1HMRS对高级别脑胶质瘤与孤立脑转移瘤的鉴别诊断价值(一)
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作者：陆永明 丁庆国 陈振湖 贾传海 周建春 陈珏
【摘要】 目的 初步探讨氢质子磁共振波谱(1HMRS)在高级别脑胶质瘤、孤立脑转移瘤鉴别诊断中的应用价值。 方法 搜集经手术病理证实的高级别脑胶质瘤18例及孤立脑转移瘤12例，术前分别行常规MRI、增强扫描及1HMRS检查，测量两种肿瘤的实质强化区、中央坏死区、瘤周水肿区的代谢物浓度(包括NAA、Cho、Cr)及其比值的变化，并进行分析比较。 结果 两种肿瘤的T1WI多表现为等、低信号，T2WI呈不均匀高信号，伴有不同程度强化和瘤周水肿。高级别脑胶质瘤与孤立脑转移瘤实质区的1HMRS均表现为NAA/Cho、NAA/Cr下降，Cho/Cr升高， 但其差异无统计学意义;中央坏死区的NAA/Cho、NAA/Cr差异有统计学意义，但Cho/Cr差异无统计学意义;瘤周水肿区NAA/Cho、Cho/Cr差异有统计学意义，但NAA/Cr差异无统计学意义。 结论 1HMRS可无创地分析脑肿瘤的代谢情况，有助于对高级别脑胶质瘤与孤立脑转移瘤的诊断和鉴别诊断。
【关键词】 胶质瘤;转移瘤;磁共振 波谱;磁共振成像
[Abstract] Objective To investigate the value of 1HMRS in differential diagnosis on high-grade gliomas and solitary metastases. Methods 18 patients with high-grade gliomas and 12 patients with solitary metastases were confirmed by pathology. All cases were performed routine MRI, contrast enhanced MRI and 1HMRS preoperatively. Three regions,the solid ponent,necrosis and peritumoral edema of the two types of tumor, were measured,then the value of NAA,Cho, Cr and their ratio were obtained.The independent-samples t test was used to determine if there were significant statistical differenes in metabolic levels of the three regions between the high-grade gliomas and the metastase. Results The two types of tumor showed isointense or hypointense on T1-weighted image,heterogeneous hyperintense on T2-weighted image,with multiple enhancement and peritumoral edema.The solid ponents of high-grade gliomas and solitary metastases both showed the ratio of NAA/Cho and NAA/Cr decreased,Cho/Cr increased.But there were no significant statistical differences among the ratios.NAA/Cho and NAA/Cr in central necrosis regions have significant statistical difference,whereas Cho/Cr no.NAA/Cho and Cho/Cr in peritumoral edema regions have significant statistical difference,whereas NAA/Cr no. Conclusion 1HMRS can be used to analysize the metabolism of cerebral tumor by non-invasive way，it may be helpful to differentiate high-grade gliomas from solitary metastase.
[Key words]metastasis; magic resonance spectrum; magic resonance imaging
