3.0T多体素1H-MRS在颅内病变诊断中的应用价值*

福建医科大学附属龙岩第一医院放射科 （福建 龙岩 364000）

林 祺 陈金银 许凯华 林荣良

3.0T多体素1H-MRS在颅内病变诊断中的应用价值*

福建医科大学附属龙岩第一医院放射科 （福建 龙岩 364000）

林 祺 陈金银 许凯华 林荣良

目的 探讨3.0T多体素氢质子磁共振波谱（1H-MRS）在颅内病变诊断中的应用价值。方法选取40例经手术病理证实或临床确认颅内疾病患者和10例健康志愿者。应用双梯度16通道3.0T磁共振成像系统进行检查。分别测定病变区、病变周围及健侧相应区域的胆碱（Cho）/肌酸（Cr）,乙酰天门冬氨酸（NAA）/Cr, Cho/NAA值，结果以±s表示，界值取P<0.05。结果胶质瘤组与转移瘤组Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值差异有统计学意义（P<0.05），胶质瘤组与亚急性脑梗死组Cho/NAA的比值差异有显著统计学意义（P<0.01），胶质瘤组与健康自愿者组Cho/NAA的比值差异有显著统计学意义（P<0.01），脑膜瘤组与亚急性脑梗死组Cho/NAA的比值差异有统计学意义（P<0.05），脑膜瘤组与健康自愿者组Cho/NAA的比值差异有统计学意义（P<0.05），转移瘤组与亚急性脑梗死组Cho/Cr，NAA/Cr的比值差异有统计学意义（P<0.05），转移瘤组与健康自愿者组Cho/Cr，NAA/Cr的比值差异有统计学意义（P<0.05）。结论3.0T多体素1H-MRS在颅内病变定性诊断和鉴别诊断中具有重要价值。

质子磁共振波谱；颅内疾病；应用价值

3.0T多体素氢质子磁共振波谱（Multi-Voxe 1H MR Spectroscopy，1H-MRS）作为唯一无创性在体内生化检测手段，已经应用于颅内肿瘤的诊断和鉴别诊断。本文通过3.0T多体素1H–MRS分析颅内病变代谢物的成分及变化，探讨其在颅内常见病变定性诊断和鉴别诊断中的临床应用价值。

材料和方法

1.1 研究对象选取2009年11月—2010年11月期间颅内病变MRI检查的40例病人，所有病例均经手术病理或临床资料证实，30例颅内肿瘤：胶质瘤15例（WHO I-II8例，WHO III-IV7例），脑膜瘤6例，转移瘤6例，淋巴瘤3例。其它10例分别为：亚急性期脑梗死7例，放射性脑病2例，新型隐球菌1例。男27例，女13例，年龄18-81岁。健康志愿者10例。每例均先常规序列扫描(包括T2WI、T1WI、FLAIR、DWI)。

1.2 MRI检查方法采用飞利浦Achieva 3.0T X-series磁共振成像系统，梯度场强/切换率分别为40mT/m和200mT/m/ms，80mT/m和100mT/m/ms，均采用16通道头线圈辅助成像。MRI扫描序列与参数如下：多体素1H-MRS扫描，采用点解析波谱序列（2D-PRESS法）：TR2000ms，TE144ms，视野（FOV）230mm×190mm，层厚10mm，激励次数1次，每个体素大小为10mm×10mm×10mm。自动预扫描完成匀场及水抑制。

1.3 影像分析先在工作站上根据病灶特征进行1H-MRS感兴趣区（region of interstet，ROI）的测定，ROI大小既要覆盖病变区、边缘区以及对侧正常脑组织，同时要避开骨骼、脑室、血管、坏死、囊变、出血、气体和钙化等区域。最后将1H-MRS ROI的测定图送至PACS。由2名主治医师以上在PACS工作站逐一分析并记录等每例病人的不同序列的影像所见。为明确颅内疾病改变与临床表现的相关性，本组观察MRI影像前先了解病人的临床资料。

1.4 统计分析对观察数据采用SPSS17.0统计软件，采用单因素方差分析进行统计。分别计算肿瘤实质区的胆碱（Cho）/肌酸（Cr）,乙酰天门冬氨酸（NAA）/Cr,NAA/Cho值，结果以±s表示，界值取P<0.05。根据需要还选择乳酸（Lac）、谷氨酸及谷氨酰胺复合物（Glx）、肌醇(mI)和脂质（Lip）等代谢物观察。

