1H-MRS聯(lián)合DWI在腦部星形細胞瘤診斷中的應用

王彥朋，張云萍，曹志勇

(邢臺醫(yī)學高等專科學校第二附屬醫(yī)院，河北邢臺054000)

星形細胞瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)腫瘤，可發(fā)生于腦內(nèi)任何部位，起源于星形細胞［1］，成人多發(fā)生于幕上，以額、顳、頂葉多見，并可沿胼胝體侵及對側(cè)，兒童多見于小腦半球及蚓部，其次為腦干。其診斷、分級、預后與治療始終為臨床難題。目前，磁共振成像已成為評價腫瘤的首選方法。氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)是評價活體器官新陳代謝、生化反應的無創(chuàng)方法，磁共振彌散加權成像(DWI)是目前能在活體上進行水分子彌散測量與成像的惟一方法，反映的是水分子的微觀運動狀況，是從細胞水平來研究腦瘤疾病的一種新途徑。2009年7月～2011年2月，我們對17例腦星形細胞瘤患者行1HMRS聯(lián)合DWI檢查?，F(xiàn)回顧性分析其影像學資料，探討1H-MRS聯(lián)合DWI在腦部星形細胞瘤診斷中的作用。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 本組17例中，男11例、女6例，年齡34～76歲、平均55．6歲。首發(fā)癥狀:頭痛9例，運動障礙7例，精神癥狀和癲癇發(fā)作1例。均行開顱腫瘤切除術，切除標本經(jīng)病理檢查確診為星形細胞瘤，根據(jù)WHO(2000年)神經(jīng)上皮源性腫瘤分類/分級標準，Ⅰ、Ⅱ級(良性病變)9例，Ⅲ、Ⅳ級(惡性病變)8例。

1．21H-MRS和DWI檢查方法 17例均采用GE Signa HDe1．5 T超導磁共振掃描系統(tǒng)，均行MRI平描和強化掃描及1H-MRS和DWI檢查。選擇橫斷位T1加權水抑制翻轉(zhuǎn)恢復(T1 FLAIR)、T2 FLAIR、T2加權快速自旋回波(T2 FSE)序列掃描和矢狀位T2 FRFSE序列掃描，層厚6 mm，層距1 mm。發(fā)現(xiàn)異常病灶，強化掃描前再加掃矢狀位和冠狀位 T1 FLAIR，靜注釓噴酸葡胺0．1 mmol/kg后立即掃描橫斷位、冠狀位和矢狀位T1 FLAIR，層厚、層距同平掃。1H-MRS采用點解析頻譜法(PRESS)單體素成像，在同一層面對對側(cè)無病變部位確定對比區(qū)進行掃描。DWI檢查:在MRI橫斷位平掃的基礎上，取彌散敏感系數(shù)b=1 000 s/mm2，行DWI相同層面掃描，掃描完成后將圖像傳送至磁共振工作站，用FUNCTOOL 軟件(7．4．0．1d 版)選定感興趣區(qū)，即可讀出感興趣區(qū)的表觀彌散系數(shù)(ADC)值，并直觀顯示ADC圖。

所有的檢查結(jié)果均采用單盲法進行評價。1H-MRS、DWI數(shù)據(jù)均由技師在磁共振工作站上進行測定，1H-MRS所測定的代謝產(chǎn)物包括:N-乙酰天冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)和肌酸(Cr)，不同的物質(zhì)可在不同頻率點讀出，每個波峰的峰下面積代表掃描區(qū)域內(nèi)該物質(zhì)的相對濃度，在此基礎上算出Cho/Cr、NAA/Cr、Cho/NAA值并記錄。ADC值可直接于工作站處理后讀出。

1．3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS10．0統(tǒng)計軟件。各代謝產(chǎn)物相對濃度(Cho/Cr、NAA/Cr和Cho/NAA)及ADC用±s表示，行單因素方差分析。P≤0．05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

17例病灶處及對側(cè)正常部位1H-MRS所測代謝產(chǎn)物相對濃度和ADC比較見表1。

表1 17例病灶處及對側(cè)正常部位1H-MRS所測代謝產(chǎn)物比值、ADC比較(±s)

表1 17例病灶處及對側(cè)正常部位1H-MRS所測代謝產(chǎn)物比值、ADC比較(±s)

注:與對側(cè)正常組織比較，*P＜0．05，與良性星形細胞瘤比較，#P＜0．05

部位 Cho/Cr NAA/Cr Cho/NAA ADC(10－5mm2/s)星形細胞瘤良性 2．30 ±1．21*1．31 ±1．40*1．79 ±2．01* 149．6 ±14．7*惡性 4．05 ±2．29*0．56 ±0．43*7．17 ±2．19* 108．7 ±12．1*對側(cè)正常組織1．17 ±0．72 1．98 ±1．55 0．59 ±0．08 179．1 ±18．9

3 討論

常規(guī)MRI平掃和強化掃描依據(jù)腫瘤增強和腫瘤壞死、囊變情況及瘤周水腫、有否出血、腫瘤大小、數(shù)目和形態(tài)等能夠鑒別部分星形細胞瘤的性質(zhì)。但它僅從形態(tài)學方面來反映腫瘤特點，提供的信息較少，易產(chǎn)生誤診，而在該檢查的基礎上結(jié)合1H-MRS和DWI檢查，更能提供腫瘤新陳代謝、生化反應的信息和水分子的微觀運動狀況，能彌補單純依靠MRI平掃和強化對星形細胞瘤良惡性鑒別的局限性。

