氢质子磁共振波谱在脑胶质瘤临床应用中的价值

氢质子磁共振波谱在脑胶质瘤临床应用中的价值

晋晖

(郑州大学第五附属医院影像科，河南郑州450052)

摘要〔〕目的探讨氢质子磁共振波谱(1H-MRS)相对定量分析对脑胶质瘤的临床应用价值。方法应用GE 1.5T磁共振系统对47例病理证实的脑胶质瘤患者行单体素1H-MRS检查，观察肿瘤实体部分(瘤体区)、瘤周水肿区及对侧正常脑组织的1H-MRS表现，定量分析Cho值、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/ Cho的比值改变，并与病理结果进行对照。结果脑胶质瘤1H-MRS一般表现为Cho值明显升高，NAA值明显下降，Cr值变化不大，Cho/Cr比值升高，NAA/Cr、NAA/ Cho比值下降，Lac、Lip峰升高。低级别脑胶质瘤(Ⅰ~Ⅱ级)与高级别脑胶质瘤(Ⅲ~Ⅳ级)瘤体区Cho值(69.26±34.69、120.72±89.11) 、NAA/Cr比值(0.89±0.33、0.57±0.36)、Cho/Cr比值(1.61±0.51、3.39±1.36)、NAA/ Cho比值(0.64±0.32、0.32±0.18)具有显著性差异(P<0.05)。脑胶质瘤瘤周水肿区、瘤体区、对侧正常脑组织区的Cho值(77.35±34.15、92.35±51.43、50.16±24.68)、NAA/Cr比值(0.99±0.27、0.78±0.35、1.38±0.31)、Cho/Cr比值(1.53±0.49、2.58±0.41、0.89±0.20)、NAA/ Cho比值(0.88±0.18、0.54±0.23、1.52±0.56)三者间两两比较差异有统计学意义 (P<0.05)。 结论1H-MRS是诊断脑胶质瘤的有效方法，可以较为准确地评价脑胶质瘤的分级，反映肿瘤的侵袭性，具有重要的临床应用价值。

关键词〔〕氢质子磁共振波谱；脑胶质瘤

中图分类号〔〕R730.264〔文献标识码〕A〔

第一作者：晋晖(1973-)，男，硕士，主治医师，主要从事中枢神经系统疾病影像诊断研究。

脑胶质瘤是颅内最常见的肿瘤，术前正确诊断和明确其恶性度对脑胶质瘤的治疗和预后非常重要。常规CT、磁共振成像有时在脑胶质瘤的术前诊断、分级方面会遇到困难。氢质子磁共振波谱(1H-MRS)能反映组织代谢和生化改变，可直接显示脑组织内代谢产物的变化〔1，2〕。1H-MRS在脑胶质瘤的术前诊断、分级和判断肿瘤侵袭性方面发挥着重要作用，可以弥补常规CT、MRI的不足。本文探讨1H-MRS对脑胶质瘤的临床应用价值。

1材料与方法

1．1临床资料2011年1月至2012年3月间行1H-MRS检查，且全部经手术病理证实的脑胶质瘤患者47例，按照2000年世界卫生组织(WHO)分类和分级标准分为两组：低级别脑胶质瘤组(Ⅰ~Ⅱ级)29例，包括星形细胞瘤Ⅰ级8例，星形细胞瘤Ⅱ级15例，少突胶质细胞瘤6例，男17例，女12例，年龄42～72岁，中位年龄55岁；高级别脑胶质瘤组(Ⅲ~Ⅳ级)18例，包括间变性星形细胞瘤8例，多形性胶质母细胞瘤8例，间变性少枝胶质细胞瘤2例，男12例，女6例，年龄39～69岁，中位年龄52岁。主要临床表现：头痛23例，恶心、呕吐16例，肢体无力11例，视乳头水肿、视力减退9例，性格异常5例，无明显临床症状者12例。

1.2检查方法使用GE 1.5T Signa超导型磁共振仪，所有病例均使用标准正交头线圈。常规MRI检查包括轴位T1flair：TR 1 967 ms/TE 22 ms， FSE序列T2WI:TR 4 500 ms/TE 107 ms，层厚5 mm，层距5 mm，矩阵312×512，FOV为210 mm×240 mm；矢状位和/或冠状位T1flair:TR 1 967 ms/TE 22 ms，层厚5 mm，层距5 mm。增强检查，经肘静脉注射0.15 mmol/kg体重马根维显(Gd-DTPA)后行轴位、矢状位T1flair：TR 1967 ms/TE 22 ms扫描。1H-MRS检采用点分辨波谱分析法(PRESS)及化学位移选择饱和脉冲(CHESS)水抑制法采集信号。PRESS序列成像参数:TR 1 500 ms,TE 分别为35 ms和144 ms，采集次数为2次，成像时间3′ 48″，水抑制波长<98%，带宽<5。取得数据后通过工作站进行常规后处理。立方单体素取样，体素大小为20 mm×20 mm×20 mm,选择病变轴位最大径所在的层面，将体素置于病灶瘤体区、瘤周水肿区、对侧正常脑组织，尽量避开坏死或囊变区以及颅骨或脑室，获得单体素1H-MRS。波谱分析应用机器自身软件进行相位和基线的校正，根据化学位移确定各化合物对应的峰下面积，分析各化合物的峰值和比值，包括NAA、Cho 、Cr值和Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho比值。

