质子磁共振波谱在脑肿瘤中的应用进展论文

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1、质子磁共振波谱在脑肿瘤中的应用进展论文.freelagicresonancespectroscopy，1HMRS）是获得组织生化信息，逐渐应用于脑内病灶分类的非侵袭性方法。最早的MRS研究显示脑肿瘤与正常组织间1H波谱有明显差异［1］。近来研究表明，脑肿瘤的代谢与影像学特征间无明确关系［2］。常用Gd-DTPA增强显示肿瘤病灶的性质和范围.freel3或以上体积大小的波谱并不能同肿瘤的组织病理学诊断完全相关。在不同肿瘤类型中可发现一致的1H波谱模式，统计学方法如模式识别已应用于确定波谱特征与肿瘤类型的关系，即使存在肿瘤非均质性［4］。通过对细胞

2、培养的高分辨率MR研究或活检可进一步获得活体1HMRS所提供的生化信息［5］。应用HRMAS（高分辨魔角旋转）获得活检组织详尽的代谢信息与酸提取法不同，可与活体波谱直接比较［5］。标准的组织病理能进一步确定代谢特征与肿瘤类型的关系。N-乙酰天冬氨酸（NAA；峰值位于2.05ppm）仅存在于神经元内，被认为是神经元的标志。由于大多数脑肿瘤为非神经元性起源，NAA可减少或消失。肿瘤病灶的1HMRS中出现NAA，提示浸润性肿瘤如胶质瘤混合活性神经细胞。tCho（单峰位于3.22ppm，由胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱组成）波峰在脑肿瘤较正常脑组织增高，

3、被认为是脑及其他组织肿瘤的标志［1］。胆碱水平与胶质瘤、脑膜瘤的增殖潜力相关，后者由肿瘤组织Ki-67标记的免疫组化分析明确［6］，进一步证实tCho与恶性程度直接相关。然而必须明确，脑膜瘤大多为良性且生长缓慢，但其胆碱值可与星形细胞瘤Ⅲ级的胆碱值相当［4］。tCr（峰值位于3.04ppm和3.9ppm，分别源于磷酸肌酸和肌酸）在星形细胞瘤中减少，而在脑膜瘤、神经鞘瘤和转移瘤中消失［4］，与活体外观察的一致。肿瘤代谢中tCr减少的意义尚不清楚。肌醇（mI，活体内表现为多种成分，单峰值为3.56ppm）可见于短回波时间（TE）中。mI是脂肪代谢的

4、前体，因此细胞增殖加速时增高。mI多见于星形细胞瘤中，低级别胶质瘤中增高，非胶质细胞瘤如神经鞘瘤和脑膜瘤中较低或消失［1］。据报道，血管外皮细胞瘤中高水平的mI可鉴别于脑膜瘤［7］。甘氨酸（Gly，峰值位于为3.56ppm）位置同mI一致，一些肿瘤中的3.56ppm峰值增高［4］，有时被标记为mIG。位于3.56ppm的较低峰值见于星形细胞瘤的长回声波谱中，长T2中被认为是Gly而非mI。肿瘤组织的HRMAS研究显示在星形细胞瘤中Gly和mI均增高，随着级别增加而降低，在脑膜瘤中消失。宽的多重谱线（2～2.4ppm和3.8ppm）源于谷氨酸和谷

5、氨酰胺（Glx）见于短TE。Glx是脑膜瘤的重要特征，反映能量代谢变化即谷氨酰胺的部分氧化而非糖酵解，终产物为丙氨酸（Ala，双峰位于1.47ppm），后者在脑膜瘤中增高［4］。谷胱甘肽（GSH，多重谱线位于2.9ppm和3.8ppm）是上述代谢通路的一部分，近来已确认在脑膜瘤的活体MRS中较星形细胞瘤高［8］。乳酸（双峰位于1.33ppm）常见于肿瘤中，由于首选无氧糖酵解，高级别肿瘤中明显增高。然而，乳酸水平与肿瘤级别或PET显示的代谢率相关性差［9］。乳酸存在于细胞内及细胞外腔中，总水平反映了代谢率和清除率。坏死或囊变区的清除率降低可致乳酸

6、水平增高，与高级别肿瘤的糖酵解增高无关［9］。脂肪（1.3ppm和0.9ppm）在短TE中是高级别肿瘤的特征，但在长TE中仅见于41%的高级别肿瘤，源于脂肪的T2弛豫时间远短于主要代谢物［4］。大分子（MM，5.4，2.9，2.25，2.05，1.4，0.87）仅见于短TE波谱，由于其T2弛豫时间更短，在一定程度上，脂肪信号被认为是妨碍，它混淆了乳酸和丙胺酸，因此有时更倾向于长TE的研究。活检显示脂肪与坏死相关，后者为高级别肿瘤的组织学特征。动物研究显示，缺氧时甘油三酯以微滴储存于胞质中，5.4ppmMM波谱与凋亡相关；脂肪较少存在于非坏死组织

7、中的事实显示脂肪与星形细胞瘤患者的预后相关［10］。21HMRS分布常规临床研究显示短TE（常为30ms）单体素波谱（SVS）检查具有快速、简捷等优点。邻近头皮脂肪部位或靠近窦的非均质区可获得质量较好的波谱。有助于分类的生化物质如mI、Glx、脂肪和大分子物质，均可见于短TE中。肿瘤多为非均质性，肿瘤增强区的波谱反映组织学诊断的准确性最高，但并非所有肿瘤均增强。早期研究显示造影剂可能影响肿瘤tCho信号［11］，但最近短、长TE研究显示无明显波谱改变［12］。这种效应归因于细胞膜外的敏感度变化影响了细胞内的谱线宽度。CSI可提供肿瘤异质性和浸润

8、的信息，可获得分辨率高于1cm3的三维图像。1HMRS临床应用进展缓慢的原因，需要特殊的软件以显示和分析波谱，特别是CSI所获得的大量资料。而且，即使