磁共振波譜對(duì)腦腫瘤診斷及鑒別診斷的應(yīng)用

磁共振波譜對(duì)腦腫瘤診斷及鑒別診斷的應(yīng)用王萍MRS磁共振波譜(magneticresonancespetroscopy,MRS)是一種利用核磁共振現(xiàn)象和化學(xué)位移作用對(duì)化合物進(jìn)行分析的方法，氫質(zhì)子(1H)具有高自然豐度和核磁敏感性,故1H-MRS在臨床應(yīng)用的最廣。氫質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境不同,其屏蔽效應(yīng)不同,共振頻率也產(chǎn)生差別?；瘜W(xué)位移采用檢測(cè)物與參照物共振頻率相比較得到的相對(duì)值的百萬(wàn)分之一(partpermillion,PPM)表示。成像技術(shù)要求：1、有效勻場(chǎng)獲得高分辨率波譜的必要條件2、有效抑水在腦組織內(nèi)，水的含量遠(yuǎn)高于其他化合物的含量

常用的序列:1、點(diǎn)分辨選擇波譜(pointedresolvedselectivespectroscopy,PRESS)，長(zhǎng)TE(135~270ms)，使譜線簡(jiǎn)化,信噪比較高,掃描時(shí)間較短。2、激勵(lì)回波脈沖序列(stimulatedechoacquisitionmode,STEAM)，TE(10~30ms)，適用于觀察肌醇和脂質(zhì)等短T2代謝物；但信噪比低,對(duì)運(yùn)動(dòng)較敏感。3、化學(xué)位移成像序列（chemicalshiftimagingsequence，CSI），為多體素定位技術(shù)，一次掃描可采集多個(gè)感興趣區(qū)，便于比較；體素容積較小，信號(hào)強(qiáng)度較低，采集次數(shù)相對(duì)較多，掃描時(shí)間延長(zhǎng)，且對(duì)磁場(chǎng)均勻性要求高單體素波譜多體素波譜掃描一次獲得的譜線分常用代謝物：1、

N-乙酰天門冬氨酸(NAA):是最高的峰,位于2.0PPM，

主要存在于成熟的神經(jīng)元內(nèi),其含量的多少可反映神經(jīng)元的功能狀態(tài)。腫瘤、多發(fā)性硬化、梗死、缺氧等均可引起NAA濃度的下降;嬰兒腦發(fā)育、成熟過(guò)程中以及神經(jīng)損傷后軸索恢復(fù)中NAA會(huì)升高,而Cana-van（腦白質(zhì)海綿狀變性）病是惟一可以引起NAA增高的疾病,是由于該病人體內(nèi)缺乏NAA水解酶(腫瘤等致腦神經(jīng)元減少的疾病均能使其降低)?；脽羝?02、

