3.0TMRI氢质子波谱对33例脑额叶胶质瘤的诊断价值

刘 波，谢 惠，施武非，冯 练，屈亚林，韩福刚

（1.重庆市大足区人民医院放射科 402360；2泸州医学院附属医院放射科，四川泸州 646000）

颅内占位性病变中，胶质瘤是最常见的原发肿瘤，约占40%。WHO采用四级法对其进行分级：Ⅰ、Ⅱ级为低级别肿瘤，预后好；Ⅲ、Ⅳ级为高级别肿瘤，预后差。Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤侵袭性更强，常不能被完全切除，尽管术后接受放、化疗，但仅有一半的患者生存期超过1年。因此，如何正确、早期对脑胶质瘤进行准确分级为影像科医生提出新的挑战。

随着功能影像学的发展，国内外研究者多通过1HMRS中NAA、Cho、Lip等与Cr的比值无创、准确评估脑内疾患的代谢情况，而本文在术前对不同级别脑额叶胶质瘤1HMRS中NAA、Cho、Cr、Lip的峰高、峰下面积进行具体量化，采用统计分析，试图找出脑额叶低、高级胶质瘤间的差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集四川省泸州医学院附属医院2012年5月至2013年8月的33例不同级别脑额叶胶质瘤作为观察组，按照2000年WHO病理分级标准，15例Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤，18例Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤，所有病例均经手术病理证实。男22例，女11例，平均年龄49.32岁。

1.2 方法 33例检查前均签署知情同意书，Philips（MR Systems Achieva，Dutch）3.0T 超导 MR，仰卧位，sense－NV－16通道头颈联合线圈，采用PRESS序列，TE＝144ms。放置SV感兴趣区（VOI）前采用自动抑水和匀场，必要时手动调整频谱中心的范围，半高全宽（FWHK）以6～10Hz为佳。尽量避开骨骼、脂肪组织和瘤周水肿的干扰，均由作者本人操作。VOI放置在病灶的实性部分：未增强的病例放置在T1WI的等、高信号上；增强病例放置在明显强化的肿瘤实性边缘部分（10例患者静注马根维显注射液，用量：10～15mL，均见明显强化的肿瘤实性部分）。VOI大小恒定：20mm×20mm×20mm（图1、2上边的红色小方块）。

1.2.1 TIR／T1WI扫描参数 TR 2000ms，TE 20ms，IR 800ms，反转角90°，NSA＝2，层厚3mm，矩阵256×256，FOV 12cm，总的持续时间1min 54s。

1.2.2 SV1HMRS扫描参数 PRESS序列，TR 2000ms，TE 144ms，NSA＝128，体素容积 AP 20、RL 20、FH 20，单位：mm，反转角90°，自动匀场，抑水率大于90%，FWHK＜10，循环16周次，总的扫描持续时间4min 52s。

1.2.3 数据采集 运用独立、开放的工作站（Philips，MR worksp－ace Extend 2.6.3.2，2009）及后处理软件（Philips，Extended MR workspa－ce，Dutch）对谱线进行手动拟合，均是作者本人操作，且操作过程一致，NAA、Cho、Cr、Lip的峰高和峰下面积值获得了具体量化（图1、2下边的透明红色边框）。

图1 低级别胶质细胞瘤（Ⅱ级）MRS

图2 间变性少突星形细胞瘤（Ⅲ级）MRS

1.3 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件包进行分析，根据病理结果，将观察组分为低、高级别胶质瘤两组，采用两个随机独立样本均数比较的t检验，结果以表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

在额叶低、高级别胶质瘤组内比较，结果显示只有Lip的峰高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 低级别胶质瘤组与高级别胶质瘤组内各代谢物峰高及峰下面积值的比较（）

表1 低级别胶质瘤组与高级别胶质瘤组内各代谢物峰高及峰下面积值的比较（）

项目 低级别胶质瘤（n＝15）高级别胶质瘤（n＝18）P 1.687±1.264 0.905±0.5310.408 NAA峰下面积 0.172±0.105 0.076±0.0370.237 Cho峰高 4.682±3.014 6.228±3.5790.513 Cho峰下面积 0.376±0.302 0.578±0.2970.683 Cr峰高 1.544±1.646 1.947±1.4020.413 Cr峰下面积 0.100±0.067 0.121±0.0430.079 Lip峰高 0.218±0.326 2.116±1.3470.015 Lip峰下面积NAA峰高0.054±0.012 0.244±0.1760.064

3 讨 论

3.1 3.0TMRI SV1HMRS扫描技术

3.1.1 技术参数 MRS序列主要有两种：PRESS和STEAM。STEAM扫描时间相对较长，信噪比较低，但能采集较多的谱峰，观察极短T2的信号。PRESS在相同采集条件下信噪比要高1倍，且较小VOI水抑制效果好。本文主要观察的是NAA、Cho、Cr、Lip（均不是极短T2值的物质）的信号，因此选用PRESS序列。

3.1.2 VOI的放置 朱成良等［1］认为对颅内肿瘤进行SVMRS时，VOI最好定位于肿瘤实体中心区。Peter等［2］通过肿瘤病理组织学切片发现在增强扫描明显强化的实性中心部分放置VOI获得的结果没有其边缘部分精确，边缘部分常显示很高的Cho。力求精确，本研究VOI均放置在额叶肿瘤病灶的实性边缘部分。

