单体素1h-mrs及dwi在脑肿瘤鉴别诊断中的应用价值研究

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·论 著·

单体素1H-MRS及DWI在脑肿瘤鉴别诊断中的应用价值研究

李可珍，章家强，关仁样，蒋明智

（海南省万宁市人民医院放射科，海南 万宁 571500）

【摘要】目的 探讨单体素氢质子磁共振波谱（1H-MRS）及扩散加权成像(DWI)在脑肿瘤鉴别诊断中的应用价值。方法 选择2017年1月～2019年11月就诊于我院的60例脑肿瘤患者（低级别脑肿瘤26例，高级别脑肿瘤34例），均接受单体素1H-MRS及DWI、常规MRI检查，单体素1H-MR感兴趣区域(ROI)选择在肿瘤实质部分，计算各代谢物相对比值；DWI测量病变实质区域ADC值。比较低、高级别脑肿瘤实质区各代谢物比值、ADC值，分析ADC值与各代谢物比值相关性。结果 高级别脑肿瘤胆碱(Cho)/肌酸(Cr)比值高于低级别脑肿瘤，N-乙酰天门冬氨酸(NAA)/Cho、NAA/Cr比值与ADC值低于低级别脑肿瘤，差异有统计学意义（P＜0.05）；脑肿瘤ADC值与Cho/Cr呈负相关，NAA/Cho、NAA/Cr呈正相关性（r=-0.388、0.795、0.810，P=0.008、0.000、0.000）。结论 常规CT及MRI对疾病的鉴别常常缺乏特异性，单体素1H-MRS及DWI能为鉴别诊断低、高级别脑肿瘤提供重要的参考信息，可将其作为常规MRI的重要补充，利于临床早期准确诊断脑肿瘤，为治疗方案的制定提供参考依据，以改善患者病情。

【关键词】脑肿瘤；单体素1H-MRS；扩散加权成像

【中图分类号】R739.4 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-8242.2019.100.1.03

Study on the application value of 1H-MRS and DWI in differential

diagnosis of brain tumors

LI Ke-zhen, ZHANG Jia-qiang, GUAN Ren-xiang, JIANG Ming-zhi

（Department of Radiology, Wanning people's Hospital, Hainan Province,Hainan Sanya 571500,China）

【Abstract】Objective To investigate the application value of 1H-MRS and diffusion-weighted imaging (DWI) in differential diagnosis of brain tumors. Methods Sixty children with brain tumors who were admitted to our hospital from January 2017 to November 2019 were selected. All patients received 1H-MRS and DWI and routine MRI. The monomeric 1H-MR region of interest (ROI) was selected in the parenchymal part of the tumor to calculate the relative ratio of each metabolite; DWI measured the ADC value of the parenchymal parenchymal region. The ratio of metabolites and ADC values i n the parenchyma of low and high-grade brain tumors were compared, and the correlation between ADC value and ratio of metabolites was analyzed. Results The choline (Cho)/creatine (Cr) ratio of high-grade brain tumors was higher than that of low-grade brain tumors. The ratio of N-acetylaspartate (NAA)/Cho and NAA/Cr and ADC values w ere lower than those of low-grade brain. Brain tumor ADC values were negatively correlated with Cho/Cr, and positive correlations were observed between NAA/Cho and NAA/Cr. Conclusion Monomer 1H-MRS and DWI can provide important reference information for the differential diagnosis of low-grade and high-grade brain tumors. It can be used as an important supplement to conventional MRI, which is helpful for accurate diagnosis of brain tumors in early clinical stage and provides reference for the development of treatment plans.

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【Key words】Brain tumor; H magnetic resonance spectroscopy; Diffusion-weighted imaging

脑肿瘤发病率逐年上升，术前明确肿瘤恶性程度，对于治疗方法的选择、预后的判断非常重要。但因肿瘤常邻近重要的组织结构，限制临床活检[1]。1H-MRS及DWI作为常规MRI检查的重要补充，早期能从组织水分子水平、空间结构等多方面准确诊断疾病，可为临床选择治疗方案提供参考依据，减少患者痛苦，减轻家庭及社会负担[2-3]。本研究选择2017年1月～2019年11月就诊于我院的60例脑肿瘤患者为研究对象，旨在分析单体素1H-MRS及DWI在脑肿瘤鉴别诊断中的应用价值。现在报告如下。