子磁共振波谱(magic resonance spectroscopy,1HMRS)是目前唯一无创性的观察活体组织代谢与生化指标的磁共振技术，近年来发展迅速，临床上已逐渐应用于脑肿瘤的诊断、鉴别诊断、肿瘤分级等方面的研究[1-2]，对于胶质瘤与转移瘤的比较分析亦见报道，但关于此两种肿瘤坏死区的MRS比较尚未有报道。本文回顾性分析18例高级别脑胶质瘤与12例孤立脑转移瘤的实质区、坏死区、水肿区的1HMRS特征，并结合肿瘤病理特征初步探讨1HMRS对两者的鉴别诊断价值，以更好地指导临床治疗方案的选择。
材料和方法
1.一般资料 搜集2004年8月至2009年6月在我院经手术病理证实的18例高级别脑胶质瘤与12例孤立脑转移瘤，所有病例术前均行常规MRI检查和1HMRS扫描。高级别脑胶质瘤中，男性11例，女性7例，年龄21～68岁，平均36.5岁，孤立脑转移瘤中，男性7例，女性5例，年龄42～79岁，平均58.5岁。
2.检查方法 采用1.5T GE signa Excite II 超导型磁共振扫描仪，头颈联合线圈，仰卧位，行MRI平扫：SE序列，轴位T1WI，T2WI，轴位扩散加权成像(DWI);冠状位T2FLAIR;增强扫描：静脉团注Gd-DTPA，剂量0.1mmol/Kg，分别行横断面、矢状面、冠状面T1WI扫描，参数与平扫相同。1HMRS：增强扫描前，所有病例均行多体素化学位移成像，在轴位T2WI上定位，点分辨波谱分析法(PRESS)，TE144ms，兴趣区包括肿瘤实质区、肿瘤坏死区、周围水肿区及对侧正常脑组织。扫描完成后，利用主机软件包Functool 2处理，得到波谱与解剖的叠加图，分别选择位于肿瘤实质区、肿瘤坏死区、周围水肿区、对侧正常组织的体素，采用绝对值测量，单位为ppm(*10-12)，得出N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱类物质(Cho)、肌酐类物质(Cr)的浓度，计算NAA/Cho，NAA/Cr，Cho/Cr。
3.统计学处理 采用SPSS11.5统计软件，以两两比较独立样本t检验对高级别胶质瘤与转移瘤的实质区、坏死区、周围水肿区的NAA/Cho，NAA/Cr，Cho/Cr分别进行分析，方差齐性者参考t值，方差不齐则参考校正t值，P0.05为有统计学意义。
结 果
18例高级别脑胶质瘤MRI平扫表现为T1WI呈不均匀低信号，T2WI呈高信号，DWI呈不均匀稍高信号，病灶周围见水肿信号，增强扫描14例呈环状强化，内壁不光整，4例呈斑片状强化。12例孤立脑转移瘤T1WI呈不均匀低信号，T2WI呈较高信号，7例DWI呈稍高信号，5例DWI呈稍低信号，病灶周围见明显水肿信号影，增强后11例呈环状强化，1例呈团块状强化。
18例高级别脑胶质瘤具有共同的MRS表现：肿瘤实质区NAA显著下降，Cho明显升高，Cr轻度下降;水肿区NAA明显低于正常，Cho高于正常，Cr无显著变化;肿瘤坏死区NAA下降，Cho明显升高，Cr轻度下降。12例单发孤立脑转移瘤肿瘤实质区NAA明显降低，Cho明显升高，Cr轻度下降;水肿区NAA，Cho，Cr与正常脑组织区差异不显著，NAA，Cho略低于正常，Cr无明显变化;肿瘤坏死区NAA明显下降，Cho明显升高，Cr轻度下降。
对肿瘤实质区、水肿区、肿瘤坏死区各项代谢物比值在两种肿瘤间的独立样本t检验，结果显示：两种肿瘤实质区各代谢产物比值间的差异均无统计学意义;两种肿瘤坏死区NAA/Cho，NAA/Cr的差异有统计学意义(P0.05);周围水肿区NAA/Cho、Cho/Cr的差异有统计学意义(P0.05)。(表1)
图1-6 同一患者，右侧额叶胶质瘤(星形细胞瘤III级) 图1 横断位增T1WI 图2 1HMRS横断位T2WI定位图像 图3 对侧正常区1HMRS波谱图 图4 增强后强化的肿瘤实质区波谱图，NAA/Cr=1.10，NAA/Cho=0.779，Cho/Cr=1.41 图5 肿瘤坏死区波谱图，NAA/Cr=1.40，NAA/Cho=1.18，Cho/Cr=1.21 图6 肿瘤瘤周水肿区波谱图，NAA/Cr=0.85，NAA/Cho=1.36，Cho/Cr=0.63 图7-12 同一患者，左侧顶叶转移瘤 图7 横断位增强T1WI 图8 1HMRS横断位T2WI定位图像 图9 对侧正常区1HMRS波谱图 图10 增强后强化的肿瘤实质区波谱图，NAA/Cr=1.53，NAA/Cho=1.05，Cho/Cr=1.47 图11 肿瘤坏死区波谱图，NAA/Cr=1.41，NAA/Cho=0.84，Cho/Cr=1.67 图12肿瘤瘤周水肿区波谱图，NAA/Cr=1.06，NAA/Cho=1.66，Cho/Cr=0.64表1 高级别胶质瘤与转移瘤实质区、坏死区及水肿区各代谢产物比值比较