[作者简介]纪邦启(1970-),男,山东阳谷人,主治医师,研究方向:影像诊断。
1H 2MRS 在脑胶质瘤诊断及分级中的应用纪邦启1,宋 磊2,刘 斌3(11济南钢铁集团总公司总医院放射科,山东济南250101;21山东大学第二医院,山东济南250033;3.山东中医药大学,山东济南250355) [摘要]目的:分析脑胶质瘤的氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy ,1H 2MRS )表现及其临床意义;探讨脑胶质瘤的1H 2MRS 特点与其病理级别相关性。
方法:搜集经临床手术、病理证实的脑胶质瘤38例,按照W HO 分级(2000)标准分成两组:低级别脑胶质瘤组、高级别脑胶质瘤组。
所有患者在术前行1H 2MRS 检查,均在MR 非增强成像的基础上获得。
使用GE Signa115T 超导磁共振扫描仪,多体素扫描,点分辨选择波谱法,检测不同区域代谢物变化。
结果:脑胶质瘤的1H 2MRS 表现:肌酸(Cr )无明显变化;N 2乙酰天门冬氨酸(NAA )下降,胆碱(Cho )增高,变化的程度由肿瘤级别高低决定;低级别、高级别脑胶质瘤的肿瘤组织分别和对侧正常脑组织的NAA/Cr 、Cho/Cr 、NAA/Cho 比值存在显著性差异(P <0101);低级别脑胶质瘤和高级别脑胶质瘤的肿瘤组织的NAA/Cr 、Cho/Cr 、NAA/Cho 比值有统计学意义(P <0105),脑胶质瘤的NAA/Cho 、Cho/Cr 、NAA/Cr 比值与病理级别相关。
结论:1H 2MRS 与MRI 相结合能提高脑胶质瘤术前诊断的准确性。
1H 2MRS 可评价脑胶质瘤的分级,反映脑胶质瘤代谢特性以及肿瘤生长潜能。
[关键词]脑胶质瘤;氢质子磁共振波谱;磁共振成像;代谢[中图分类号]R445.2;R739.41 [文献标识码]A [文章编号]167220512(2008)0420247204Application of1H 2MRS in diagnosis and pathological grading of brain gliom as J I B ang 2qi ,S O N G L ei ,L IU B in.The Hospialof Jinan Steel Company ,Jinan ,250101,China.[Abstract]Objective :To evaluate the findings and clinical significance of 1H 2MRS ,and to explore the correlation between thefindings of1H 2MRS and the pathological grading of gliomas.Methods :Thirty 2eight patients of gliomas approved by pathologywere reviewed ,all cases were categorized into two groups (low grade gliomas and high grade gliomas )according to W HO diag 2nostic criteria.The 38patients underwent 1H 2MRS before surgery on plain MRI scanning.Multiple voxel proton magnetic reso 2nance spectroscopy was performed on a 1.5T MR scanner using point resolved selective spectroscopy (PRESS ),the variety of metabolite peaks were detected in different areas.R esults :The Cr peak of the gliomas was normal ,while the NAA peak de 2creased and the Cho peak increased.Significant differences between low/high grade gliomas and normal tissue in contralateral brain hemispheres were found in the ratios of NAA/Cr ,Cho/Cr and NAA/Cho (P <0.01).Statistic differences between low grade gliomas and high grade gliomas were found in the ratios of NAA/Cr ,Cho/Cr and NAA/Cho (P <0.05).There was sig 2nificant correlation between the ratios of NAA/Cr ,Cho/Cr and NAA/Cho and the pathological grading of gliomas.Conclusion :The combination of 1H 2MRS and MRI improves preoperative diagnostic accuracy of gliomas ,1H 2MRS has made it possible to e 2valuate the grade of gliomas ,obtain metabolic information of gliomas and reflect the potential growth of tumor.