质子磁共振波谱在脑肿瘤中的应用进展

《质子磁共振波谱在脑肿瘤中的应用进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、质子磁共振波谱在脑肿瘤中的应用进展【摘要】正确诊断脑肿瘤才能更好地对其处理和治疗。1HMRS是获得肿瘤生化信息的非侵袭技术，其对传统的影像学技术提供了重要的补充。对于非肿瘤性病灶和不易手术切除而需放疗或化疗的肿瘤性病灶，无创伤并准确判断病灶性质的方法可取代不必要的活检。本文综述了1HMRS在脑肿瘤分类和分级中的应用，观察肿瘤的治疗反应和肿瘤进展情况，是决定肿瘤治疗计划的重要分子影像学技术。【关键词】1HMRS；脑肿瘤；诊断氢质子磁共振波谱（protonmagicresonancespectroscopy，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

2、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，但增强区外的1HMRS可显示异常，提示应用分子影像学方法1HMRS可改进脑肿瘤组织的确定并应用于决定放疗方案、立体定向活检的肿瘤定位以及手术切除范围［2］。近年来，1HMRS已逐渐应用于临床和科研。本文目的是总结当前1HMRS的应用：（1）诊断病灶；（2）肿瘤分级；（3）观察治疗反应和肿瘤进展情况；（4）协助制订治疗方案；（5）判断预后。1肿瘤1HMRS的意义活体1HMRS可明确肿瘤类型与代谢特征间的关系，但受

3、到诸多因素的干扰。如：（1）肿瘤常为非均质性，其波谱来源于多种组织成分［3］；（2）肿瘤细胞多样性，存在坏死和囊变组织，在高度浸润肿瘤如胶质瘤中含有正常脑组织；（3）肿瘤生长速度、细胞代谢和细胞密度不一致，部分肿瘤可能含有不同级别的恶性肿瘤细胞；（4）由于小块活检的病理组织学诊断不一定代表整个肿瘤的特征，关键是确定恶性程度最高的部分。因此，活体内4cm3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］。通过对细胞培养的高分辨率MR研究或活检可

4、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，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

5、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

6、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，

7、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