1.3统计学方法采用SPSS10.0软件包进行t检验。

2结果

2.1MR常规检查结果47例病灶中38例病灶位于幕上脑实质内，其中位于额顶叶13例，额颞叶 8例，颞顶叶7 例，顶叶靠中线旁 5例，胼胝体区 5例，6例病灶位于幕下小脑实质内，3例病灶位于脑室内。T1WI显示均匀低信号21例，不均匀低信号11例，混杂信号15例。T2WI显示均匀高信号21例，不均匀高信号11例，混杂信号15例。31例肿瘤周围区域有水肿，16例肿瘤周围区域无明显水肿。肿瘤最大径为7.4 cm，最小径为2.2 cm。增强后，肿瘤呈不规则伴不均匀强化 36例，无明显强化11例。

2.21H-MRS结果脑胶质瘤MRS表现为Cho明显升高，NAA明显下降， Cr变化不大，Cho/Cr比值升高，NAA/Cr、NAA/ Cho比值下降，Lac、Lip峰增高。

2.3胶质瘤瘤周水肿区瘤体正、对侧区1H-MRS上的代谢物值比较脑胶质瘤瘤周水肿区、瘤体区、对侧区Cho值、Cho/Cr、 NAA/Cr、NAA/ Cho比值差异显著(P<0.05)。见表1。

2.4低级别与高级别胶质瘤瘤体征1H-MRS上的代谢物值比较低级别脑胶质瘤(Ⅰ～Ⅱ级)的瘤体区与高级别脑胶质瘤(Ⅲ～Ⅳ级)的瘤体区Cho值 、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho比值差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1　胶质瘤瘤周水肿区与瘤体区、对侧区 1H-MRS上的代谢物值及比值比较 ± s, n=31)

1)与瘤体区比较；2)与对侧对应脑组织比较；3)与瘤周水肿区比较

表2　各级别脑胶质瘤组瘤体区 1H-MRS上的

3讨论

本研究中，脑胶质瘤1H-MRS一般表现为Cho明显升高，NAA明显下降， Cr变化不大，有些升高，有些下降，但总体Cr下降较轻，Cho/Cr比值升高，NAA/Cr和NAA/Cho比值下降，Lac、Lip峰升高。本研究发现与文献报道〔3~5〕基本一致。在脑胶质瘤中，由于肿瘤细胞的旺盛增殖导致邻近正常神经元破坏或被肿瘤细胞所取代，从而神经元数量绝对或相对减少，与对侧正常脑组织的MRS分析相比，表现为NAA下降，NAA/Cr值降低。在胶质瘤的各分级中均可出现Cho升高，Cho/Cr值增高。Cho峰升高反映了肿瘤组织中细胞膜转换和细胞增殖的增加〔6〕。在胶质瘤中可出现Lac峰与Lip峰升高，本研究20例出现Lac峰升高，11例出现Lip峰升高。Lac峰升高代表乳酸水平的增加，由两方面原因造成：第一是肿瘤细胞自身代谢增加或缺氧造成无氧代谢的增加；第二是转运系统受损造成乳酸的堆积。Lac峰升高见于各级别胶质瘤中，且峰值差异无显著性。Lip峰升高强烈提示组织坏死〔7，8〕，其在不同级别的胶质瘤出现的概率不同，Lip峰升高提示胶质瘤恶性度较高。

明确脑胶质瘤的分级对选择适当的治疗方案、评估病人预后有重要意义。本研究发现与文献报道〔3~5〕基本一致。本研究中，低级别脑胶质瘤与高级别脑胶质瘤都可出现Cho升高，NAA降低，但高级别脑胶质瘤的Cho水平及Cho/Cr比值较低级别脑胶质瘤明显升高，NAA水平及NAA/Cr和NAA/Cho比值较低级别脑胶质瘤明显降低。Cho的增加一般与肿瘤的恶性程度相关，随着肿瘤恶性程度的升高，肿瘤细胞具有更强的繁殖潜能和更高的细胞密度，而脑实质被进行性地破坏、功能丧失，从而使NAA进一步降低〔9〕。在本研究中脑胶质瘤瘤体区的Cho/Cr、 NAA/Cr、NAA/Cho比值与病理级别相关，其中Cho/Cr比值与病理级别呈正相关，NAA/Cr、NAA/ Cho比值与病理级别呈负相关，Cho/Cr比值反映脑胶质瘤病理级别较稳定。

脑胶质瘤瘤周水肿区内不仅可发现异常形态的毛细血管和间质水肿，还可发现散在的肿瘤细胞沿着新生血管或扩张的血管浸润生长，尤以高级别胶质瘤为明显〔10〕。本研究提示脑胶质瘤瘤周水肿区也存在肿瘤细胞的侵袭，但肿瘤细胞的密度低于瘤体区。邹启桂等〔11〕研究也发现胶质瘤瘤周水肿区Cho值升高。胶质瘤瘤周水肿区的Cho值升高和瘤细胞向瘤周浸润有关，肿瘤细胞沿着脉管系统浸润肿瘤周围组织。因此，瘤周水肿区1H-MRS可预测肿瘤侵袭力。

综上，1H-MRS是诊断脑胶质瘤的有效方法，可以较为准确地评价脑胶质瘤的分级，反映肿瘤的侵袭性，具有重要的临床应用价值。

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11邹启桂,徐海波,李志勇,等. 应用1H-MRS和DTI评估胶质瘤患者瘤周水肿区肿瘤细胞浸润. 华中科技大学学报(医学版),2011;40(1):151-5,9.

〔2013-12-18修回〕

(编辑安冉冉/曹梦园)