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1、11H 磁共振波谱在颅脑肿瘤应用的探讨作者，邓印辉，侯仲军，陈耀棠，于晓君【关键词】 ,颅脑肿瘤；氢质子波谱；磁共振波谱摘要 目的：探讨颅脑肿瘤 1HMRS 的改变在颅脑肿瘤的诊断及鉴别诊断应用中的意义。方法：观察 36 例颅脑肿瘤的1HMRS 变化，对 NAA、Cho、Cr 峰的积分面积进行比较。结果：几乎所有颅脑肿瘤的 NAA 峰均下降，Cho/Cr 下降；良恶性肿瘤之间、脑内外肿瘤之间的 NAA 峰值的比较差异有显著性，但其Cho、Cr 峰值的比较及各代谢产物的峰值比值的比较差异无显著性。结论：1HMRS 可无创性地活体分析及体现颅脑肿瘤的代谢状况，对其诊断及鉴别诊断有较大的价值。关键词
2、 颅脑肿瘤；氢质子波谱；磁共振波谱The study of1H MR Spectroscopy of Brain TumorAbstract:Objective The effect of spectroscopy was discussed in diagnosing and distinguishing brain tumor.Methods The change of 36 brain tumor spectroscopy 2was analyses.The itellge of1HMRS was compared.Results The value of NAA and Cho/Cr
3、was decreased obviously.The NAA value,between benign and malignant tumor and between intracerebral and extracerebral tumor,had significant effectiveness.But the Cho and Cr value and the peak ratio of metabolites had no significant effectiveness between benign and malignant tumor and between intracer
4、ebral and extracerebral tumor.Conclusion As a new research method,1HMRS had its special effectiveness.Key words:Brain tumor；Spectroscopy；MRS随着 MR 的发展，质子磁共振波谱（1HMRS）逐渐成为一种研究活体组织代谢与生化指标测定的方法，它是一种无创伤性的技术，对脑肿瘤是一种有价值的评价方法。作者对 36 例颅脑肿瘤进行 1HMRS 检查和初步分析，并对其常见代谢产物的峰值和峰下面积进行对比分析讨论。1资料与方法使用德国西门子公司 Symphony1.5T
5、 超导型磁共振成像机检查颅内肿瘤，共 36 例，观察其 1HMRS 表现。其中，男 22 例，女314 例，年龄范围 15 岁67 岁，最大 67 岁，最小 15 岁，平均32.6 岁。病例包括，20 例脑内肿瘤，分别为胶质瘤（星形细胞瘤级 2 例，星形细胞瘤 级 4 例）和转移瘤 6 例，髓母细胞瘤、血管母细胞瘤、脑干胶质瘤、脑干海绵状血管瘤各 2 例；16 例脑外肿瘤，分别为听神经瘤 6 例，脑膜瘤 4 例，垂体瘤卒中、颅骨何杰金氏淋巴瘤、脊索瘤各 2 例。其中 18 例已手术（4 例胶质瘤，6 例听神经瘤，髓母细胞瘤、垂体瘤、脑膜瘤及颅骨何杰金氏淋巴瘤各 2例） ，4 例转移瘤分别为结肠