1.2 方法

1.2.1 检查

入组患者均接受单体素1H-MRS及DWI、常规MRI检查。仪器：GE Signa 1.5T MR/i超导型磁共振成像系统。先行常规MR扫描，包括轴位T2-FLAIR、FSE-T2WI、SE-T1WI 和冠状位或矢状位T1WI检查。扫描参数。①SE-T1WI：TE 10ms，TR 350ms，矩阵 256×224，扫描时间2 min 21 s；②FSE-T2WI：TE 90 ms，TR 3000 ms，矩阵 320×224，扫描时间1 min 18 s；③T2-FLAIR：TE 120 ms，TR 8000 ms，矩阵 256×192，3 min 34 s。层厚8 mm，间隔2 mm，FOV 24 cm×24 cm，激励次数（NEX）=2。完成后行DWI扫描，采用单次激发SE-EPI序列，扫描参数：TE Minimum，TR 5000 ms，NEX=2，层厚8 mm，间隔 2 mm，在三个方向（X、Y、Z）上施加弥散梯度，弥散敏感系数（b值）为0 s/mm2、1000 s/mm2，扫描时间为20 s。完成后，以点分辨表面线圈法行1H-MRS检查。扫描参数：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院于2017年1月～2019年11月期间接诊的60例脑肿瘤患者，男42例，女18例；年龄5个月～50岁，平均年龄（23.94±2.18）岁；低级别脑肿瘤26例，高级别脑肿 瘤34例。

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2019 年第 6 卷第 100 期2019 Vol.6 No.100

TE 1000 ms，TR 144 ms，矩阵12×12，扫描时间 2 min 28 s。 VOI层面根据DWI扫描与常规头颅MR平扫结果而定，最大限度包括病灶及对侧相应的正常脑区，防止受到颅底骨骼、头皮、脑脊液、脂肪影响。由自动预扫描程序完成接收/发射增益调节、水抑制、体素内匀场，达到半高带宽＜10 Hz，水抑制＞96%。上述扫描结束后，将15 ml对比剂钆贲酸葡胺注射液经前臂静脉注射注入，行增强扫描。

1.2.2 图象及资料分析

使用GE Signa LX Release 9.1版 Functool（2）ADC与spectroscopy-2D Brain分析软件进行DWI与、1H-MRS图像分析。①DWI。选择肿瘤实质区测量ROI，测量灶周水肿带、病灶实质、对侧相应正常脑白质区的ADC值，取平均值。②1H-MRS。在代谢和解剖叠加图上，选取Cho峰值最高处做为ROI，分别测量病灶、对侧相应正常脑实质区的代谢物浓度，包括、胆碱（Cho）、肌酸（Cr）、N-乙酰天门冬氨酸（NAA）等，并计算Cho/Cr、NAA/Cho、NAA/Cr等相对

比值。

1.3 观察指标

比较低、高级别脑肿瘤实质区各代谢物比值、ADC值，分析ADC值与各代谢物比值相关性。

1.4 统计学方法

使用SPSS 21.0统计软件分析数据，计量资料（x±s）表示，t检验，采用person相关性分析脑肿瘤ADC值与各代谢物比值的相关性，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 不同级别脑肿瘤脑肿瘤实质区ADC值、各代谢物比值差异

DWI上，34例高级别脑肿瘤中3例呈等信号，31例呈高信号；26例低级别脑肿瘤中3例呈稍高信号，23例呈低信号。高级别脑肿瘤Cho/Cr比值高于低级别脑肿瘤，NAA/Cho、NAA/Cr比值与ADC值明显低于低级别脑肿瘤，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 不同级别脑肿瘤脑肿瘤实质区ADC值、各代谢物比值比较（x±s）

各代谢物比值与ADC值

Cho/CrNAA/ChoNAA/Cr

ADC值（×10mm/ s）

-3

2

高级别脑肿瘤（n=34）

4.14±1.670.04±0.060.21±0.340.70±0.16

低级别脑肿瘤（n=26）

1.67±0.490.35±0.411.12±1.011.26±0.38

t7.2924.3594.9137.756

P0.0000.0000.0000.000

2.2 脑肿瘤ADC值与各代谢物比值相关性

脑肿瘤ADC值与Cho/Cr呈负相关，NAA/Cho、NAA/Cr

呈正相性（P＜0.05）。见表2。

表2 脑肿瘤ADC值与各代谢物比值相关性分析

指标ADC值与Cho/CrADC值与NAA/ChoADC值与NAA/Cr

r-0.3880.7950.810

P0.0080.0000.000

3 讨 论 

CT、MRI等是临床诊断颅内疾病的常用影像学检查方法，多根据病变形态、部位、强化形式与周围水肿等综合分析做出结论，但常规影像学表现类似脑炎、脱髓鞘病变或脑梗死；部分脑低级星形细胞瘤无肿块形成；脑结核瘤、脑脓肿等非肿瘤性病变也可表现为灶周水肿、肿块样病变、明显占位效应等与肿瘤相似的MRI、CT表现，常导致鉴别诊断困难[4-5]。1H-MRS、DWI是两种完全无损伤的技术，检查费用相对低廉且不需要对比剂，随着相应软件与硬件的开发与升级，逐渐应用于临床，为脑部病变的定性诊断提供更多、更准确的信息[6]。

