单体素不同回波时间对比多体素长回波MRS对原发性神经系统淋巴瘤与高级别胶质瘤临床诊疗价值分析

杨 陆 于明春

原发性中枢神经系统淋巴瘤(primary central nervous system lymphoma，PCNSL)是1种结外非霍奇金淋巴瘤，40～60岁年龄段发病率较高。PCNSL病灶多位于丘脑、胼胝体、基底节区、侧脑室旁白质区，偶见于脑表面，多为单发[1-2]。90%的PCNSL细胞为B细胞，属于非霍奇金淋巴瘤系统免疫细胞肿瘤，生物学行为属侵袭性，表现为异质性。常规MRI增强扫描只能扫描出血脑屏障被破坏的部分，因此，仅依靠常规MRI扫描无法精准评价肿瘤浸润周围正常组织的情况[3-4]。通过判断分子运动、血液流动、组织代谢等情况，可以为诊断与鉴别肿瘤提供重要信息。正常的脑组织与瘤体的代谢情况不同，近年广泛采用非侵袭性检查(MRS)对颅脑肿瘤的诊断与治疗[5]。为了给临床诊治提供更有价值的帮助，本论通过单体素MRS与多体素MRS扫描瘤周与瘤体代谢物的变化，研究两种肿瘤的代谢物变化是否影响鉴别诊断两种肿瘤的结果。

1 资料与方法

1.1 一般材料

回顾性分析2011年1月至2013年12月期间在本院就诊的28例PCNSL和35例Ⅲ、Ⅳ级HGG患者，12例PCNSL患者为男性，16例为女性，年龄18～71岁，平均年龄(52.5±6.3)岁；22例HGG患者为男性，13例为女性，年龄9～68岁，平均年龄(58.4±9.1)岁。所有病例具备正常的免疫功能，并且在检查之前并没有进行颅脑手术、激素、放射或者化学等治疗，6例PCNSL患者经诊断性治疗确诊，35例HGG和22例患者经活检、术后病理证实。患者的临床症状常表现为抽搐、语言障碍、运动障碍，并随头晕、头痛、呕吐等。PCNSL患者行单体素MRS检查，PCNSL中19例进行多体素MRS检查，HGG患者均进行单体素及多体素MRS检查。

1.2 检查方法

MRI扫描技术：除去患者身上所有金属物品，头部仰卧位于线圈中央。平扫参数为：TSE 序列：T2WI 扫描参数：TE=106 ms，TR=3 000 ms，层间隔 1 mm，视野(FOV)23 cm×23 cm,ES=12 ms，矩阵 256×256，Average=3，层厚6 mm,ETL=7；T2dark-fluid扫描参数：TE=96 ms，TR=5 000 ms，层厚6 mm，层间隔1 mm，TI=2 400 ms，矩阵 256×256，Average=3，ETL=7，ES=12 ms，视野(FOV)24 cm×24 cm；GRE 序列：T1WI扫描参数：TE=2.50 ms，TR=240 ms，层间隔2 mm，层厚6 mm，视野(FOV)24 cm×24 cm。

MRI增强扫描：钆喷酸葡胺注射液对比剂，注射剂量为0.1 mmol/kg，注射速率为 3～3.5 ml/s，注射时间为 3～5 s，同等剂量生理盐水冲洗。

MRS扫描技术：为避免谱线受造影剂的影响，MRS检查与增强扫描需隔一天进行。对瘤体进行短回波和长回波的单体素MRS扫描和多体素MRS扫描，单体素MRS：TR=3 000 ms，TE=40ms和TE=135 ms，激励次数80次，ROI大小为22 mm×22 mm×22 mm，Filpangle=90度，成像时间2分50秒。点分辨表面线圈波谱(point resolved selective spectroscopy，PRESS)位多体素序列，激励次数为3次，TR=1 800 ms，TE=145 ms，Filpangle=90度，厚层=5 mm，成像时间4分52秒，多体素VOI的选择尽可能包括瘤周水肿区及对侧正常脑实质。

1.3 波谱图像分析

对分布在瘤体和瘤周代谢物的波谱图像进行分析时，采用SIEMENS 3.0TMR配套工作站的Spectroscopy功能进行图像处理。选实质周围20 mm的区域为周围区域。NAA、Cho、Cr、Lip、Lac的浓度可以由软件自动测量，分别计算当单体素TE的值为30 ms、135 ms及多体素下瘤体Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr的相对值；Lac和Lib的波峰在单体素短波中不易区分，计算Lac+Lib/Cr的比值。

