深圳市兒童醫(yī)院放射科(廣東 深圳 518038)
曹衛(wèi)國 干蕓根 趙彩蕾 林飛飛 汪 蒼
兒童急性淋巴性白血病化療后腦氫質(zhì)子磁共振波譜研究*
深圳市兒童醫(yī)院放射科(廣東 深圳 518038)
曹衛(wèi)國 干蕓根 趙彩蕾 林飛飛 汪 蒼
目的探討氫質(zhì)子磁共振波譜(1Hmagnetic resonance spect roscopy1H MRS)研究兒童急性淋巴性白血病(pediatric acutel ymphobl astic leukemia ALL)化療前后大腦的臨床價值。方法對20例兒童(2-10歲)初發(fā)ALL患者和20例正常兒童(2-10歲)志愿者進(jìn)行1H MRS檢查,觀察患者治療前、完全緩解后與正常對照組間N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)肌酸(Cr)、乳酸(Lac) 及NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr值的變化,按韋氏兒童智力量表第四版(WISC-IV)對正常兒童及治療前后ALL患者分別行智力評分,分析這些指標(biāo)與兒童智商的相關(guān)性;結(jié)果完全緩解后兒童ALL患者較正常對照組NAA/Cho、NAA/Cr值下降,而Cho/ Cr值上升;NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr值變化與完全緩解后ALL患者IQ存在相關(guān)性;結(jié)論1H MRS對ALL患者完全緩解后智力評估有重要價值。
急性淋巴性白血病;質(zhì)子磁共振波譜;兒童;智力
白血病是一種造血細(xì)胞的惡性腫瘤[1],其是兒童和青少年最常見惡性腫瘤之一[2],并有逐年增多的趨勢,而急性淋巴細(xì)胞性白血病(Acute lymphoblastic leukemia ALL)是兒童白血病主要類型,以甲氨蝶呤靜脈注射(IV-MTX)為主的化療療法有效地提高了白血病患兒的生存率,但是化療藥物所致的腦病(leukoenphalopathy,LE)[3]嚴(yán)重影響白血病患兒大腦發(fā)育,同時損害患兒智力[4,5]。氫質(zhì)子磁共振波譜(1H magnetic resonance spect roscopy1H MRS)能無創(chuàng)地測定N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)肌酸(Cr)、乳酸(Lac)及NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr等值。
能否通過氫質(zhì)子磁共振波譜(1Hmagne ticre sonance spect roscopy1H MRS)對ALL患兒治療前后的額葉腦組織的代謝變化結(jié)合按韋氏兒童智力量表第四版(WISC-IV)對完全緩解后ALL患兒的智力評分反映化療后腦組織損傷情況,目前尚無定論。針對這一情況,我們自2014年9月到2015年8月20例兒童ALL患者治療前后進(jìn)行1H MRS檢查及智力的研究,通過1H MRS對化療后腦組織代謝變化特點分析,以探討其對ALL患者完全緩解后智力評估的臨床價值。
1.1 患兒組收集20例經(jīng)本院骨髓穿刺活檢證實的初發(fā)ALL患兒,經(jīng)化療后完全緩解且常規(guī)MRI檢查未見明顯異常,男12例,女8例,2歲4月~10歲,平均年齡6歲7月。主要臨床表現(xiàn):不明原先淋巴結(jié)腫大,進(jìn)行性臉色蒼白,發(fā)熱,骨痛,頭痛,視力下降,皮下出血或口腔出血,鼻出血,咳嗽等。
1.2 對照組選擇20例與患兒組年齡/性別相匹配的健康兒童作為智力及MRS值定量研究的對照組,其中男11例,女9例,年齡2~10歲,平6歲2月。
1.3 采用西門子Skyra3.0TMRI全身成像系統(tǒng),常規(guī)MR序列包括T1加權(quán)(T1 Flai r,T1WI)、T2加權(quán)(T2 weight ed image,T2WI)和T2-FLAIR(fluid at tenuated inversion recovery)成像掃描。磁共振波譜成像:采用脂肪抑制點分辨PRESS(pointresolved spect roscopy)技術(shù),成像參數(shù):TR/TE=1500ms/30ms,F(xiàn)OV=22cm,matrix=64×64,掃描層面數(shù)4~1 0層,層厚=5mm。采用獨立西門子工作站,應(yīng)用Magnetic resonance spect roscopy分析軟件后處理