膽堿(Cho):反映腦內(nèi)總膽堿含量，波峰位于3.2PPM。Cho是細(xì)胞膜磷脂代謝的成分之一,反映了細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。Cho升高是由于膜轉(zhuǎn)換和細(xì)胞增殖增加引起的（腫瘤時(shí)細(xì)胞增殖增快，細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)加快，Cho升高）。Cho也是髓鞘磷脂崩潰的標(biāo)志,在急性脫髓鞘疾病,Cho的水平顯著升高。幻燈片103、肌酸(Cr):Cr的峰值位于3.03PPM和3.94PPM,包括肌酸,磷酸肌酸。Cr是腦內(nèi)能量代謝的提示物,波峰比較穩(wěn)定,常用來(lái)作為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。4、乳酸(Lac):波峰位于1.32PPM,呈雙峰表現(xiàn)，在正常人腦波譜中該波峰是見(jiàn)不到的,而在病理狀態(tài)下,它常常是糖酵解（細(xì)胞無(wú)氧降解）的終產(chǎn)物積聚引起。在腦缺血缺氧、缺血、癲癇、腫瘤等情況下會(huì)出現(xiàn)Lac峰?；脽羝?05、脂質(zhì)(Lip):波峰位于0.9PPM、1.3PPM，正常腦組織中的脂質(zhì)結(jié)合于細(xì)胞膜和髓鞘上,MRS檢測(cè)不到。當(dāng)這些結(jié)構(gòu)遭到破壞時(shí),脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)加快,產(chǎn)生更多的游離脂質(zhì)而檢測(cè)到。在高級(jí)別膠質(zhì)瘤和腦膜瘤中脂質(zhì)的增加可反映了組織壞死的進(jìn)展?fàn)顩r。6、谷氨酸復(fù)合物(Glx):Glx是谷氨酸(Glu)和谷氨酰胺(Gln)的復(fù)合物,其波峰位于2.1~2.4PPM。谷氨酸是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),參與腦內(nèi)氨的解毒。谷氨酰胺參與解毒和常規(guī)的神經(jīng)遞質(zhì)工作,同時(shí),它是星形細(xì)胞的標(biāo)志物之一。Glx在腦組織內(nèi)含量低,MRS信號(hào)弱,需在高場(chǎng)強(qiáng)(≥1.5T)、短TE(10~20ms)下才能獲得好的譜線。幻燈片107、丙氨酸（Ala），波峰位于1.3-1.4ppm，與Lac峰位于同樣位置，當(dāng)TE變長(zhǎng)時(shí)，峰發(fā)生翻轉(zhuǎn)，某些腦膜瘤中，Ala峰升高。8、肌醇(MI):位于3.56PPM,是一種星形細(xì)胞標(biāo)志物，其功能與維持神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞體積的穩(wěn)定有關(guān)，升高提示膠質(zhì)增生。9、氨基酸（AA）:位于0.9ppm，膿液內(nèi)中性粒細(xì)胞釋放蛋白質(zhì)分解酶使蛋白質(zhì)分解為氨基酸所致，常見(jiàn)于腦膿腫中1.322.03.23.03.92.4腦腫瘤波譜表現(xiàn)腦腫瘤中正常神經(jīng)元細(xì)胞為腫瘤細(xì)胞所替代，因此NAA消失或降低。腫瘤細(xì)胞迅速增殖，細(xì)胞代謝增加，Cho顯著升高。腫瘤壞死、囊變區(qū)內(nèi)細(xì)胞明顯減少，細(xì)胞增殖、代謝降低，無(wú)氧酵解增加，因此NAA、Cho和Cr均明顯降低,可伴有無(wú)氧酵解產(chǎn)物L(fēng)ac峰?？刹捎冒攵浚úǚ逑旅娣e）或相對(duì)定量方式（利用某代謝物波峰下面積與某參照物波峰下面積之比，多用Cr為參照物）進(jìn)行測(cè)量。1、膠質(zhì)瘤波譜表現(xiàn)膠質(zhì)瘤起源于腦內(nèi),由于異常增生的腫瘤細(xì)胞侵犯了正常的神經(jīng)元,其1H-MRS典型表現(xiàn)為NAA明顯降低,Cho峰明顯升高，Cr峰正?；蜉p度降低，NAA/Cr,NAA/Cho比值降低,Cho/Cr比值升高。多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)側(cè)正常腦實(shí)質(zhì)腫瘤區(qū)域膠質(zhì)瘤的分級(jí)膠質(zhì)瘤可能通過(guò)不同代謝物水平進(jìn)行分級(jí),如NAA、Cho、脂質(zhì)等,其中以NAA/Cho,Cho/NAA,Cho/Cr比值反映腫瘤級(jí)別較穩(wěn)定。乳酸峰(Lac)的出現(xiàn)反映了腫瘤的缺氧狀態(tài),但并不能反映腫瘤的良、惡程度。有研究認(rèn)為腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)及瘤周區(qū)域Cho/NAA,Cho/Cr、Cho/nCho、Lac/Cr比值與腫瘤的級(jí)別呈正相關(guān)，NAA/Cr與腫瘤級(jí)別呈負(fù)相關(guān)，Cho/NAA與腫瘤級(jí)別的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最大（r=0.62），相關(guān)性最高。有研究認(rèn)為肌醇(MI)水平與膠質(zhì)瘤的級(jí)別具有相關(guān)性,低級(jí)別膠質(zhì)瘤的MI/Cr比值(0.82+0.25)明顯高于間變性膠質(zhì)瘤(0.33+0.16)和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(0.15+0.12)NAA峰明顯降低，Cho峰明顯升高，Lac峰稍高NAA峰輕度降低，Cho峰輕度升高，Lac峰出現(xiàn)但較低二級(jí)膠質(zhì)瘤波譜圖NAA峰中度降低，Cho峰顯著升高，Lac峰明顯升高NAA峰輕度降低，Cho峰輕度升高，Lac峰出現(xiàn)但較低三級(jí)膠質(zhì)瘤波譜圖NAA峰顯著降低，Cho峰顯著升高，Lac峰顯著升高NAA峰輕度降低，Cho峰輕度升高，Lac峰出現(xiàn)但較低四級(jí)膠質(zhì)瘤波譜圖腫瘤復(fù)發(fā)Cho可以作為診斷膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)的可信的指標(biāo),有研究認(rèn)為當(dāng)出現(xiàn)高Cho/Cr比值或動(dòng)態(tài)觀察Cho/Cr持續(xù)升高時(shí)腫瘤復(fù)發(fā)的可能性增大。也有研究認(rèn)為Cho/NAA及Lac/Cr增加，NAA/Cr降低提示腫瘤復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)波譜圖2、腦轉(zhuǎn)移瘤波譜表現(xiàn)轉(zhuǎn)移瘤的MRS表現(xiàn)為NAA的缺失，Cho升高，Lip峰的出現(xiàn)，單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤MRS形態(tài)近似于高級(jí)別膠質(zhì)瘤,兩者的鑒別有一定困難，對(duì)于兩者鑒別目前研究主要在于瘤周區(qū)域，高級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤周水腫區(qū)有腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn),而轉(zhuǎn)移瘤無(wú)。Law，SERVER等研究得出,Cho/Cr、NAA/Cr、Cho/NAA在高級(jí)別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤中有明顯差異，瘤周Cho/Cr=1.24，Cho/NAA=1.11對(duì)兩者鑒別敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為100%，88.9%、80%、100%；100%，91.1%，83.3%，100%。也有對(duì)膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤瘤體區(qū)域采用MRS進(jìn)行研究的報(bào)道。有研究認(rèn)為瘤體內(nèi)存在Cr峰提示為高級(jí)別膠質(zhì)瘤可能性大,而無(wú)Cr峰多為轉(zhuǎn)移瘤;當(dāng)有脂質(zhì)峰的存在表明膠質(zhì)瘤和/或轉(zhuǎn)移瘤瘤內(nèi)有細(xì)胞壞死,無(wú)脂質(zhì)峰存在時(shí)轉(zhuǎn)移瘤可能性小。星形細(xì)胞瘤強(qiáng)化區(qū)域MI升高，而轉(zhuǎn)移瘤中MI未見(jiàn)升高。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤膀胱癌腦轉(zhuǎn)移膠質(zhì)母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移瘤3、腦膜瘤波譜表現(xiàn)腦膜瘤可以出現(xiàn)相對(duì)特征性的波峰----丙氨酸峰(Ala),位于1.47PPM,被認(rèn)為是谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨基和部分氧化作用大于糖酵解的結(jié)果。腦膜瘤波譜TE=144msTE=30ms非腫瘤性病變腦梗死、腦膿腫