低级别脑星形细胞瘤和病毒性脑炎的氢质子磁共振波谱对比

陈耀棠　于晓君　方耀卿　何毅华　沈岩松　曹兵艺　谭理连　利　晞

(广州医科大学附属第二医院放射科，广东　广州　510260)

低级别脑星形细胞瘤和病毒性脑炎的氢质子磁共振波谱对比

陈耀棠于晓君方耀卿1何毅华2沈岩松2曹兵艺谭理连利晞

(广州医科大学附属第二医院放射科，广东广州510260)

〔摘要〕目的对比研究病毒性脑炎和低级别脑星形细胞瘤的氢质子磁共振波谱('H-MRS)差异。方法使用1.5TMR扫描仪对临床诊断的低级别星形细胞瘤(星形细胞瘤组)16例，病毒性脑炎(脑炎组)22例进行常规磁共振(MRI)平扫和增强扫描，所有病例均在病灶区及相应正常脑实质区设置感兴趣区进行MRS成像。结果22例脑炎患者中,MRS表现为胆碱复合物(Cho)升高10例(45.5%)，正常5例(22.7%)，轻度降低7例(31.8%)，N-乙酰天冬氨酸(NAA)降低18例(81.8%)，基本正常4例(18.2%)，3例(13.6%)出现低浅的乳酸峰。16例星形细胞瘤患者中，12例(75%)Cho峰较对侧升高，4例(25%)Cho峰降低，NAA降低15例(93.75%)，升高1例(6.25%)。有3例(13.6%)出现低平的乳酸峰，2例(12.5%)出现脂质峰。MRS对低级别星形细胞瘤的诊断灵敏度为87.5%(95%CI:61.65%～98.45%),特异度81.82%(95%CI:59.72%～94.48%)。结论'H-MRS对低级别星形细胞瘤和病毒性脑炎的鉴别诊断有参考价值，但非高特异性。

〔关键词〕病毒性脑炎；星形细胞瘤；磁共振；诊断

病毒性脑炎和低级别脑星形细胞瘤在疾病早期较难鉴别。目前，国内外磁共振波谱(MRS)的应用主要集中利用1H波谱(1H-MRS)研究神经系统，包括癫痫、脑梗死、脑肿瘤等，但对于病毒性脑炎的1H-MRS研究国内外报道较少，尤其是1H-MRS对于病毒性脑炎与脑低级别星形细胞瘤的波谱鉴别报道极少〔1,2〕。本研究旨在探讨1H-MRS对病毒性脑炎与脑低级别星形细胞瘤的鉴别诊断价值。

1资料与方法

1.1临床资料收集2011年7月至2015年8月在本院诊治并MRS采集资料完整的病毒性脑炎患者22例〔3〕，表现均为急性或亚急性起病，包括癫痫10例(45.5%)，发热、头痛4例(18.2%)，头痛+癫痫3例(13.6%)、精神异常2例(9.1%)，肢体瘫痪2例(9.1%)，意识障碍1例(4.5%)。所有病例均行腰穿检查和随访，排除其他颅内感染和自身免疫性脑炎。其中，男18例，女4例，年龄15～48〔平均(30.5±11.5)〕岁。脑低级星形细胞瘤患者共16例，均经手术病理证实(按2000年WHO分级标准：将恶性度为二级的星形细胞起源或少突胶质细胞起源的肿瘤定义为低级别星形细胞瘤)，其中男10例，女6例，年龄9～48〔平均(28±8.9)〕岁，临床表现为癫痫9例(56.3%)，头痛2例(12.5%)，头痛+癫痫3例(18.8%)、肢体瘫痪2例(12.5%)。所有患者年龄、性别均无差异(P>0.05)。

1.2磁共振(MRI)扫描使用1.5T西门子公司超导型磁共振仪(Symphony)进行脑常规MRI扫描，确定病灶的范围与位置。常规MRI扫描包括轴位SE-T1WI、FSE-T2WI、T2-FLAIR,矢状或冠状位SE-T1WI及注射对比剂后轴位、矢状位、冠状位SE-T1WI压脂扫描,扫描参数TR/TE分别为500 ms/10 ms(SE-T1WI)、3 000 ms/90 ms(FSE-T2WI)、8 000 ms/120 ms(T2-FLAIR,TI=2 000 ms),FOV240×240 mm层厚5 mm，间隔2 mm，矩阵256×224，NEX=2。

