3.0t質(zhì)子mrs診斷肝臟腫瘤的應(yīng)用研究

1、3.0T質(zhì)子MRS診斷肝臟腫瘤的應(yīng)用研究,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心陳代文,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,文章,3.0T質(zhì)子MRS診斷肝臟腫瘤的應(yīng)用研究張靜　劉鐵芳　葉慧義　蔡幼銓　馬林　孫非　吳堅(jiān)　郭行高解放軍總醫(yī)院放射診斷科中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志 2008年 1月第 16卷第 1期,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,背景,磁共振波譜(MRS)技術(shù)可以從分子代謝水平反映組織的病理生理變化,從功能改變對(duì)病變良惡性做出鑒別診斷。M

2、RS在中樞神經(jīng)系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。,背景,隨著MR技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展,MRS在腹部的應(yīng)用日益增多,但多局限于肝臟彌漫性病變?nèi)缰靖巍⒏窝?、肝硬化的研?在肝腫瘤中的應(yīng)用價(jià)值仍在初步探討之中。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,背景,國(guó)內(nèi)少見3. 0T磁共振肝臟MRS的相關(guān)報(bào)道。本研究分析正常肝臟及肝臟腫瘤的1HMRS表現(xiàn),以自身相對(duì)正常肝區(qū)為參照,比較腫瘤膽堿(Choline, Cho) 、脂肪(Lipid, Lip )和水(Water

3、,W)的變化,初步探討其對(duì)肝臟腫瘤的診斷價(jià)值。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,材料和方法,正常對(duì)照組: 46名無(wú)肝炎、肝硬化及腫瘤病史健康志愿者,男28例,女18例,年齡12～68歲,平均41歲。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,材料和方法,病變組: 2005.2.11～2006.2.10,經(jīng)病理證實(shí)的肝臟腫瘤25 例,男21 例,女4 例,年齡18 ～67歲,平均46歲。其中惡性19例(肝細(xì)胞癌14例

4、、肝透明細(xì)胞癌2例、轉(zhuǎn)移癌2例和膽管癌1例) ,良性6例(局灶性結(jié)節(jié)增生3例、海綿狀血管瘤2例和肝細(xì)胞腺瘤1例) 。病變直徑2. 5～10 cm,平均4. 2cm。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,采用3. 0 T ( GE, Signa Excite 3T)超導(dǎo)磁共振儀, 8通道相控表面線圈。采用呼吸觸發(fā)脂肪抑制快速自旋回波( FSE /T2WI)橫軸位圖像用作MRS定位,在選擇感興趣區(qū)(ROI)時(shí)盡量避開血管、膽管和病變的鈣化、囊變

5、及壞死區(qū);,儀器設(shè)備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,1HMRS檢查使用單體素PRESS序列: TR 1500 ms, TE 30 ms,激勵(lì)次數(shù)(NEX) 8,體素大小25mm ×25mm ×25mm,掃描時(shí)間為2min12s。,儀器設(shè)備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,在感興趣區(qū)上下、前后、左右界分別加飽和帶,以消除腹壁、腹腔內(nèi)脂肪的影響。常規(guī)自動(dòng)預(yù)掃描完成勻場(chǎng)和抑水,達(dá)到FWHM小于20;采

6、用分次屏氣完成掃描,呼氣末屏氣以保持膈肌運(yùn)動(dòng)差別最小。,儀器設(shè)備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,46個(gè)正常肝臟每個(gè)至少選取1個(gè)ROI,其中17個(gè)選取2個(gè)不同部位的ROI。脂肪肝的判斷使用擾相梯度回波雙回波序列, TR 245ms, TE分別為2. 4 ms(相位一致)和5. 8 ms (相位相反) 。,儀器設(shè)備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,在工作站上以SAGE軟件對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。選出8個(gè)通道中信噪比最高的

7、1個(gè)原始圖像進(jìn)行分析與后處理,計(jì)算譜線中抑水前的水峰(4. 7 ppm) 、抑水后的Cho峰(3. 2 ppm)和Lip峰(1. 3ppm)的峰值及峰下面積。,數(shù)據(jù)采集,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,列入統(tǒng)計(jì)的譜線要求基線平穩(wěn),當(dāng)Cho峰達(dá)到基線水平時(shí)其峰值計(jì)為0。,數(shù)據(jù)采集,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,應(yīng)用SPSS12. 0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 正常對(duì)照組: 用配對(duì)t檢驗(yàn)比較同一個(gè)肝臟部位不同的2個(gè)ROI所得的數(shù)據(jù);用X2

8、 檢驗(yàn)分析Cho峰的顯示率在有無(wú)脂肪肝兩組人群中的差異。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,病變組: 用配對(duì)t檢驗(yàn)比較病變區(qū)與自身相對(duì)正常區(qū)的數(shù)據(jù)。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,MRS的敏感性與磁場(chǎng)強(qiáng)度的2 /3次方成正比,場(chǎng)強(qiáng)越高,敏感性和分辨力越高。3. 0T磁共振儀縮短了掃描時(shí)間,提高了MRS的臨床使用價(jià)值。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,討論與結(jié)果,正常肝臟3. 0 T1HMRS表現(xiàn)及技術(shù)的可重復(fù)性,46個(gè)正常肝