[K ey w ords]Brain gliomas ;Proton magnetic resonance spectroscopy ;Magnetic resonance imaging ;Metabolite 脑胶质瘤是颅内肿瘤常见的疾病之一,本文按W HO 分级(2000)标准将其分为I ～Ⅳ级,并分成A 、B 组,A 组(星形胶质细胞瘤Ⅰ～Ⅱ级)17例,B 组(星形胶质细胞瘤Ⅲ～Ⅳ级和多形性胶质母细胞瘤)21例,以此来探讨脑胶质瘤的氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spect ro scopy ,1H 2MRS )特点与其病理级别的相关性。
1 资料与方法111 临床资料 收集2006年我院与山东大学第二医院经手术及病理证实的胶质瘤病例38例,其中男21例,年龄23～72岁,平均4817岁;女17例,年龄29～66岁,平均5012岁。
病灶直径:长径最大为618cm ,最小为215cm ,平均416±112cm ;短径最大为513cm ,最小为212cm ,平均319±110cm 。
患742者临床症状主要为头痛、恶心、呕吐或发作性四肢抽搐、意识丧失。
112 检查方法 所有病例均行MR常规平扫(T1WI、T2WI、T2Flair序列)、2D2MRS、MR增强扫描,采用GE Signa115T超导型磁共振扫描系统,使用标准正交头线圈(MRS使用)和8通道头线圈,高压注射器。
头颅常规扫描使用自旋回波,扫描序列包括T1WI(TR/TE=476ms/15ms)轴位和矢状位,T2WI(TR/TE=3647ms/100ms)轴位,层厚5 mm。
1H2MRS采用快速T2WI轴位及冠状位定位,层厚5mm,无间隔。
结合轴位和冠状位确定病变区为感兴趣区(ROI),根据病灶特点选择扫描层面,即肿瘤最大层面作为MRS定位的层面,采用多体素氢质子波谱脑检查(PROB E/SI p roton brain ex2 am/multiple voxel)自动MR波谱检测技术,因为是对ROI内的化学成分综合成像而得到一个频率图像,所以ROI大小可自由选择。
体素的大小由感兴趣区的值除以频率编码及相位编码的值决定,本研究取110cm×110cm×110cm,分析数据时取体素全部放置于瘤体实性部分和放置于瘤体强化边缘外10mm处两组分别分析,采用点分辨选择波谱序列(PRESS),TR=2000ms,TE=144ms,激励200次,采集次数128次,接收、发射增益调节、体素内匀场、水抑制和无水扫描均由自动扫描程序完成。
所测定的代谢产物包括N2乙酰基天门冬氨酸(NAA)、肌酸复合物(Cr)、胆碱复合物(Cho)和乳酸盐(Lac)。
各代谢物水平的测定以波峰下面积为准。
并计算NAA/Cho比值、Cho/Cr比值、NAA/ Cr比值。
MR增强扫描所用对比剂为钆喷酸葡胺注射液(Gd2D TPA),剂量为011～013mmol/kg体质量,均在波谱检查后进行。
波谱的后处理包括相位校正和基线校正。
113 图像分析 对MRS检查获得信号进行后处理分析,波谱仪自带Func Tool软件包同时获得4种图形,即:化学位移图(chemical shift images)、波谱图(spectrum)、代谢图(metabolic images)、代谢与解剖图的叠加图(简称“代2解图”)。
在代2解图上选择感兴趣区(ROI):①图像观察取2个像素,移动像素至肿瘤组织、对侧正常脑组织对照区等不同部位,在波谱图上观察代谢物的变化情况。
本设备化学位移成像(CSI)实验的FOV为40mm×40mm;可以使用的最小体元(最小测量像素)是5mm×5mm×5mm。
②波谱仪自带软件计算出代谢物NAA2102pp m、Cho312pp m、Cr3102pp m、Lac 1132pp m、M I3156pp m等物质的波峰下面积,并计算出NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr,Cr,M I的比值,结果以均数±标准差(x±s)表示。
114 统计分析 将数据归类,利用SPSS1110统计学软件包分析,计算各组脑胶质瘤实体部分与对侧相应部位的正常脑组织,其体素均为110cm×110cm×110cm,避开肿瘤的囊性部分进入。
上述数据均进行正态性分布检验,符合正态分布情况下做统计学差异检验,不符合者则先行变量变换,符合正态分布后再做检验。
对所得数据代谢物比值差异均采用两样本t检验(group t2test),P<0105为有统计学意义,P<0101为有显著性差异。