3.1.3 扫描时机 为获得准确的结果，1HMRS检查应尽量早，尽可能在临床采取治疗措施前，治疗可以打破脑内原有氧化还原的平衡［3］。

3.21HMRS中主要波峰的量化对脑额叶胶质瘤的诊断价值

3.2.1 NAA峰 位于2.02ppm处，主要在神经元线粒体内合成，1HMRS显示为一大而尖的峰。神经细胞损伤时NAA加速分解为乙酰辅酶A以满足细胞膜、髓鞘等部位的能量供应。脑胶质瘤常导致神经元的移位和破坏，NAA随着肿瘤浸润性的增加而下降。本文研究的是2.018ppm处的NAA峰，在所有的病例中，均发现NAA峰的峰高和峰下面积有不同程度的下降，额叶Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤组与Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤组间NAA峰的峰高和峰下面积的差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤和Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤均可引起NAA的峰高和峰下面积的下降。Setzer等［4］认为Ⅰ、Ⅲ级胶质瘤的 NAA下降约20%，Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤下降更明显，与本文结果不相一致。

3.2.2 Cho峰 其复合峰包括：3.20ppm的Cho、3.22ppm的磷酸胆碱（phosphocholine，PC）、3.24ppm的甘油磷酸胆碱（glycerophosphocholine，GPC）和3.26ppm 处的牛磺酸（taurine，Tau）［5］。神经元不能合成，大部分来源于突触前膜的重摄取。脑损伤、脑胶质瘤等病理状态下，细胞增殖加快导致Cho峰增高。其强度与肿瘤组织的高密度、级别、有无坏死等有关。肿瘤细胞内PC的大量增加是肿瘤细胞对生长因子蛋白的早期反应之一，是胆碱激酶日益增加的磷酸化。本文观察所有病例3.218ppm处PC峰的峰高和峰下面积发现均有不同程度的增高，额叶Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤组与Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤组间PC峰的峰高和峰下面积的差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤和Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤均可引起PC的峰高和峰下面积不同程度的升高。Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤表现为轻度抬高的Cho峰，Ⅲ级为中度升高的Cho峰，Ⅳ级为明显升高的Cho峰［6］，Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤Cho升高小于50%，Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤大于50%等观点与本文研究结果不相一致。

3.2.3 Cr峰 总肌酸由Cr和磷酸肌酸（PCr）共同组成，两者相互转化，总水平不变，位于3.0、3.94ppm。是脑内能量代谢的标志物，在肝和肾中合成，由于其含量最为稳定，常选择它作为内部基准，评价代谢比率。但Gruber等［7］认为，用它作为内部基准评价代谢比率会导致错误的结论，当发生急慢性脑实质损伤时，Cr浓度会下降，此时不能用它作为参考标准，必要时可通过与对侧区域比较而进行标准化处理。其浓度变化是动态的，能量代谢减退时增加，能量代谢增加时降低。通过比较所有病例3.033ppm的Cr峰的峰高和峰下面积，发现其均有不同程度的下降，额叶Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤组与Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤组间Cr峰的峰高和峰下面积的差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤组和Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤均可引起Cr的峰高和峰下面积的下降。其峰值的下降并不是神经元功能障碍的特异性指标。Vuori等［8］认为Ⅱ级胶质瘤Cr下降约58%。Ⅲ级胶质瘤通常小于7mmol／L，尚需进一步研究。

3.2.4 Lip峰 由于T2值很短，只有长TE才显示。Lip是一类有特定基团的化合物，1.3ppm的Lip是由脂肪酰基质子构成的亚甲基基团［9］，是细胞内或细胞外存在的三酰甘油的脂滴，而不是完整或部分退变的细胞膜成分。肿瘤内发生脂肪变性或凝固性坏死时可测得Lip峰。由于坏死细胞内自由脂质的释放和无氧酵解，导致了乳酸（Lac）作为一种副产品与Lip峰共同出现于MRS中。生理情况下，Lip、Lac峰在脑内不能探测到，而Lac峰也位于1.3ppm处，为了区分它们，作者采用144ms的TE，确保因J－偶联而发生的相位反转（Lac峰为一倒置的双峰）。观察所有病例1.289ppm处的Lip峰的峰高和峰下面积发现，15例额叶Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤中有2例未出现或出现很低的Lip峰（阳性率86.67%），Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤均出现Lip峰。在额叶Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤与Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤组间进行统计分析，结果显示Lip峰的峰下面积的差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤和Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤均可引起Lip峰峰下面积不同程度的增高；而Lip峰的峰高的差异有统计学意义（P＜0.05），Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤有更高的Lip峰的峰高。Negendank等［10］报道41%的Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤中可见Lip峰，而Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤中出现的比率仅为16%，且Lip峰值的差异有显著性。杨桂芬等［11］认为，Ⅰ、Ⅱ级胶质瘤未出现Lip峰，Ⅲ级出现该峰，Ⅳ级明显增高，近来外科手术标本也证实Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤内含有移动性的Lip［12］，与本文研究结果基本一致。

总之，3.0TMRI SV1HMRS中主要波峰的峰高和峰下面积的量化对脑额叶胶质瘤分级的诊断有重要价值，Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤有更高的Lip峰的峰高。本文的局限性主要是样本量太小，导致其可信度减低。

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