鼻咽癌多体素氢质子磁共振波谱的表现及其临床价值

周建兵++祝跃明

[摘要] 目的 探讨鼻咽癌多体素氢质子磁共振波谱的表现及其临床价值。 方法 选择2010年2月～2013年2月在浙江大学医学院附属第二医院收治的鼻咽癌患者110例（观察组），另选择同期来该院行健康体检的100例健康体检者（正常组），利用1.5T symphony超导型磁共振成像机行头颈部波谱扫描，记录并分析结果。将观察组的图像观察兴趣区分为瘤体区、瘤周区、对照区，观察其波谱图的变化状态。同时记录N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱（Cho）和肌酸（Cr）等代谢物波峰值。计算三区域的NAA/Cho、NAA/Cr及Cho/Cr等比值。 结果 T2WI及多体素氢质子磁共振波谱显示：正常组颌面部肌肉在δ1.0～1.4处可见宽大的脂质峰；观察组在δ3.0～3.6可见宽大的脂质峰，体素大小为1.6～11.5 cm3，平均（4.9±0.4）cm3。观察组对照区NAA/Cho、NAA/Cr均明显高于瘤体区、瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05），Cho/Cr明显低于瘤体区、瘤周区，差异有统计学意义（P < 0.05）；三个区域NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比较差异有统计学意义（P < 0.05）。 结论 Cho/Cr比值可以作为鼻咽癌诊断的标准之一。

[关键词] 多体素氢质子磁共振波谱；鼻咽癌；胆碱/肌酸

[中图分类号] R739.63 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2014）10（a）-0028-04

Expression and clinical value of 1H-MRS for nasopharyngeal carcinoma

ZHOU Jianbing1 ZHU Yueming2

1.The Second People's Hospital of Yuhuan County in Taizhou City， Zhejiang Province， Yuhuan 317605， China； 2.The Central Hospital of Huzhou City， Zhejiang Province， Huzhou 313000， China

[Abstract] Objective To explore the expression and its clinical value of 1H-MRS for nasopharyngeal carcinoma. Methods From February 2010 to February 2013， in the Second Hospital Affiliated to Zhejiang University School of Medicine， 110 patients with nasopharyngeal carcinoma were chosen as the observation group， at the same time， 100 healthy people with physical examination in this hospital were chosen as normal group， 1.5T symphony type superconducting magnetic resonance imaging on the research object line of head and neck spectrum scanning was used， the resalts were recorded and analyzed. In the observation group， interest in the image observation area was divided into tumors area， week of tumor area and control area for three different areas， change of the spectrum on the spectrogram was observed. The corresponding PPM position for N-acetyl aspartic acid （NAA）， choline （Cho） and creatine （Cr）， and other metabolites crest value were recorded， and input into SAS statistical software package. Tumor entity， tumor weeks respectively calculated area and control area NAA/Cho， NAA/Cr， Cho/Cr ratio， etc were counted. Results T2WI 1H-MRS showed： in normal group the maxillofacial muscles at δ1.0-1.4 was wide lipid peak； in observation group that at δ3.0-3.6 with wide was lipid peak， voxel size was 1.6-11.5 cm3， with average of （4.9±0.4） cm3. In observation group， the control area NAA/Cho， NAA/Cr were significantly higher than that of tumors， tumor weeks district， the difference was statistically significant （P < 0.05）， Cho/Cr was significantly lower than that of the week of tumors， tumor area， the difference was statistically significant （P < 0.05）. Three regional comparison between groups， the differences of NAA/Cho， NAA/Cr， Cho/Cr were statistically significant （P < 0.05）. Conclusion Cho/Cr ratio can be used as one of the standard for diagnosis of nasopharyngeal carcinoma.

[Key words] 1H-MRS； Nasopheryngeal carcinoma； Cho/Cr

鼻咽癌作为我国最常见的恶性肿瘤之一，原发于鼻咽黏膜被覆上皮，病理上主要以低分化鳞状细胞癌，颈淋巴结转移率高。随着CT、MR等影像学技术及TPS系统的应用，人们逐渐认识到鼻咽癌原发肿瘤体积和颈淋巴结转移规律对放疗效果的影响。多体素氢质子磁共振波谱能很好地反映肿瘤代谢疾病的范围与边界。氢质子波谱通过化学位移的变化可显示出机体的主要代谢物，并且能较容易地分辨研究中所观察的脂质峰等，同时基线较平稳，信噪比较高。为了进一步探讨多体素氢质子磁共振波谱在鼻咽癌中的表现及其临床价值，本研究采用多体素氢质子磁共振波谱观察鼻咽癌的波谱变化情况，结果报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2010年2月～2013年2月在浙江大学医学院附属第二医院（本文第一作者曾在该院进修）收治的鼻咽癌患者110例（观察组），所有患者均经鼻咽活检病理组织检测确诊为鼻咽癌。其中，男54例，女56例；年龄22～71岁，平均（43±5）岁。参照1978年世界卫生组织关于鼻咽癌的病理分型标准：Ⅰ型4例（3.6%），Ⅱ型84例（76.4%），Ⅲ型22例（20.0%）。所有患者均为低分化鳞状细胞癌。另选择同期在浙江大学医学院附属第二医院行健康体检的100例体检者作为正常组，其中男50例，女50例；年龄24～70岁，平均（44±6）岁。两组性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 方法