结 果

2.1 颅内病变1H–MRS表现

胶质瘤波谱均为NAA波显著减低，Cr波下降，Cho波明显增高。高级别胶质瘤5例（5/7）（图1、2）出现明显增高的Lip峰和倒置的Lac峰，4例实质区和边缘区还出现增高Glx波。低级别胶质瘤病例中未见升高Glx波。脑膜瘤实质区Cho/Cr、Cho/NAA比值均较正常区升高，边缘区和正常区的波谱相近。转移瘤的NAA、Cho、Cr波峰均降低，病灶大者Lip峰明显增高（图3、4）。淋巴瘤表现类似高级别胶质瘤，其中1例Cho/Cr比值17.42、Cho/NAA比值10.99，另1例误诊为脑膜瘤。亚急性期脑梗死（图5、6），出现明显NAA、Cr、Cho减低，3（3/7）例出现明显增高Lip峰和倒置Lac峰。放射性脑病NAA、Cho、Cr波峰均降低。

2.2 1H-MRS表现及代谢物比值测量统计分析结果1H-MRS检查颅内病变各组间病变区代谢产物比值见表1，各组间两两比较见表2。

其中胶质瘤组与转移瘤组比较Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA值差异有统计学意义（P<0.05），胶质瘤组与亚急性脑梗死组比较Cho/NAA值差异有显著统计学意义（P<0.01），胶质瘤组与健康自愿者组比较Cho/NAA值差异有显著统计学意义（P<0.01），脑膜瘤组与亚急性脑梗死组比较Cho/NAA值差异有统计学意义（P<0.05），脑膜瘤组与健康自愿者组比较Cho/NAA值差异有统计学意义（P<0.05），转移瘤组与亚急性脑梗死组比较Cho/Cr，NAA/Cr值差异有统计学意义（P<0.05），转移瘤组与健康自愿者组比较Cho/Cr，NAA/Cr值差异有统计学意义（P<0.05）。

表1 1H MRS检查各组病变区Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值（±s）

表1 1H MRS检查各组病变区Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA的比值（±s）

注：Cho：胆碱； Cr：肌酸；NAA：乙酰天门冬氨酸

组别 例数 Cho/Cr NAA/Cr Cho / NAA胶质瘤 15 3.00±1.67 0.84±0.56 4.12±2.23脑膜瘤 6 5.28±6.99 0.79±3.87 2.73±1.44转移瘤 6 114.72±249.02 59.61±127.26 1.31±0.44亚急性脑梗死 7 1.77±2.06 1.67±0.52 0.93±0.85健康志愿者 10 17.88±93.46 9.39±47.88 0.68±0.38

表2 四组肿瘤区及健康志愿者组各代谢物比值两两比较（P值）

图1 高级别胶质瘤（WHO-IV）MRS-ROI测定点。图2 高级别胶质瘤（WHO-IV实质区，Cho和Lip峰明显增高，明显倒置Lac。图3 转移瘤 MRS-ROI测定点。图4 实质区，NAA、Cho、Cr均降低，Lip峰明显增高。图5 亚急期出血性脑梗死MRS-ROI测定点。图6 病灶区，NAA、Cr、Cho减低。

讨 论

3.0T1H-MRS除了能无创地了解活体内生化与代谢信息外，还有利于检出活体内自然含量较低的物质，尚可提高MRS的时间和空间分辨率。本研究采用飞利浦Achieva 3.0T 多体素1H-MRS 2D-PRESS法，它是一种容积选择法，可在一次测量中选择一个感兴趣容积，其序列包含一个90°激励脉冲，其后紧跟两个180°回波脉冲。2D-PRESS法优势是信噪比明显提高，信号采集时间明显缩短，波谱分辨率更高，基线更稳定，一次采集覆盖的范围较大，不易受脂肪影响。多体素能同时观察感兴区代谢物指标。研究表明3.0T1H-MRS可采集到几乎所有代谢物，如有短TE（30ms）的代谢产物，包括mI、Glx等。因此，3.0TMRS将提高在脑肿瘤与炎性病变间的鉴别能力，及对脑缺血性病变、Alzheimer病等病变评价能力[1-2]。

3.1 3.0T 1H-MRS在常见肿瘤应用价值1H-MRS提供关于细胞能量代谢、细胞膜崩解、神经元功能及选择性神经递质活动等信息，为脑肿瘤的临床研究提供了一条新的途径。在鉴别颅内肿瘤与非肿瘤性病变、明确肿瘤类型与恶性程度、区分肿瘤复发与放射性坏死方面具有重要的参考价值[3]。胶质瘤异常增生胶质细胞侵犯正常神经元，典型波谱为NAA波显著降低，Cr减低，Cho显著升高。脑膜瘤是最常见的脑外肿瘤，因无神经元和胶质细胞，不出现NAA和Cr波，典型为Cho波增高。转移瘤主要表现NAA缺失，Cr下降或消失，Cho波无明显增高，病灶较大者出现明显高耸Lip波。本研究胶质瘤组与转移瘤组比较Cho/Cr，NAA/Cr，Cho/NAA值差异有统计学意义。淋巴瘤在实质区除出现明显增高Cho峰外，还可能出现Lip波和Cho/Cr，NAA/Cho恶性肿瘤比值。