1.3MRS检测1H-MRS采用单体素采集序列SVS-SE-135,点分辨波谱分析法和化学位移选择饱和水抑制法采集病灶区代谢物峰值曲线，进行三维定位后取样，将体素框15 mm×15 mm×15 mm～20 mm×20 mm×20 mm置于病灶中心实质部分，匀场、抑水后进行波谱采集，得出波谱曲线，行后处理，包括基线校正、相位校正、各种代谢产物胆碱复合物(Cho)、乙-乙酰天门冬氨酸(NAA)、Cr+Pr峰下面积的积分测定，分别计算NAA/Cho、Cho/Cr比值行统计分析。同时，检测病灶自身镜像区相应各代谢物MRS峰值。

2结果

2.1MRI检测结果常规MRI检查 22例脑炎患者中，常规MRI示病灶为单发病灶6例(27.3%)，多发病灶16例(72.7%)，全部病灶呈边界欠清的片状长T1、长T2信号，信号较均匀，增强扫描时其中有2例(9.1%)散在斑片状强化。病灶分布包括皮质、皮质下和脑白质，其中颞叶15例，额叶6例，丘脑10例、半卵园中心脑白质12例，脑干1例，小脑半球2例。星形细胞瘤患者中，常规MRI示病灶为单发病灶14例(87.5%)，多发病灶2例(12.5%)，早期全部病灶均未见明显占位效应，亦呈边界欠清的片状长T1、长T2信号，大部分信号较均匀，其中有5例(31.3%)有轻度边缘性强化。病灶包括分布皮质、皮质下和脑白质，其中颞叶4例，额叶6例，丘脑2例、脑白质4例，脑干1例，小脑半球4例。

2.2病毒性脑炎和星形细胞瘤组MRS改变22例脑炎患者中，与镜像区比较，MRS表现为Cho升高10例(45.5%)，正常5例(22.7%)，轻度降低7例(31.8%)、NAA降低18例(81.8%)，基本正常4例(18.2%)，有3例(13.6%)出现低浅的乳酸峰。统计比值示Cho/Cr升高、NAA/Cho轻度降低。16例星形细胞瘤患者中，12例(75.0%)Cho峰较镜像区升高，4例(25.0%)Cho峰降低、NAA降低15例(93.8%)，升高1例(6.3%)。有3例(18.8%)出现低平的乳酸峰，2例(12.5%)出现脂质峰。

2.3诊断学的灵敏度与特异度将病理确诊的星形细胞瘤患者作为标准组，脑炎组作为对照，对比观察各代谢物与镜像区的MRS峰值差异的变化。评价MRS诊断的正确性。其中标准组Cho/Cr为2.34±0.98，NAA/Cho为0.66±0.20，病灶Cho/对侧相应正常脑实质区Cho(rCho)为1.44±0.26；对照组分别为1.91±0.88，0.89±0.33，0.67±0.21，MRS的灵敏度为87.5%(95%CI:61.65%～98.45%),特异度81.82%(95%CI:59.72%～94.48%)，阳性预测值为77.78%(95%CI:52.36%～93.59%)，阴性预测值为90%(95%CI:68.3%～98.77%)。

3讨论

人脑星形细胞瘤是颅内常见的肿瘤，占原发性中枢神经系统肿瘤的40%〔4〕，且其形态学表现极为复杂，根据肿瘤细胞分化及间变程度不同，可分为4级，不同级别患者的生存时间也有较大差异〔5〕。脑低级别星形细胞瘤本质上是一种弥漫生长的肿瘤，既可表现为边界清楚的肿块或囊性病变，也可表现为弥漫浸润生长而完全没有肿块形成，肿瘤细胞与正常脑组织间常无明确的边界〔6〕。在发生位置上，I级星形细胞瘤病灶多较表浅，多只侵犯大脑皮层和皮层下脑白质或皮髓交界处，发生的区域与病毒性脑炎较为相似。

在传统的MRI中，I级星形细胞瘤由于肿瘤生长致肿瘤内微小液泡形成，细胞内、外水份增多，结果造成T1和T2延长，在T1WI加权像中，呈稍低或低信号，在T2加权像中，呈明显高信号，且较均匀。此时，肿瘤组织血脑屏障受损不明显，周围水肿亦较轻微，占位效应相对轻，若作Gd-DTPA增强扫描，肿瘤无或轻微异常对比增强。随着肿瘤的生长，瘤内发生微小囊变，MRI信号可以开始不均匀，传统MRI通常可以显示其相应的改变，但这些征象都不具备特异性，可以与病毒性脑炎较为相似。而脑炎也可以在脑实质中形成明显的异常信号，与代谢性疾病和浸润性肿瘤性病变、特别是与低级别脑星形细胞瘤的鉴别并不容易。特别是，当病毒性脑炎局部脑组织坏死、明显水肿，在传统MRI上出现明显强化和占位效应时可类似肿瘤。文献中时有将病毒性脑炎误诊为脑肿瘤而行外科手术的报道〔7,8〕。因此，对于部分不典型的病例，有时仅仅依靠传统磁共振也很难鉴别。