利用1.5T symphony超导型磁共振成像机（美国GE公司）行MR检查。取研究对象的仰卧体位，头颅给予正交线圈，常规序列扫描。鉴于正常鼻咽组织过小，不方便取样，采用波谱分析的难度过大，本研究在参考国外研究基础上，选择颌面部肌肉作为正常组的替代检测。选择氢质子磁共振点解析波谱，TR 1000 ms，TE 144 ms，自动匀场，层厚10 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵16×16，激励次数为1，频率方向为A/P。接着于病灶显示最佳的层面上筛选感兴趣区。并采用极细选空间饱和法对感兴趣区周围的脂肪、空气、骨骼添加饱和带。自动进行匀场及水抑制。其中成像时间为260 s。

1.3 图像观察及测定

观察图像时，在兴趣区取多个像素（Pixel），并将其分解成若干个个体像素，2、4个即可，待每个像素面积固定后，将其划分为不同的区域，即瘤体区（肿瘤实体区）、瘤周区（肿瘤周边1.0～2.0 cm范围）、对照区（对侧正常区域），观察其波谱图的变化。同时，在相应的化学位移值位置上获得N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱（Cho）和肌酸（Cr）等代谢物波峰等数据，记录并输入SAS统计软件包。分别计算出三区域的NAA/Cho、NAA/Cr及Cho/Cr等比值。其中数据测量时应取兴趣区波谱图的平均值作为结果。

1.4 统计学方法

Sun ADW 4.0工作站Functool软件进行磁共振波谱处理分析，并利用统计软件SPSS 16.0对数据进行分析，正态分布计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组T2WI及多体素氢质子磁共振波谱结果

正常组T2WI及多体素氢质子磁共振波谱见图1。图1 A横断位T1WI显示，正常颌面部肌肉波谱扫描的兴趣区部位（白色方框）。图1 B：正常组颌面部肌肉在δ1.0～1.4处可见宽大的脂质峰。观察组T2WI及多体素氢质子磁共振波谱见图2。观察组100例患者均进行了原发肿瘤的波谱分析，图2 A为鼻咽癌原发肿瘤部位横断位T1WI扫描，其中白色部位为波谱扫描的兴趣区位置。图2 B为多体素氢质子磁共振波谱显示，结果显示Cho峰及Cr峰均升高，在δ3.0～3.6 可见宽大的脂质峰，体素大小为1.6～11.5 cm3，平均（4.9±0.4）cm3。

A：横断位T2WI；B：多体素氢质子磁共振

图1 正常组MRI图及多体素氢质子磁共振波谱图（δ1.0～1.4）

A：横断位T2WI；B：多体素氢质子磁共振

图2 观察组MRI图及多体素氢质子磁共振波谱图（δ3.0～3.6）

2.2 观察组各区域磁共振波谱代谢物测量结果

结果显示：对照区NAA/Cho及NAA/Cr均明显高于瘤体区、瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05）；Cho/Cr明显低于瘤体区及瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05）。三个区域间NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比较差异有统计学意义（P < 0.05）。见表1。