1.4 统计学方法

用统计软件包SPSS 19.0统计PCNSL、HGG单体素短回波、长回波及多体素瘤体的Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr的比值，对比两种瘤体、瘤周的代谢物比值，并检验是否有统计学差异，采用独立样本t检验，检验标准为：a=0.05，P<0.05。MRS指标的特异度、敏感度可以用ROC曲线分析(receiver operationg characteristic curve)。

2 结果

2.1 患者单体素短回波MRS代谢物比值

在两者的检验中，单体素短回波MRS的Cho/NAA和Lac+Lip/Cr差异无统计学意义(P>0.05)，Cho/Cr和NAA/Cr对比差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 单体素短回波MRS代谢物比值结果

2.2 患者单体素长回波MRS代谢物比值

结果显示，Cho峰升高，Cr、NAA峰降低，Lac+Lip为第一高峰。多体素长回波的Cho/Cr、NAA/Cr和Cho/NAA对比差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 单体素长回波MRS代谢物比值结果

2.3 患者多体素MRS瘤体代谢物比值

HGG的结果中，Cho多为最高峰，Lip部分不显示，部分显示，Lip为坏死最明显的高峰，Lac在11例中显示倒置峰。PCNSL中，Lip部分不显示，部分显示，Cho为最高峰，4例中Lac为倒置峰，Lip为2例的最高峰。在多体素长回波瘤体、瘤周的诊断中，代谢物的比值差异无统计学意义(P>0.05)，见表3～5。

表3 多体素MRS瘤体代谢物比值结果

表4 多体素MRS瘤周代谢物比值结果

3 讨论

脑血管周围的多潜能间叶细胞是PCNSL的起源，大脑表面和深部脑白质是PCNSL的多发地带，肿瘤细胞浸润生长、排列紧密，在血管周围间隙向外生长，细胞间质较少；肿瘤内见细胞吞噬现象，多见细胞分裂及凋亡现象[6-7]。HGG细胞浸润瘤体细胞周围，形态不规则，可沿血管外间隙及脑室系统行走传播，甚至侵犯侧脑实质[8-9]。

表5 瘤体代谢物ROC曲线分析结果

Cho升高，NAA缺失或者降低，Cr降低是颅内肿瘤的常见现象。在PCNSL和HGG肿瘤实质区内，出现明显细胞异形，核浆比例升高，肿瘤细胞活跃并迅速增殖，增强细胞膜运转、能量代谢，降低Cr、NAA，或NAA消失，升高Cho峰值[10-13]。导致NAA/Cr比值降低，Cho/Cr、Cho/NAA比值升高。比较两组肿瘤的代谢物波谱发现，在单体素MRS和多体素MRS中，PCNSL的Cho/NAA比值低于HGG，而NAA/Cr、Cho/Cr比值高于HGG。Cr是脑细胞中存储利用能量的化合物，能反应细胞的代谢状态。发生肿瘤病变时，细胞迅速增殖，导致能量消耗和缺血，使Cr下降[14-16]。理论上，PCNSL起源于脑血管周围未分化的多潜能间叶细胞，是无神经元，若瘤体中包含部分正常脑组织，会有小的NAA峰值，若瘤体中无正常脑组织，则NAA峰值消失。HGG对神经元破坏严重，较之PCNSL更为恶劣，其NAA峰值下降缺失[17-18]。本论文的研究结果，HGG的Cho/NAA大于PCNSL，与分析结果不符，是由于胶质母细胞瘤为研究主体，有不同程度的囊变、坏死，导致NAA下降明显，Cho/NAA比值明显升高。在HGG中，肿瘤坏死导致Lip峰值出现，在常规组织病理学上坏死容易看到。在高低级别胶质瘤间，Lip峰值差异比较明显，恶性程度高的病灶导致Lip峰值升高，且阳性率明显高于低级别胶质瘤。在正常脑组织中检测不到Lac峰值，而在瘤体中，代谢旺盛，供血不足，无氧呼吸代替有氧呼吸，运转乳酸障碍导致Lac峰值出现。良性肿瘤可能由于线粒体较少，携氧比例下降出现Lac峰值。因此，Lac峰出现在生长旺盛的瘤体中。所以，Lip峰可提示胶质瘤恶性程度较高，Lac峰作为脑瘤定性的指标。

本文中两种肿瘤均是浸润性肿瘤，无法通过常规MRI区分肿瘤病灶周围的浸润细胞；而在MRI影像变化之前，通过检测肿瘤细胞浸润区域的代谢物是否改变，可判断肿瘤的浸润范围。得出结论，在鉴别诊断PCNSL与HGG时，多体素MRS代谢物价值较高，多体素长回波 MRS鉴别价值不大。