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研究背景与目的:磁共振波谱技术(magnetic resonance spectroscopy,MRS)作为观测活体脑组织的物质代谢特征、提供生物化学信息的工具,已广泛应用于人颅脑疾病的诊断。脑胶质瘤是人脑恶性肿瘤中发病率最高、诊治难度最大的肿瘤。脑胶质瘤具有与正常脑组织不同的代谢特征。应用磁共振波谱技术,特别是1H-MRS技术,通过检测脑胶质瘤的代谢物质,描述其代谢特征,进而对包括脑胶质瘤在内的颅脑肿瘤的诊断、鉴别诊断、分级甚至可能分型提供有价值的信息。本次研究旨在应用一种新的磁共振波谱数据的处理方法,即“基于计算儿何学的质子磁共振波谱信号的自动处理方法”,对45例手术前脑胶质瘟病例的磁共振波普数据进行全自动分析处理,并与术后病理结果对比分析,以期观测针对脑胶质瘤的代谢特征,探讨该方法对脑胶质瘤分级的价值,并将“基于计算几何学的质子磁共振波谱信号的自动处理方法”与“Siemens Trio Tim 3.0T磁共振自带磁共振波谱商品化分析软件”对MRS原始数据后处理结果相比较。具我们了解,目前还没有与本研究相同或类似的研究。 材料与方法:本次研究经北京天坛医院伦理委员会同意。本研究评价45例经北京天坛医院神经外科术后病理证实的脑胶质瘤患者,其中男性25例(平均年龄,44.48岁),女性20例(平均年龄,43.3岁),所有病例平均年龄43.96岁。男女比率为1.25∶1。将所有病例(n=45)分为低级别胶质瘤(Low Grade Glioma,LGG,WHOⅠ-Ⅱ)及高级别胶质瘤(High Grade Glioma,HGG,WHOⅢ-Ⅳ)两组,均于术前接受MRI平扫、增强及增强前MRS检查。所有病例在肿瘤最大层面于瘤内、瘤周水肿区、对侧对照区选取三个感兴趣区,获取胆碱(Choline,Cho)、N-乙酰天门冬氨酸(N-Acetyl Aspartate,Naa)、肌酸(Creatine,Cr)数据。MRS原始数据经“Siemens TrioTim3.0T磁共振扫描仪自带商品化分析软件”(以下简称“旧方法”)及“基于计算几何学的质子磁共振波谱信号的自动处理方法”(以下简称“新方法”)分别处理。统计数据采用如下三种代谢物比值形式表达:CHO/NAA、CHO/CR、NAA/CR。数据分析:1、采用两个独立样本T检验比较低级别胶质瘤组、高级别胶质瘤组间差异;采用单因素方差分析比较肿瘤内、肿瘤周边、对侧或远离肿瘤的对照区之间的差异;2、采用ROC曲线方法,分别以CHO/NAA、CHO/CR、NAA/CR为观测指标比较以上新、旧两种MRS数据处理方法对脑胶质瘤分级诊断的价值,找出最佳诊断分界点(cut-offpoint)。所有统计学检验均采用双侧检验,P<0.05有统计学意义。 结果:45个病例中含16个低级别胶质瘤,29个高级别胶质瘤。其中星形细胞胶质瘤(WHOⅡ)6例;少枝细胞胶质瘤(WHOⅡ)3例;少枝-星形细胞胶质瘤(WHOⅡ)6例,混合胶质神经元肿瘤1例;间变性少枝-星形细胞胶质痛(WHOⅢ)12例;胶质母细胞痛(WHOⅣ)17例。脑胶质瘤MRS结果表明:1、新、旧两种方法均显示,肌酸(Cr)轻度下降,N-乙酰天门冬氨酸(NAA)明显减低,胆碱(Cho)明显增高;低、高级别脑胶质瘤的肿瘤组织与对侧正常脑组织的NAA/CR、CHO/NAA、CHO/CR值存在显著性差异(P<0.05);“新方法”低级别和高级别脑胶质瘤的肿瘤组织的NAA/Cr、CHO/NAA值存在显著性差异(P<0.05),“旧方法”显示:CHO/NAA值存在显著性差异(P<0.05);脑胶质瘤的CHO/NAA、NAA/Cr值与病理级别相关,其中NAA/Cho和NAA/Cr值反映肿瘤级别较稳定;NAA/Cr值呈负相关关系,CHO/NAA、CHO/CR值呈正相关关系。2、单因素方差分析瘤内区、瘤周区、对照区的CHO/NAA、CHO/CR、NAA/CR值表明,新方法上述三个代谢比值存在显著性差异,而旧方法只有CHO/NAA、CHO/CR比值有显著性差异;从瘤内区→瘤周区→对照区,CHO/NAA、CHO/CR比值呈现大→中→小的趋势。3、ROC曲线分析显示,新、旧两种方法CHO/NAA值对高低级别胶质瘤有中等诊断价值,其最佳诊断分界点,分别为0.97和0.98。 结论:1HMRS数据后处理的新旧两种方法的结合可以提高脑胶质瘤术前分级诊断的准确率,能够反映脑胶质瘤的代谢特点;“新方法”对瘤周区肿瘤的浸润提供诊断价值。