6、癌转移、肺癌脑内多发转移病灶(3 例)，另 14 例由 3 位 MR 医师共同阅片诊断。采用标准头颅线圈，SE 序列，T1WI、T2WI 的 TR/TE 分别为 500/15 ms、4 000/99 ms。常规行横断、冠状及矢状面扫描，层厚为 4 mm。1HMRS 采用点分辨波谱分析法和化学位移选择饱和水抑制法采集信号。应用 SVS技术，成像序列为 svsse135，成像参数：TR/TE=1500/135 ms，时间为 294 s。体素大小常规为 2 cm2 cm2 cm，取样时将体素框置于病灶中心实质部分，尽量避开周围脑脊液及颅底结构的影响。检查软件自动得出波谱曲线，分析指标为 1HMRS
7、的 3 个波峰，分别为氮乙酰天门冬氨酸（NAA ） 、含胆碱化合物（Cho） 、肌酸（Cr） 。NAA 峰位于 2.0 ppm，Cho 峰位于 3.2 ppm，Cr 峰位于3.0 ppm。软件自动识别并计算各代谢产物的峰值及其峰下面积，根据机器给出的代表各代谢产物的数值分别计算NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr 和 NAA/（Cr+Cho ）比值。42结果2.1 36 例肿瘤 1HMRS 曲线均有异常改变所有颅脑肿瘤的波谱有一些共同表现，为 NAA 峰普遍明显下降，甚至消失；Cr 峰普遍下降，Cho 峰大多增高；各代谢产物峰下面积相关比值亦均有改变，Cho/Cr 普遍明显升高，NAA/
8、Cho 普遍明显降低。有 6 例出现乳酸（ Lac）倒置双峰（分别为转移瘤 2例，星形细胞瘤 4 例） 。详见表 1、表 2。表 1颅脑肿瘤 1HMRS共同改变（略）表 2 颅脑肿瘤 1HMRS 各代谢产物峰下面积的比值(s)2.2 比较脑内和脑外肿瘤组，对其各代谢产物峰下面积行两样本均数比较 t 检验，显示二者 NAA 峰差异有显著性意义（P0.05） 。见表 3。表 3脑内外肿瘤 1HMRS 各代谢产物峰下面积比较（略）2.3 对良性和恶性肿瘤组各代谢产物峰下面积行 t 检验见表 4、表 5。显示二者 NAA 峰差异有显著性意义（P0.05） 。5表 4良恶性肿瘤 1HMRS 各代谢产物峰
9、下面积比较（略）表 5 良性和恶性肿瘤 1HMRS 各代谢产物峰下面积的比值(略)2.4 本组病例数有限，对胶质瘤和转移瘤组各代谢产物峰下面积及其比值进行 t 检验。见表 6。显示二者差异无显著性意义（P0.05） 。表 6胶质瘤和转移瘤 1HMRS 各代谢产物峰下面积比值的比较(略)3讨论3.1 人体 1HMRS 常见代谢物的表现和相关意义 151HMRS 目前逐渐用于颅脑肿瘤的分析。它主要利用 MR 中的化学位移来测定分子组成和空间构型。测定某一物质化学位移时，其绝对值是无法测定的，通常使用一个参照化合物，与其比较得出一个相对值。通过 1HMRS 可检测活体脑内多种化学成分，最常见的有：N
10、AA、Cho、Cr 。NAA 主要包括氮乙酰天门冬氨酸（NAA）及少许氮乙酰天门冬氨酸谷氨酸（NAAG） 。在人体中正常脑组织 1HMRS 所显示的最高波峰为 NAA，其位于 2.02 ppm 处。NAA 主要位于神经元上，故公认它是神经元的标志1，2 。因此NAA 峰的降低甚至消失代表了神经元数量的减少及缺失，在颅脑肿6瘤提示神经细胞的破坏。正常时，Cho 波相对较低，Cho 共振峰位于 3.2 ppm 处，它又包括：磷酸胆碱、甘油磷酸胆碱、磷脂酰胆碱。胆碱与细胞膜磷脂的分解和合成有关，参与细胞膜的构成。Cho 波谱的升高反映细胞膜分裂增生旺盛，是髓鞘磷脂崩溃的标志6 。Cr 波峰，是由 C
11、r 和磷酸肌酸（PCr）组成的，正常值位于 3.02 ppm 和 3.94 ppm 处，Cr 波相对较低；它是能量储存、利用的重要化合物。一般来说，Cr 和 PCr 总量较稳定，可将 Cr 波峰作为参照，其他代谢物与之相比较，得到相应的比值7 。而 Lac 峰，一般来说，正常状态时测不出 Lac。3.2 脑肿瘤 1HMRS 的表现及各项指标的相关意义 本组 1HMRS 多表现为：NAA 峰明显下降或消失。有 10 例NAA 峰消失，为脑膜瘤、垂体瘤、脊索瘤、星形细胞瘤和海绵状血管瘤各 2 例。这 10 例中有 6 例为脑外肿瘤，4 例脑内肿瘤。本组病例中，脑内外肿瘤之间 NAA 峰差异有显著性