9、臟63個(gè)ROI中有57個(gè)獲得滿意譜線,可見高而尖的水峰、較水峰低的Lip 峰,部分正常肝臟在3. 2 ppm處可見Cho峰。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常肝臟3. 0 T1HMRS表現(xiàn)及技術(shù)的可重復(fù)性,經(jīng)SAGE軟件后處理,用相應(yīng)的峰高和峰下面積來(lái)計(jì)算Cho、Lip 及W的相對(duì)含量。其中17 個(gè)正常肝臟2個(gè)不同部位的ROI得到的兩組數(shù)據(jù)無(wú)差異( P > 0. 05) ,說(shuō)明1HMRS有很好的重復(fù)性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)

10、影像中心,正常人肝臟的1HMRS表現(xiàn),活體肝1HMRS可以顯示W(wǎng)ater、Lip 及Cho的含量。Cho峰代表組織內(nèi)總的Cho含量,包括磷酸膽堿、磷脂酰膽堿和磷酸甘油膽堿,是細(xì)胞膜代謝產(chǎn)物,其含量取決于細(xì)胞的代謝水平。Cho含量升高反映細(xì)胞膜合成增加或細(xì)胞增殖的加快。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常人肝臟的1HMRS表現(xiàn),本文作者研究表明部分正常人肝臟MRS中可出現(xiàn)Cho峰,可見肝內(nèi)檢測(cè)到Cho峰并非惡性腫瘤的特異表現(xiàn)。,南京軍區(qū)

11、福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,46個(gè)正常肝臟根據(jù)MR化學(xué)位移成像分為無(wú)脂肪肝組(33個(gè))和有脂肪肝組(13個(gè)) 。并根據(jù)波譜計(jì)算出每個(gè)肝臟的脂/水(Lip /W ) 含量比。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關(guān)系,無(wú)脂肪肝組的Lip /W峰下面積比為0. 024 ±0. 030;脂肪肝組的Lip /W峰下面積比為0. 409 ±0. 243,后者明顯大于前者( P<0. 01) 。

12、,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關(guān)系,46個(gè)正常肝臟中, 8%的脂肪肝出現(xiàn)Cho 峰( 1 /13) , 85%無(wú)脂肪肝的肝臟出現(xiàn)Cho峰(28 /33) ,前者明顯小于后者( P < 0. 01) 。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關(guān)系,肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的相關(guān)性分析,由于動(dòng)物試驗(yàn)研究表明, 1HMRS可以對(duì)脂肪肝做出定量分析,而且1HMRS

13、與MRI抑脂序列反映脂肪肝的病變程度基本一致,與組織病理學(xué)分級(jí)高度相關(guān) 。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的相關(guān)性分析,本文作者研究對(duì)脂肪肝進(jìn)行定量分析表明,脂肪肝組的Lip /W比(0. 348)明顯大于無(wú)脂肪肝組(0. 023) 。本研究正常肝臟中脂肪肝組Cho峰的顯示率(8% )明顯低于非脂肪肝組(85% ) ,表明肝脂肪變性明顯降低了膽堿的顯示率。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,肝臟Cho峰的顯

14、示率與脂肪變性的相關(guān)性分析,有研究表明,肝脂肪變性可能與合成脂蛋白的原料如磷脂或組成磷脂的膽堿等物質(zhì)的缺乏有關(guān),同樣肝脂肪變性也會(huì)造成肝細(xì)胞代謝降低,功能受損。本研究與上述研究的結(jié)論相符,但尚需增加樣本量進(jìn)一步證實(shí)。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,HCC的1HMRS表現(xiàn)及譜線分析,14例HCC中, 13例病變區(qū)出現(xiàn)Cho峰,以自身相對(duì)正常區(qū)為參照, 14 例HCC 中病變區(qū)Cho峰下面積>自身相對(duì)正常區(qū)的有10 例 , <

15、正常區(qū)的有3例,另1例病變區(qū)及正常區(qū)均未檢測(cè)到Cho峰。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,14 例HCC 中病變區(qū)Cho峰下面積>自身相對(duì)正常區(qū)的有10 例 , <正常區(qū)的有3例,另1例病變區(qū)及正常區(qū)均未檢測(cè)到Cho峰。,HCC統(tǒng)計(jì)圖,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對(duì)HCC的診斷價(jià)值,本文作者研究表明正常肝臟也可出現(xiàn)Cho峰,而且Cho含量的個(gè)體差異很大, HCC患者又常伴有肝硬化背景,因

16、此評(píng)判腫瘤Cho含量增高與否要與自身相對(duì)照。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對(duì)HCC的診斷價(jià)值,31 PMRS研究表明肝臟腫瘤細(xì)胞代謝加快,膽堿類化合物增多;非活體肝組織1HMRS研究表明肝細(xì)胞癌相對(duì)于肝硬化和正常肝組織Cho峰升高而Lip峰降低。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對(duì)HCC的診斷價(jià)值,本文作者研究中大部分HCC的Cho含量高于自身相對(duì)正常的肝組織,說(shuō)明