1H-MRS在显示病变组织的生化特性方面优于传统MRI，可以在活体无创性检测组织代谢物浓度的改变，可以检测到常规MR检查不能显示的异常〔9〕。本研究结果提示两者之间的代谢特点存在明显的差异性。

NAA主要位于正常的神经元胞体和神经轴突内，是一个提示神经元细胞和轴索生存能力与密度正常的标志物，对于灰质、白质中NAA的含量是相近的，在MRS峰值曲线中表现为最高峰。Cho复合物标志着细胞膜的转换，它能参与髓鞘的降解和细胞膜的合成，Cho峰值的增高反映了细胞增殖活跃，它在灰质中的浓度稍低于白质，关于Cho的变化规律并不十分确定，各个研究结果各有差异。

对于病毒性脑炎和脑星形细胞瘤的MRS变化，彭娟等〔10〕对1H-MRS对病毒性脑炎和低级别星形细胞瘤的鉴别诊断价值进行初步的探讨，发现rCho可能有一定意义，与本组研究结果具有一定的相似性。

从临床诊断的角度看，MRS并非具有非常高度的特异性，具有一定的误诊率，因此，临床的诊断与鉴别诊断仍需临床医生全面考虑，在常规MRI检查基础上，结合MRS各代谢物峰值变化，特别是NAA和Cho的变化，有助于二者之间的鉴别。因此，MRS谱线峰值的分析对于脑炎和低级别星形细胞瘤的鉴别具有良好的参考价值，但NAA、Cho等代谢物比值之间的关系有待进一步研究。

4参考文献

1Cakmakci H,Kurul S,Iscan A,etal.Proton magnetic resonance spectroscopy in three subacute sclerosing panencephalitis patients:correlation with clinical status〔J〕.Childs Nerv Syst,2004;20(4):216-20.

2陆梦如,曾丽,蒋小英,等.氢质子磁共振波谱对脑低级别胶质瘤与病毒性脑炎的鉴别诊断价值〔J〕.临床神经病学杂志,2015;28(5):330-3.

3Bale JF Jr.Virus and immune-mediated Encephalitides:epidemiology,diagnosis,treatment,and prevention〔J〕.Pediatr Neurol,2015;53(1):3-12.

4Abdulrauf SI,Edvardsen K,Ho KL,etal.Vascular endothelial growth factor expression and vascular density as prognostic markers of survival in patients with low-grade astrocytoma〔J〕.J Neurosurg,1998;88(3):513-20.

5郭轶虹,吴锡标,何咏.脑胶质瘤伽玛刀术后MR影像学分析(附106例分析).实用放射学杂志,2004;20(5):401-3.

6罗敏,肖家和.病毒性脑炎的CT、MRI诊断(附48例报告)〔J〕.临床放射学杂志,2000;19(3):133-6.

7王星.CT、MRI应用于小儿病毒性脑炎的诊断价值比较〔J〕.现代诊断与治疗,2015;26(1):131-2.

8利晞,邓印辉,侯仲军,等.1H磁共振波谱在颅脑肿瘤应用的探讨〔J〕.实用医技杂志,2006;13(13):2198-200.

9Kuker W,Ruff J,Gaertner S,etal.Modern MRI tools for the characterization of acute demyelinating lesions:value of chemical shift and diffusion-weighted imaging〔J〕.Neuroradiology,2004;46(6):421-6.

10彭娟,罗天友,吕发金,等.2D1H-MRS对脑低级星形细胞瘤、病毒性脑炎和脑梗死的鉴别诊断价值〔J〕.中国医学影像技术,2007;23(9):1288-91.

〔2015-12-27修回〕

(编辑李相军/滕欣航)

基金项目：广东省医学科研基金项目(No.A2012262)

通讯作者：利晞(1967-)，女，教授，主要从事中枢神经系统影像诊断研究。

〔中图分类号〕R734.1

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)10-2464-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.10.071

1广州医科大学附属第二医院放射治疗科

2广州医科大学附属第二医院神经研究所

第一作者：陈耀棠(1965-)，男，副主任医师，硕士，主要从事中枢神经系统影像诊断研究。