12、（P0.05） ，而二者 Cho 峰、Cr 峰差异无显著性，说明肿瘤 NAA 峰值的改变对肿瘤的鉴别诊断有一定的意义。一般来说，理论上脑外肿瘤多无 NAA峰，脑内肿瘤 NAA 下降或者消失。但本组病例并非所有的脑外肿瘤均无 NAA 峰，部分出现低或较低 NAA 峰；而脑内肿瘤 NAA 峰多明显下降，但亦有 4 例 NAA 峰完全消失。究其原因，可能与瘤内出血有关；或因为肿瘤较小，波谱体素框比肿瘤要大，部分容积效应影响所致；或由于肿瘤细胞浸润周围正常组织,它与周围组织的7确切边界难以分清,从而影响对波谱的分析。NAA 峰的明显降低或消失，直接影响 NAA/Cho 比值。有作者认为，正常Cho/C
13、r、Cho/NAA 比值范围约为 0.7890.545，据此推算NAA/Cho 比值的范围约为 1.2671.835。本组，肿瘤组总体Cho/Cr 比值均数为 3.584.57，此比值明显升高；NAA/Cho 比值均数为 0.470.51，此比值明显降低。比较良恶性肿瘤组各代谢产物的比值时，发现NAA/Cho、Cho/Cr、NAA/Cr 、NAA/ （Cr+Cho ）之间差异无显著性。因此，关于各代谢产物峰下面积比值的临床意义及其变化规律尚未明确，须增加健康对照组进一步研究。关于 NAA 峰，理论上转移瘤和脑膜瘤一样，缺乏神经元，MRS 应表现为 NAA 峰缺如，但本组并非完全如此。而且，比较
14、转移瘤和胶质瘤各代谢产物的比值，发现 NAA/Cho、Cho/Cr、NAA/Cr 、 NAA/（Cr+Cho ）之间差异并无显著性。因此，表明在恶性程度较高的肿瘤中，其波谱的表现相似。本组病例 Cho 峰大多增高，Cr 峰降低有不同程度的降低，Cho/Cr 比值上升。Cho、Cr 浓度及峰值中度升高提示有肿瘤复发或进展。关于 Cho 的改变，国外学者亦有报道。Tedeschi 8亦发现 Cho 信号强度较正常增加 45%以上提示有恶变倾向或有肿瘤进展，增加程度35%者则较为稳定。因此，Cho 信号强度的变化是肿瘤代谢活动及进展可靠的指示器。局部Cho 浓度显著下降提示肿瘤向坏死转变，而原来正常
15、或坏死区域出现 Cho 浓度升高则提示肿瘤进展9 。本组中有 10 例出现 Cho 峰8的下降，均为脑外肿瘤，究其原因，可能与瘤内囊变性坏死有关，影响对各峰值的采集。对 Lac 峰，国外有学者报道，恶性肿瘤多于1.3 ppm 处出现 Lac 倒置双峰。Lac 的增高有助于区别良恶性病灶，Lac 升高时以恶性为甚。亦有其他学者认为 Lac 与胶质瘤的良恶性无明显相关，Lac 的存在不能反映肿瘤的良恶性质，但其浓度的增加，反映了肿瘤的缺氧程度6 。因此，对于恶性肿瘤 Lac 的作用有明显的争议。本组有 4 例胶质瘤（分别为星 、星）和 2 例转移瘤（均有手术病理） ，于 1.3 ppm 处出现 L
16、ac 倒置双峰。分析其1HMRS，发现它们的 Lac 倒置双峰以星形细胞瘤级尤为明显，其意义尚待进一步研究。此外，1HMRS 分析中发现，要鉴别代谢产物的峰值及噪声有时的确很困难，二者之间的鉴别尚须更多的技术支持，尤其是代谢产物的峰值明显下降时，尚须进一步探讨。综合波谱变化，1HMRS 可无创伤地检测颅脑内肿瘤的代谢变化，研究其生化特性，监测肿瘤的发展过程，并对肿瘤治疗的反应以及提高肿瘤的定性诊断的准确性能提供更多的信息。MRI 与 1HMRS 联合应用，可为临床诊断提供更为准确的资料和依据，对颅脑肿瘤的诊断及鉴别诊断有一定的价值。参考文献：1Norfray JF,Tomota T,Byrd S,et al.Clinical impact of MR spectroscopy when MR imaging is indetermin