表1 观察组各区域磁共振波谱代谢物测量结果（x±s）

注：与对照区比较，#P < 0.05

3 讨论

鼻咽癌作为世界头颈部较为常见的恶性肿瘤，发病率高，尤其在南亚和中国南方地区更甚。多体素氢质子磁共振波谱能很好地反映肿瘤代谢疾病的范围与边界[1-3]。氢质子波谱通过化学位移的变化可显示出NAA、Cho、Cr等机体的主要代谢物，并且能较容易地分辨研究中所观察的Cho和脂质峰，同时基线较平稳，信噪比较高，对运动不敏感[4-9]。本研究中鼻咽癌患者获得了可辨认的波谱，其余不能分辨的波谱主要表现为基线过于波动，变化呈锯齿状出现，分析推测原因为病灶的局部磁场较为混乱，存在一定的偏激，或者患者在波谱扫描过程中伴有轻微的移动或吞咽等动作导致波谱的噪音过大，两者呈现一定的关系[10-12]。本研究结果显示，正常组横断位T1WI显示，正常颌面部肌肉波谱扫描的兴趣区部位，且在δ1.0～1.4处可见宽大的脂质峰。观察组100例患者其横断位T1WI显示，鼻咽癌原发肿瘤部位波谱扫描的兴趣区位置，原发肿瘤区波谱显示Cho峰升高，Cr峰升高，在δ3.0～3.6可见宽大的脂质峰，提示可能原因为与肌肉含有较高的细胞内外脂肪有关。NAA常位于δ2.5处，其可作为神经元的内存标志物，NAA含量的大小与神经元功能的好坏呈现一定的关系，当有疾病存在时，NAA水平往往呈现明显的下降。Cho在δ3.4处较为多见，一旦有细胞增殖、代谢活跃等出现时，机体组织内的Cho及其相关含Cho类的物质均可升高，其在一定程度上可反映机体组织内总的胆碱的贮存量。Cr在δ3.1处更为多见，当机体出现能量代谢有所降低时，Cr水平增大明显，如肿瘤或感染性疾病者，往往机体Cr明显出现降低。

另外，肿瘤与对侧正常组织的氢质子磁共振波谱存在有一定的差异，如共振峰的重叠、涡流导致峰宽增宽等均会干扰绝对浓度的测定，影响波谱的形状。本研究对照区NAA/Cho、NAA/Cr均明显高于瘤体区、瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05），Cho/Cr明显低于瘤体区、瘤周区，差异有统计学意义（P < 0.05）。三个区域间NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比较差异均有统计学意义（P < 0.05），与文献报道较为一致[13]。有研究显示Cho/Cr增大多发生在多种不同类的恶性肿瘤中[14-16]。

综上所述，本研究采用多体素氢质子波谱，对鼻咽癌患者进行波谱扫描分析，其成像视野较为明显清晰，提示多体素氢质子磁共振波谱能清晰显示鼻咽癌病灶的代谢改变；虽然本组资料不属大样本研究，但仍存在着Cho/Cr明显上升趋势，提示Cho/Cr比值可以作为鼻咽癌诊断的标准之一。

[参考文献]

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（收稿日期：2014-04-30 本文编辑：苏 畅）

另外，肿瘤与对侧正常组织的氢质子磁共振波谱存在有一定的差异，如共振峰的重叠、涡流导致峰宽增宽等均会干扰绝对浓度的测定，影响波谱的形状。本研究对照区NAA/Cho、NAA/Cr均明显高于瘤体区、瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05），Cho/Cr明显低于瘤体区、瘤周区，差异有统计学意义（P < 0.05）。三个区域间NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比较差异均有统计学意义（P < 0.05），与文献报道较为一致[13]。有研究显示Cho/Cr增大多发生在多种不同类的恶性肿瘤中[14-16]。

综上所述，本研究采用多体素氢质子波谱，对鼻咽癌患者进行波谱扫描分析，其成像视野较为明显清晰，提示多体素氢质子磁共振波谱能清晰显示鼻咽癌病灶的代谢改变；虽然本组资料不属大样本研究，但仍存在着Cho/Cr明显上升趋势，提示Cho/Cr比值可以作为鼻咽癌诊断的标准之一。

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（收稿日期：2014-04-30 本文编辑：苏 畅）

另外，肿瘤与对侧正常组织的氢质子磁共振波谱存在有一定的差异，如共振峰的重叠、涡流导致峰宽增宽等均会干扰绝对浓度的测定，影响波谱的形状。本研究对照区NAA/Cho、NAA/Cr均明显高于瘤体区、瘤周区，差异均有统计学意义（P < 0.05），Cho/Cr明显低于瘤体区、瘤周区，差异有统计学意义（P < 0.05）。三个区域间NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr比较差异均有统计学意义（P < 0.05），与文献报道较为一致[13]。有研究显示Cho/Cr增大多发生在多种不同类的恶性肿瘤中[14-16]。

综上所述，本研究采用多体素氢质子波谱，对鼻咽癌患者进行波谱扫描分析，其成像视野较为明显清晰，提示多体素氢质子磁共振波谱能清晰显示鼻咽癌病灶的代谢改变；虽然本组资料不属大样本研究，但仍存在着Cho/Cr明显上升趋势，提示Cho/Cr比值可以作为鼻咽癌诊断的标准之一。

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[9] 段芙红.鼻咽癌患者放疗前后脑白质微观结构的动态改变与其神经认知功能的相关性：DTI-TBSS研究[D].广州：南方医科大学，2013.

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（收稿日期：2014-04-30 本文编辑：苏 畅）