DWI可反映活体组织细胞内外水分子的微观运动情况，水分子的扩散与组织空间结构密切相关，基底膜、细胞膜等膜结构的分布、蛋白质等细胞浆内大分子物质分布、核浆比等均会对组织内水分子的扩散造成影响[7-8]。病理情况下膜结构的完整性受损与细胞内外的水分子分布情况变化可改变水分子的扩散速度，进而造成DWI上信号异常。本研究中，34例高级别脑肿瘤中DWI上3例呈等信号，

31例呈高信号；26例低级别脑肿瘤中3例呈稍高信号，23例呈低信号；高级别脑肿瘤ADC值明显低于低级别脑肿瘤，提示ADC值与DWI信号呈反比，提示DWI可有效区分高、低级别脑肿瘤性质。分析原因在于高级胶质瘤瘤体细胞存在明显的异型性，肿瘤核浆比例高且细胞密度大，减少细胞外间隙，对水分子扩散造成一定的显著，ADC值较低；低级胶质瘤瘤体有丝分裂与血管内皮细胞增殖不明显，肿瘤细胞较小，细胞外间隙相对较宽，利于水分子的扩散，ADC值较高。本研究中，高级别脑肿瘤Cho/Cr比值高于低级别脑肿瘤，NAA/Cho、NAA/Cr比值低于低级别脑肿瘤；脑肿瘤ADC值与Cho/Cr呈负相关，NAA/Cho、NAA/Cr呈正相性，提示1H-MRS易于鉴别区分低、高级别脑肿瘤。Cr减少表示能量代谢通路无法正常进行，NAA降低表示肿瘤破坏神经元，而Cho的增高与肿瘤细胞增殖活跃、有丝分裂增加致使细胞代谢异常增高有关。病理上胶质瘤的分级由细胞的增殖活力、高细胞密度决定。肿瘤的恶性程度越高，细胞分裂增殖越活跃，肿瘤细胞密度越大，Cho值越高。高级胶质瘤与低级胶质瘤相比更易出现乳酸峰或脂质峰，与

（下转7页）

2019 年第 6 卷第 100 期2019 Vol.6 No.100

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表1 2组疗效结果（n，%）

组别对照组观察组

显效2312

有效1015

无效511

总有效率86.84%71.05%

注：与对照组相比较P＜0.05

2.2 治疗前后中医证侯积分见表2。

表2 治疗前后中医证侯积分

中医证侯心烦口苦胸满胁胀头胀而晕呕吐酸水嗳气叹息

组别对照组观察组对照组观察组对照组观察组对照组观察组对照组观察组

治疗前2.47±0.312.54±0.152.66±0.222.63±0.162.27±0.142.35±0.192.55±0.141.82±0.172.54±0.131.28±0.14

治疗后0.84±0.611.53±0.580.64±0.441.45±0.751.43±0.700.34±0.360.83±0.470.43±0.310.44±0220.84±0.12

主要机制。因此，在具体的临床治疗过程中，中医治疗的核心主要在于对肝胃不和型妊娠剧吐实施干预，通过健脾和胃等方式，达到降逆止吐的干预结果[4-6]。从现阶段妊娠剧吐中医治疗情况分析，中药穴位贴敷药物治疗方法的应用，由于药物直接作用于穴位，进而促进血药浓度得以进一步提升。与此同时，药物直达病所，可以有效强化对妊娠剧吐临床症状的干预效果。

通过药方分析，其中木香的功效体现在健脾消食；砂仁具有温脾开胃的作用；姜竹茹具有除烦止呕，安胎的作用；黄芪具有补益脾气，补气固表的作用；酒黄芩具有清热燥湿，安胎的作用；生地具有清热凉血，养阴生津的作用；山药具有平补脾胃的作用；酒山萸肉具有补益肝肾的作用。内关穴为手厥阴心包经，有宁心安神，理气止痛的作用，具有调理中焦之气，调理脾胃功能，从而降冲气，和胃气；中脘属于任脉，是手太阳与手少阳，足阳明的交会穴，有和胃健脾，降逆利水之功效，关元穴具有培补元气，调气和血的作用，三穴配合起到，缓解症状的作用效果。综上所述，穴位贴敷有利于改善患者临床症状。

参考文献

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注：与对照组相比较P＜0.05

2.3 2组治疗前后尿酮体水平变化比较见表3。

表3 2组治疗前后尿酮体水平变化比较

组别对照组观察组

治疗前2.21±0.222.24±0.22

治疗后7d1.16±0.781.67±0.59

治疗后14d0.84±0.471.33±0.33

注：与对照组相比较P＜0.05

3 结 论

中医学认为，冲气上逆，胃失和降是妊娠剧吐发病的

本文编辑：董 京

（上接2页）

肿瘤的侵袭性有关。

综上所述，常规CT及MRI对疾病的鉴别常常缺乏特异性，单体素1H-MRS及DWI能为鉴别诊断低、高级别脑肿瘤提供重要的参考信息，可将其作为常规MRI的重要补充，利于临床早期准确诊断脑肿瘤，为治疗方案的制定提供参考依据，以改善患者病情。

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本文编辑：董 京