MRS在界定脑胶质瘤病理级别和病变范围中的诊断价值

王新伟 赵智伟

1)河南平顶山市第一人民医院神经外科 平顶山 467000 2)河南科技大学第一附属医院康复科 洛阳 437000

MRS在界定脑胶质瘤病理级别和病变范围中的诊断价值

王新伟1)赵智伟2)

1)河南平顶山市第一人民医院神经外科 平顶山 467000 2)河南科技大学第一附属医院康复科 洛阳 437000

目的 探讨氢质子磁共振波谱成像(MRs)在界定脑胶质瘤病理级别和病变范围中的诊断价值。方法 回顾分析2013-11—2016-09经临床或病理证实为脑肿瘤的患者25例，包含低级别胶质瘤10例与高级别胶质瘤15例，对所有患者实施MRS鉴别，分析其鉴别情况。结果 所有肿瘤患者的实质中心区与正常者相比均表现出N-乙酰天门冬氨酸(NAA)与肌酸(Cr)降低，而胆碱复合物(Cho)峰升高，出现高级别胶质瘤7例；不同肿瘤患者实质中心区、囊变区及瘤周水肿区的NAA/Cho值均低于正常值，差异均有统计学意义(P<0.05)；高级别胶质瘤实质中心区、囊变区及瘤周水肿区间的NAA/Cho值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；转移瘤实质中心区、囊变区及瘤周水肿区的NAA/CHO值两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；低级别胶质瘤与高级别胶质瘤间的实质中心区、囊变区及瘤周水肿区NAA/Cho值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 MRS可较准确界定脑胶质瘤侵润边界，值得普及。

MRS；脑胶质瘤；病变范围

MRS能够无创性检查人体病变代谢，且能够无创量化人体内脑代谢物，脑肿瘤不同部位所产生代谢物的量与种类均不相同，通过MRS检测能够将这些差异进行有效区分。对胶质瘤侵润边界的鉴别与诊断是临床上的难点，而胶质瘤是常见的颅内肿瘤，区分瘤体与正常组织的边界对于手术切除的彻底性和正常组织及功能的保护性均有重大临床意义[1]。本文研究MRS在界定脑胶质瘤边界中的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013-11—2015-09经临床或病理证实为脑肿瘤患者25例，男14例，女11例；年龄16～65(41.5±3.2)岁；其中低级胶质瘤10例，高级胶质瘤 15例。在接受MRS检查之前，所有患者均未接受任何颅内手术、化疗或放疗等治疗。

1.2 方法 选择西门子1.5T超导MR仪，头部正交线圈，对全部患者实施MRI平扫横断和冠状、矢状扫描。扫描参数，SE序列T1WI为TR/TE：500/8.7 ms，层厚5 mm，间距2 mm，FOV 208×230 mm，矩阵372×512。T2WI为TR/TE：5 000/100 ms，层厚5 mm，间距2 mm，FOV 207×230 mm，阵矩404×640，T2Flair序列TR/TE：9 000/102 ms，反转时间(T1)为2 500 ms，层厚5 mm，间距2 mm，FOV 208 mm×230 mm，矩阵418×512。常规进行MRI增强扫描，扫描参数：SE序列T1WI为为TR/TE：500/8.7 ms，层厚5 mm，间距2 mm。依据病灶特点选择肿瘤最大层面作MRS定位像，分别对对应的肿瘤实体部位、囊变部位、瘤周水肿和对侧相应的正常组织部位等实施扫描，从而得到相应部位MRS图像。兴趣区要尽量避开颅骨、脂肪及含气组织，以保证谱线的质量，扫描采用多体素检查技术，点分辨波谱(point resolved spectroscopy，PRESS)序列，TR 1 500 ms，TE 35 ms，层厚为10 mm，扫描前手动匀场，波谱采集时间为7 min 12 s。

1.3 数据分析 分析采取双盲法，由2名具有丰富临床经验的诊断医师对25例患者的脑肿瘤实体区、囊变区、瘤周水肿区以及对侧部位的正常组织MRI图像进行区分与分析。

1.4 观察指标 观察肿瘤实体区、囊变区、水肿区的N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(cr)、胆碱复合物(Cho)及Lip等，并计算NAA/Cho值。

2 结果

全部患者的实质中心区与正常者相比NAA与Cr降低，而Cho峰升高，出现Lip峰的7例全部为高级别胶质瘤；肿瘤患者实质中心区、囊变区及瘤周水肿区的NAA，Cho值均低于正常值，差异均有统计学意义(P<0.05)；高级别胶质瘤实质中心区、囊变区及瘤周水肿区间的NAA/Cho值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；低级别胶质瘤与高级别胶质瘤间的实质中心区、囊变区及瘤周水肿区NAA/Cho值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表l。