3．11H-MRS在星形細胞瘤診斷中的作用 MRS是一種無創(chuàng)性檢測人體內(nèi)組織化學成分如NAA、Cho、Cr等的方法。大腦中NAA高濃度的存在于神經(jīng)元內(nèi)，由神經(jīng)元合成并釋放，因此被認為是神經(jīng)元標志物，其在腦內(nèi)水平的變化可反映神經(jīng)元功能，NAA降低表示神經(jīng)元受損［2］。Cho參與細胞膜的構成，與細胞膜磷酸脂代謝有關，細胞膜降解或合成旺盛時其水平增加［3］。Cr為高能磷酸鹽的儲備形式及ATP、APP的儲備劑，是能量代謝的標志，在腦組織中的濃度較恒定，在發(fā)生腫瘤時濃度可正常或略有降低，常用NAA、Cho等其他代謝物與Cr的比值反映組織中NAA和Cho等代謝物的變化［3］。

根據(jù)本觀察結(jié)果，與對側(cè)正常部位比較，病變部位的Cho/Cr和Cho/NAA明顯升高，NAA/Cr明顯減低。結(jié)合MRI常規(guī)檢查，尤其是在常規(guī)檢查中腫瘤特征表現(xiàn)不明顯時，1H-MRS提供的信息對腫瘤的診斷就尤為重要。本研究中星形細胞瘤惡性度高者，Cho峰值亦高，NAA峰值降低，與文獻［4］報道的基本一致。因此，Cho/NAA和NAA/Cr可以作為星形細胞瘤良惡性的評判標準。

3．2 DWI檢查在星形細胞瘤診斷中的作用 彌散是分子在介質(zhì)中的一種隨機熱運動(即布朗運動)，DWI對水分子的布朗運動很敏感，可以無創(chuàng)性檢測活體組織中結(jié)合水的ADC。腦組織中水的彌散能力的大小和方向受細胞內(nèi)外水分子黏滯度、膜通透性的影響，還受毛細血管血流、組織細胞對水的主動轉(zhuǎn)運等因素影響［5］。通過ADC的測量能夠定量研究分子彌散運動的程度，因此ADC可定量反映水分子在組織內(nèi)的擴散能力［6］。細胞密度是反映腫瘤良惡性的重要指標之一。Gauvain等［7］發(fā)現(xiàn)腫瘤腦組織的ADC與腫瘤良惡性顯著相關，隨著腫瘤惡性程度的升高，腫瘤細胞密度或細胞核總面積增加，腫瘤實質(zhì)ADC下降。惡性腫瘤或良性腫瘤惡變時，均表現(xiàn)為細胞數(shù)量增加，細胞多形性明顯，核異形性大等，均可導致細胞密度增高，細胞外間隙縮小，從而使組織中水分子的彌散運動減弱，導致ADC下降。

本觀察結(jié)果顯示，惡性星形細胞瘤病變部位Cho/NAA和Cho/Cr高于、ADC低于良性，這與文獻［8，9］的報道基本一致。這說明采用1H-MRS 聯(lián)合DWI檢查可更準確的評價星形細胞瘤的良惡性，有利于該疾病的確診和良惡性分級。

［1］曹丹慶，蔡祖龍．全身CT診斷學［M］．北京:人民軍醫(yī)出版社，2008:49-51．

［2］Ishimaru H，Morikawa M，Iwanaga S，et al．Differentiation between high-grade glioma and metastatic brain tumor using singlevoxel proton MR specyoscopy［J］．Eur Radiol，2001，11(9):1784-1791．

［3］尚寒冰．磁共振功能成像在顱內(nèi)腫瘤診治中的應用進展［J］．國際神經(jīng)病學神經(jīng)外科學雜志，2008，35(4):343-346．

［4］張輝，蘇晉生，李軍東，等．氫質(zhì)子磁共振波譜在腦星形細胞瘤中的應用［J］．中國醫(yī)學影像技術，2007，23(1):37-40．

［5］金征宇，薛華丹．全身彌散加權成像腫瘤學臨床應用圖譜［M］．北京:科學技術出版社，2009:1-3．

［6］呂曉艷，劉懷軍．磁共振彌散成像評價膠質(zhì)瘤術前分級的應用價值［J］．中國臨床醫(yī)學影像雜志，2007，18(5):351-353．

［7］Gauvain KM，McKinstry RC，Mukherjee P，et al．Evaluatingpediatric brain tumor cellularity with diffusion-tensor imaging［J］．AJR，2001，177(2):449-454．

［8］龔才桂，王小宜，劉慧，等．1H-MRS對低級別和高級別腦膠質(zhì)瘤鑒別診斷的作用及病理級別相關性的研究［J］．臨床放射學雜志，2006，25(6):502-506．

［9］孫翀鵬，范國光，孫寶海，等．磁共振彌散加權成像在腦膠質(zhì)瘤診斷中的作用［J］．中國臨床醫(yī)學影像雜志，2005，16(8):421-424．