1.4 檢測及分析步驟(1)、ALL患兒治療前、完全緩解后記正常兒童均行常規(guī)頭顱MRI檢查及MRS檢查,(2)、選取額葉白質(zhì)及胼胝體膝部區(qū)域行多體素1H MRS檢查,TE=30ms,定位容積3cm×2cm×2cm,每個體素信息區(qū)容積為1cm×1cm×1cm,用磁共振機(jī)預(yù)裝的Magnetic resonance spec troscopy分析軟件計算NAA/ Cr、NAA/Cho、Cho/Cr等值。(3)、本院兩位兒??聘敝魅吾t(yī)師雙盲法按WISC-IV表行智力評分。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用獨立樣本T檢驗,在SPSS20.0統(tǒng)計軟件完成。統(tǒng)計學(xué)分析:ALL患者組與正常對照組組間比較用方差分析,兩指標(biāo)間的相關(guān)性采用直線回歸相關(guān)分析。
2.1 雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域波譜測定(圖A、B、C):ALL患兒化療完全緩解后雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域NAA/Cr、NAA/Cho測定值較ALL患兒化療前及正常對照組下降,而Cho/Cr測定值均上升。見表1。
表1 兒童急性淋巴性白血病治療前、完全緩解后及正常兒童腦NAA/ Cr、NAA/Cho、Cho/Cr值
2.2 ALL患兒完全緩解后經(jīng)WISC-IV表評測IQ值約為8 9±1 3.7,正常兒童IQ值約98±15.7,前者較后者下降,但兩者間無統(tǒng)計學(xué)意義。
2.3 ALL患者完全緩解后MRS所測定值與IQ值間的相關(guān)分析:經(jīng)直線回歸分析,ALL患者組NAA/ Cr、NAA/Cho及Cho/Cr值變化與IQ值無明顯相關(guān)(r=0.57,P>0.05)。
大腦的發(fā)育主要是在兒童時期,1H MRS能無創(chuàng)反映兒童大腦隨時間變化而產(chǎn)生的腦代謝變化,有研究發(fā)現(xiàn)[6]兒童隨年齡增長,NAA/Cr和NAA/Cho比值增加,而Cho/Cr比值下降。本研究發(fā)現(xiàn)完全緩解后ALL患兒腦代謝變化與正常兒童代謝變化相反,NAA/Cr和NAA/Cho比值下降,而Cho/Cr比值上升,ALL患兒完全緩解后1H MRS檢查時間距前次檢查時間僅33-35天,故產(chǎn)生上述變化很可能是藥物化療所致。
1H MRS檢測到NAA、Cho、Cr等化合物是中樞神經(jīng)系統(tǒng)基本代謝物。Cho峰值由游離膽堿、乙酰膽堿和磷脂酰膽堿等組成,它的上升反映腦內(nèi)脫髓鞘改變;NAA是神經(jīng)元細(xì)胞存在的標(biāo)志,它的下降可能是IV-MTX化療干擾腦內(nèi)神經(jīng)元代謝。NAA峰的下降和Cho峰的升高分別是神經(jīng)元的丟失和膠質(zhì)細(xì)胞的增生的特征[7]。
盡管本研究中ALL患兒化療完全緩解后腦常規(guī)MRI檢查正常,但1H MRS發(fā)現(xiàn)Cho/Cr比值上升,這表明完全緩解后患兒腦出現(xiàn)了常規(guī)MRI檢查難以發(fā)現(xiàn)細(xì)微的腦白質(zhì)損傷[8,9],這可能是甲氨喋呤引起的患兒腦細(xì)胞脫髓鞘所致,也可能是大劑量化療藥物引起膠質(zhì)細(xì)胞增生所致[10]。
研究表明[11]ALL患兒完全緩解6個月后較正常對照組兒童下降更為顯著且有統(tǒng)計學(xué)意義,但本研究中ALL患兒較正常對照組經(jīng)WISC-IV表評測IQ值無統(tǒng)計學(xué)意義,但前者IQ值下降,這可能是因為我們的研究的ALL患兒完全緩解后時間較短,化療藥物對神經(jīng)元細(xì)胞的重構(gòu)和毒性相對較小[11]。
我們的研究存在幾個限制,首先我們研究的人數(shù)較少,需要進(jìn)一步增加研究的人數(shù);第二,兒童WISC-IV智力評分檢測因患兒的不合作、環(huán)境等因素影響其準(zhǔn)確性,我們采取雙盲法兩次測定盡量避免這些因素對準(zhǔn)確性的影響。
總之,1H MRS能較早觀察到ALL患兒化療后腦代謝的變化,并通過WISC-IV表評測患兒完全緩解后智力水平的改變,表明1HMRS能可靠而且客觀監(jiān)測化療藥物對腦代謝及功能的影響,為臨床早期對完全緩解后ALL患兒進(jìn)行智力評估提供重要幫助。
[1]李云,劉勝全,閆呈新.白血病肺浸潤的CT表現(xiàn)[J].中國CT和MRI雜志.2009,7(4):12-14.