表1 高级别胶质瘸、低级别胶质瘤及转移瘸中不同区域MRS检查的NAA/Cho值比较

3 讨论

胶质瘤作为常见的原发性颅内肿瘤，其恶性程度不同，影像表现也会有所不同，且胶质瘤周围往往伴有不同程度的水肿，水肿带对于区分正常脑组织与病变脑组织具有重要临床意义。临床常将高级别胶质瘤和低级别胶质瘤混淆，对临床治疗产生影响，常规MRI检查一般有较好的多方位成像与软组织分辨能力，这一点对鉴别与诊断有一定贡献，但在胶质瘤的级别及病变界限鉴别还是未能达到理想效果[1]。

MRS是一种无创性的检查技术，可以反映组织器官的代谢信息，同时能够在波谱图中体现出来。NAA是神经元标志物的一种，一般存在神经元中，如果检测区的NAA峰值下降，间接表明检测区的神经元细胞质量或数量发生了一定的变化[2]。当脑组织出现病变时，神经元细胞会出现不同程度受损或是被病变组织替代，NAA、Cr及Cho的峰形和波峰高度也会出现相应的变化[2]。

Bradac等[3]研究认为，脑胶质瘤能够破坏正常的神经元细胞，而NAA大量集中在神经元细胞中，胶质瘤病理级别越高，对神经元的破坏程度就越强，NAA减少往往提示肿瘤性病变。Cr在能量代谢活跃的胶质瘤中可作为供能原料，且Cr含量与胶质瘤级别呈负相关，即随着胶质瘤级别的增高，细胞代谢和增殖就会越旺盛，大量消耗Cr，导致Cr值下降。Delorme等[4]研究表明，胶质瘤中正常的白质纤维束减少，因此NAA降低。低分化的胶质瘤的Cho峰较高而NAA峰较低，且Cho值与肿瘤间变程度正相关。Li等[5]研究表明，Cr、NAA值增高有利于区分良、恶性胶质瘤。Ⅱ级胶质瘤内的Cr、NAA值较Ⅲ级胶质瘤增高[6]，原因可能是Cr、NAA在脑胶质瘤中存在的特点所决定。

胶质瘤因其起源于脑组织，所以含有不同量的神经元细胞，高级别胶质瘤一般伴随瘤周水肿和坏死囊变，而神经元含量在实体区、囊变区及周围水肿区内不同，表现为Cho峰、NAA峰、Lip峰和正常脑组织比较有差异，一般表现为Cho增高、NAA下降及Lip峰异常[7]。肿瘤内神经细胞的含量会伴随胶质瘤级别升高而减少，NAA/Cr、Cho/NAA、Cho/Cr等比值在高级别胶质瘤与低级别胶质瘤中有明显区别。我们的研究表明实质中心区、囊变区及瘤周水肿区的NAA，Cho值均低于正常值，差异均有统计学意义(P<0.05)；高级别胶质瘤实质中心区、囊变区及瘤周水肿区间的NAA/Cho值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；低级别胶质瘤与高级别胶质瘤间的实质中心区、囊变区及瘤周水肿区NAA/Cho值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。出现Lip峰的7例全部为高级别胶质瘤，提示NAA/Cr与肿瘤级别具有相关性。随着胶质瘤的恶性病变，反映神经元质量和数量的NAA峰会显著下降，Cho则升高，且可发生Lip峰异常增高。发生以上原因可能与肿瘤的级别有关，随着肿瘤级别的增高，其囊变坏死就越明显，残存的正常神经元就越少，且高度恶性伴坏死的肿瘤一般会出现典型的Lip峰，一些低级别肿瘤中也有可能出现这种情况。

[1] Zakaria R，Das K，Radon M，et al.Diffusion-weighted MRI characteristics of the cerebral metastasis to brain boundary predicts patient outcomes[J].BMC medical imaging，2014，14(1)：26-30.

[2] Dou W，Zhang M，Zhang X，et al.Convex-Envelope Based Automated Quantitative Approach to Multi-Voxel 1 H-MRS Applied to Brain Tumor Analysis[J].PLoS One，2015，10(9)：e0 137 850.

[3] Bradac O，Vrana J，Jiru F，et al.Recognition of anaplastic foci within low-grade gliomas using MR spectroscopy[J].British journal of neurosurgery，2014，28(5)：631-636.

[4] Delorme S，Weber MA.Applications of MRS in the evaluation of focal malignant brain lesions[J].Cancer imaging：the official publication of the International Cancer Imaging Society，2006，6(1)：95-99.

[5] Li X，Lu Y，Pirzkall A，et al.Analysis of the spatial characteristics of metabolic abnormalities in newly diagnosed glioma patients[J].Journal of magnetic resonance imaging：JMRI，2002，16(3)：229-237.

[6] Guisado DI，Singh R.A Novel Methodology for Apply-ing Multivoxel MR Spectroscopy to Evaluate Convec-tion-Enhanced Drug Delivery in Diffuse Intrinsic Pontine Gliomas[J].AJNR Am J Nearoradiol，2016，37(7)：1 367-1 373.

[7] Sauwen N，Adou M，Van Cauter S，et al.Comparison of unsupervised classification methods for brain tumor segmentation using multi-parametric MRI[J].NeuroImage Clinical，2016，12(1)：753-64.

(收稿2016-04-28)

R739.41

B

1673-5110(2017)04-0083-03