17、HCC腫瘤細(xì)胞代謝旺盛,與上述文獻(xiàn)結(jié)論相符。但病變區(qū)Cho的降低并不能除外HCC,由此反映腫瘤生長(zhǎng)的不均勻性。采集MRS時(shí)應(yīng)盡量避開病變內(nèi)出血、壞死及囊變部分。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,5例非HCC惡性腫瘤與自身相對(duì)正常區(qū)的Cho含量比較,只有1例肝透明細(xì)胞癌病變區(qū)Cho明顯增高, 1例乳腺癌肝轉(zhuǎn)移伴有重癥脂肪肝的患者,其腫瘤區(qū)及自身相對(duì)正常區(qū)均未檢測(cè)到Cho。(患者1、2為肝透明細(xì)胞癌, 3 為

18、膽管細(xì)胞癌, 4為乳腺癌肝轉(zhuǎn)移伴有重度脂肪肝, 5為結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移),非HCC惡性腫瘤統(tǒng)計(jì)圖,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,6例良性病變與自身相對(duì)正常區(qū)的Cho含量比較, 3例肝局灶性結(jié)節(jié)增生病變區(qū)Cho相對(duì)增高; 1例肝腺瘤和2例海綿狀血管瘤病變區(qū)Cho含量相對(duì)減少。(患者1、2、3為肝局灶性結(jié)節(jié)增生, 4為肝細(xì)胞腺瘤, 5、6為海綿狀血管瘤),良性腫瘤統(tǒng)計(jì)圖,肝臟良性腫瘤的1HMRS表現(xiàn),病變Cho含量相對(duì)增高并非惡性腫瘤的特異性

19、表現(xiàn),本研究表明部分良性腫瘤(3例肝局灶性結(jié)節(jié)增生)也可有此表現(xiàn)。如果良性腫瘤代謝旺盛、短期內(nèi)生長(zhǎng)迅速,也會(huì)導(dǎo)致Cho含量增加。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,肝臟良性腫瘤的1HMRS表現(xiàn),一般對(duì)于影像學(xué)表現(xiàn)為良性的病變需要定期隨訪,以觀察腫瘤的生長(zhǎng)變化,判斷其生物學(xué)特性,而通過(guò)1HMRS可無(wú)創(chuàng)、及時(shí)地提示腫瘤的生物學(xué)特性,如果腫瘤內(nèi)Cho含量增加可反映其生長(zhǎng)代謝活躍。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,肝臟良性腫瘤的1HMRS表現(xiàn),本

20、文作者研究中2例海綿狀血管瘤的Cho相對(duì)減少,表明該病變具有細(xì)胞代謝不旺盛,生長(zhǎng)緩慢的良性生物學(xué)特性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,正常肝臟及肝臟良、惡性腫瘤Cho、W及Lip 含量的比較,14例HCC病變區(qū)Cho /Lip 較自身相對(duì)正常區(qū)增高; 6例良性腫瘤病變區(qū)Cho /Lip 較自身相對(duì)正常區(qū)降低。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,1HMRS對(duì)肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價(jià)值,文獻(xiàn)報(bào)道腫瘤內(nèi)Ch

21、o /Lip 比值在肝臟良、惡性腫瘤中的差異對(duì)鑒別腫瘤的良惡性有一定的診斷價(jià)值,惡性腫瘤的Cho /Lip 大于良性腫瘤。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,1HMRS對(duì)肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價(jià)值,本研究表明, HCC中病變區(qū)Cho /Lip較自身相對(duì)正常區(qū)增高,良性腫瘤病變區(qū)的Cho /Lip 較自身相對(duì)正常區(qū)降低;,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,1HMRS對(duì)肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價(jià)值,正常肝臟Cho /L ip的分布范圍較大,與

22、良惡性腫瘤都有交叉重疊,故觀察病變內(nèi)的Cho /Lip 應(yīng)以自身相對(duì)正常肝區(qū)為參照,但樣本含量較少,故其對(duì)肝臟腫瘤的鑒別診斷意義尚需進(jìn)一步探討。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,左圖為正常肝臟MRS,于4. 7ppm和1. 3ppm處可見高而尖的Water、Lip峰,于3. 2ppm處未檢測(cè)到Cho峰。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,左圖為HCC病變區(qū)的MRS,于3. 2ppm處檢測(cè)到Cho峰。右圖: 以橫軸位T2W I作為定位像。,

23、南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心,體會(huì),文章作者對(duì)3.0T質(zhì)子MRS如何在腹部中的應(yīng)用做了較為詳細(xì)的論述，對(duì)我們的今后工作具有一定的指導(dǎo)作用，具有一定的創(chuàng)新性及實(shí)用性。文章設(shè)立了正常組與病變組，病變組中的自身正常組織與病變組織的波譜對(duì)比，并使用了不同的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，具有一定的科學(xué)性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中