[2]Smith MA,Gloeckler Ries LA,Gur rney JG,et al.Leukemia SEER Pediat ric Monograph[J].Vol1999;17-34.
[3]Shuper A,Stark B,Kornreich L,e tal.Me thotrexat erelated neurotoxici y in the treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia[J]. Isr Med Assoc J. 2002;4:1050-1053.
[4]Buizer AI,de Sonnev ille LM,Vee rman AJ.Ef fects of chemotherapy on neurocognitive func tion in children with a cutel ymphob lastic leukemia:a cr itical review of literature[J].Pediat r ic Blood and Cancer 2009;52(4):447-454.
[5]Kesler SR, Tanaka H, Koovakkat tu D. Cognitive reserve and brain vol umes in pediat ric acute lymphobl as ticleukemia[J]. Brain Imaging & Behavior, 2010, 4(3-4):256-269.
[6]Van der Knaap MS,va der Grond J,van Ri j en PC, et al.Agedependent changes in localized prot on and phosphor us MR spect roscopy of the brain[J]. Radiology 1990;176:509-515.
[7]Chi l dhood l eukemia[J]. Eur Radiol. 2008;18(11):2691-2700.
[8]Por to L,Preibisch C,Hat t ingen E,etal.Voxel-based morphometry and diffusion-tensor MR imaging of the brain in long-term survivor s o f chi l dhood l eukemia[J].Eu r Radiol.2008,18:2691-2700.
[9]林飛飛,干蕓根,張龔巍等.兒童急性淋巴細(xì)胞性白血病化療相關(guān)顱腦并發(fā)癥的MRI表現(xiàn)[J].中國CT和MRI雜志.2014,12(5):24-27.
[10]Chu W CW,Chi k KW, Chan YL, eta l. Whi te Mat ter and Cerebral Metabol ite Changes in Chi ldren Undergoing Treatment for Acu te Lymp hob lastic Leuk emi a: Lo n g itudin a l Study wi th MR Imaging and 1H MR Spectr os copy 1[J]. Radiology,2003,229(3):659-669.
[11] Kes ler S R, Tanaka H, Koovakka ttu D. COGNITIVE reserve and brain volumes in pediat ric acute lymphoblast ic leukemia[J]. Brain Imaging & Behavior, 2010,4(3-4): 256-269.
(本文編輯: 張嘉瑜)
Analyses of B rain in Child ren after Chemotherapy with Acute Lymphoblastic Leukem ia by using Pro ton Magnetic Resonance Spectroscopy*
CAO Wei-guo, GAN Yun-gen, ZHAO Cai-lei et al. Department of Radiology, Shenzhen Children's Hospital, Shenzhen 518038, Guangdong Province, China
ObjectiveTo investigate the value of proton magnetic resonance spectroscopy(1H MRS) in the pediatric patients after chem otherapy with acute lymphoblastic leukem ia (ALL).Methods20 pediatric patients(2-10 years) with ALL and 20 pediatric volunteers(2-10 years) were exam ined with 1H MRS, the relationship between MRS values[N-acetylasparate(NAA), Choline(Cho), Creatine(Cr), Lactate(Lac), NAA/Cr, NAA/Cho, Cho/Cr] and intelligence quotient (IQ) by WISC-IV were analyzed.ResultsNAA/Cho and NAA/Cr in com plete rem ission(CR) ALL patients were dim inished, as com pared with normal volunteers, Meantime, MRS values were significantly correlated with IQ in CR patients with ALL.ConclusionMRS has an important value to assess the intelligence of CR patients with ALL.
Acute Lym phob lastic Leukem ia; Pro ton Magnetic Resonance Spectroscopy(1H MRS); Children; Intelligence Quotient
R445.2;R725.5
A
深科技創(chuàng)新(2014)109號,項目名稱:3.0T磁共振波譜成像和彌散張量成像對白血病兒童的腦功能研究,項目編號:JCYJ2014041614133 1510
10.3969/j.i s sn.1672-5131.2016.01.008
2015-12-05
曹衛(wèi)國
圖1 3歲2月正常男童波譜圖;圖2 3歲5月急性淋巴性白血病男童化療前波譜圖;圖3 與圖2同一患兒完全緩解后波譜圖。