3.2 3.0T 1H-MRS在颅内良恶性疾病鉴别诊断价值亚急性脑梗死细胞外间隙逐渐增宽，弥散加权像出现高低混杂信号，病灶仍明显占位效应，增强时脑回样强化，此时易与肿瘤病变混淆。本组7例亚急性脑梗死患者临床科疑似颅内肿瘤或MRI常规序列无法准确定性诊断，通过多体素1H-MRS检查分析，所有患者波谱均无增高Cho波，而NAA低下，经治疗后复查确诊脑梗死，排除肿瘤。本组胶质瘤与亚急性脑梗死比较Cho/NAA值差异有显著统计学意义。本组2例放射性脑病所有波均低，无Cho波，容易与原发肿瘤和肿瘤复发相鉴别。

3.3 1H-MRS对胶质瘤的分级及边缘区的评估正确诊断胶质瘤分级及肿瘤边缘区的评估对确定手术切除范围和肿瘤放射治疗的视野是十分重要的。研究证实Cho/Cr与肿瘤的恶性度呈正相关，可作为肿瘤的分级指标。鱼博浪认为：恶性胶质瘤Cho/NAA比值6.18±1.97，Cho/Cr比值4.65±2.21；良性胶质瘤Cho/NAA比值2.38±1.90，Cho/Cr比值2.25±1.21。脑胶质瘤周围区代谢物的改变反映肿瘤向瘤周组织浸润,对确定胶质瘤的分级和预测侵袭性病变的浸润范围有帮助[4-6]。本组有待大样本胶质瘤作进一步研究。

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3.陈敏,主编.3T磁共振临床应用[M]. 北京:人民军医出版社,2009.

4.Fayed N,Morales H,Modrego PJ,et al.Contrast/Noise ratio on conventional MRI and choline/creatine ratio on proton MRIspectroscopy accurately discriminate low-grade from highgrade cerebral gliomas[J].Acad Radiol,2006,13:728-737.

5.鱼博浪,主编.中枢神经系统CT和MR鉴别诊断[M]. 陕西：陕西科学技术出版社,2005,9-11.

6.王佳,范国光.脑胶质瘤周围区的1HMRS研究[J].国际医学放射学杂志,2010.33:58-62.

3.0T Multi-Voxel 1H-MR Spectroscopy In Application Value Of Intracranial Disease Diagnosis

LIN Qi,CHEN Jinyin,XU Kaihar, et al.Department of radiology, the First Hospital of Longyan; Hospital of Fujian Medical University, Longyan Fujian 364000,China

ObjectiveTo reveal the value of 3.0T multi-voxe 1H-MR Spectroscopy(1HMRS) in the application of intracranial disease.Methods40 cases confirmed by histopathologic findings or clinical follow-up and 10 normal volunteers were collected. Using a 3.0T Dual gradient 16 channels MR system, all the cases performed.The ratios of Cho/Cr,NAA/Cr,Cho/NAA were measured in the disease,circum of diseases and contralateral parenchyma respectively. The results was expressed by±s, and value was set as P<0.05.ResultsThere were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr,Cho/NAA of gliomas group compared with metastatic tumors group.There were remarkable significant differences(P<0.01) in the ratios of Cho/NAA of gliomas group compared with subacute cerebral infarction group£¬There were remarkable significant differences(P<0.01) in the ratios of Cho/NAA of gliomas group compared with normal volunteers group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/NAA of meningioma groug compared with subacute cerebral infarction group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/NAA of meningioma groug compared with normal volunteers group.There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr of metastatic tumors group compared with subacute cerebral infarction group. There were significant differences (P<0.05) in the ratios of Cho/Cr,NAA/Cr of metastatic tumors group compared with normal volunteers group.Conclusion3.0T multi-voxe 1H-MRS is of great value for the intracranial disease in qualitative diagnosis and differential diagnosis.

1H-MR Spectroscopy; Intracranial disease; Application value

R445.2；R65

A

福建省医学创新课题（编号：2011-CXB-28）

10.3969/j.issn.1672-5131.2011.05.011

林祺。男。放射学。主任医师。研究方形为磁共振诊断。

林祺

2011-06-08