇具有臨床價值,有助臨床治療方案的制定。本研究還存在一些不足之處,比如低級別腦星形細胞瘤病例相對較少,容積效應干擾數(shù)據(jù)值,部分短TE代謝物未能納入研究等,需要采用測定絕對定量值方法進一步鑒別,但缺乏相應科研軟件無法測量,隨著技術(shù)及相應軟硬件的不斷開發(fā)與升級,難題將陸續(xù)解決。
[1] 關計添,耿義群,程英,等.1HMRS檢測腦橋代謝物濃度研究[J].中國CT和MRI雜志,2012,10(1):17-19.
[2] Vellido A, Romero E, Julià-Sapé M, Majós C, Moreno-Torres á, Pujol J, Arús C.Robust discrimination of glioblastomas from metastatic brain tumors on the basis of single-voxel (1)H MRS[J].NMR Biomed. 2012 Jun;25(6):819-28.
[3] Setzer M,Herminghaus S, Marquardt G, et al. Diagnostic accuracy of 1H MR- Spectroscopy v e r s u s i m a g e-g u i d e d stereotatic biopsy[J]. Acta Neurochir,2007,149(4):379-386
[4] L a w M, M e l t z e r D E,C h a S.Spectroscopic magnetic resonance imaging of a tumefactive demyelinating l e s i o n[J].N e u r oradiology,2002,44(12):986-989.
[5] ZONARI P,Baraldi P, Crisi G.Multimodal MRI,in the characterization of glial neoplasms; the combined role of single-voxel MR resonance spectroscopy, diffusion imaging and echoplanar perfusion imaging[J]. Neuroradiology,2007,49(10);795-803.
[6] ZHANG K,LI CH,Liu Y.Evaluation of invasiveness of astrocytoma using 1H- Magnetic resonance spectroscopy; correlation with expresson of matrix metalloproteinase-2[J].Neuroradiology.2007,49(11):913-919.
[7] Lehnhard FG,Bock C, Rohn G;et al, Metabolic,differences between primary and recurrent human brain tumors; a 1H NMR Spectroscopic investigation[J]. NMR Biomed,2005,18(6):371-382.
[8] Murphy PS, Rowland IJ, Viviers L, Brada M, Leach MO, Dzik-Jurasz AS.Could assessment of glioma methylene lipid resonance by in vivo (1)H-MRS be of clinical value Br J Radiol. 2003 Jul;76(907):459-63.
[9] Sahin N, Melhem ER, Wang S, Krejza J, Poptani H, Chawla S, Verma G.Advanced MR imaging techniques in the evaluation of nonenhancing gliomas: perfusion-weighted imaging compared with proton magnetic resonance spectroscopy and tumor grade.Neuroradiol J. 2013 Oct;26(5):531-41. Epub 2013 Nov 7.
[10]Negendank WG, Sauter R, Brown TR,et, al. Proton Magnetic resonance spectroscopy in patients with glial tumors: a multicenter study[J]. J Neurosurg, 1996,84(3):449-458.
[11]Candiota AP, Majós C, Julià-Sapé M, Caba?as M, Acebes JJ, Moreno-Torres A, Griffiths JR, Arús C. Non-invasive grading of astrocytic tumours from the relative contents of myoinositol and glycine measured by in vivo MRS.JBR-BTR[J]. 2011 Nov-Dec;94(6):319-29.
[12]Quon H, Brunet B, Alexander A, Murtha A, Abdulkarim B, Fulton D, Smerdely M, Johnson M, Urtasun R, Patel S, Ghosh S, Roa W. Changes in serial magnetic resonance spectroscopy predict outcome in highgrade glioma during and after postoperative radiotherapy. Anticancer Res[J]. 2011 Oct;31(10):3559-65.
[13]郭世萍,孫靜,魚博浪,等.氫質(zhì)子磁共振波譜在顱內(nèi)腫瘤診斷中的應用[J].中國CT和MRI雜志,2004,2(4):50-53.
[14]Croteau D,Searpace L,Hearshen D,et a1.Correlation between magnetic resonance spectroscopy imaging and image-guided biopsies:semiquantitative and qualitative histopathological analyses of patients with u n t r e a t e d g l i o m a[J]. Neurosurgery,2001,49(4):823-829.
[14]姜濤,張競文,伍建林,等.磁共振氫質(zhì)子波譜對腦腫瘤瘤周水腫的臨床應用研究[J].中國醫(yī)學計算機成像雜志,2006,12(1):11-15.
(本文編輯: 汪兵)
Brain Astrocytoma: 3T MRI 3D Multivoxel1H-MRS in Preoperative Grading and Pathological Findings
LOU Xiao-jian, JIANG Ding-rao, NI Li-xin,et al., The Radiology Department, PLA NO.113 Hospital of Ningbo, Ningbo 315040, Zhejiang Provincce, China
Objective This study was designed to approach the characteritics of astrocytoma 3D Mult-ivoxel1H-MRS and the correlation with grading diagnosis in preoperative grading by analyzing the contents changes of major metabolites such as NAA, Cho, Cr,Lac and Lip in astrocytoma1H-MRS, and jointly measuring ratio changes of NAA/ Cr, NAA/Cho, Cho/Cr.Methods A total of 45 patients of brain astrocytoma which were confirmed by postoperative pathological results were gathered in the Second Affiliated hospital of Zhejiang University School of Medicine and PLA NO.113 hospital. Seventeen cases of low-grade astrocytoma (Ⅰ-Ⅱgrade),28 cases of high-grade astrocytoma (Ⅲ-Ⅳgrade). NAA/Cr, NAA/Cho, Cho/Cr, Lac/Cr ratio were computed.Results The mainly manifestation of brain astrocytoma1H-MRS was significant differences in NAA/ Cho, Cho/Cr, NAA/Cr between solid area of astrocytoma and normal-area of opposite side(P<0.05); There were significant differences in NAA/Cho, NAA/Cr in solid area of astrocytoma between low-grade astrocytoma group and high-grade astrocytoma group(P<0.05), There were significant differences in NAA/Cho, NAA/Cr in peritumoral edema area between low-grade astrocytoma group and high-grade astrocytoma group(P<0.05), Cho/Cr (r=0.420)of solid area of tumor was of positive correlation with the grade of tumor, and NAA/Cr, NAA/Cho (r=-0.502,-0.542)was of negative correlation. Conclusion 3D Multi-voxel1H-MRS contributes to the clinical diagnosis of brain astrocytoma. The values of chemical composition ratio of tumor was correlation with the grade of tumor, which provide quantify diagnosis basis for grading of brain astrocytoma before surgery, to sum up, has very significance clinical application value.
Astrocytoma;1H-MRS, Metabolites; Grading Diagnosis; Pathology
R739.41 R445.2
A
10.3969/j.issn.1672-5131.2015.11.006
蔣定堯
2015-10-08