3.0t質(zhì)子mrs診斷肝臟腫瘤的應用研究

1、3.0T質(zhì)子MRS診斷肝臟腫瘤的應用研究,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心陳代文,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,文章,3.0T質(zhì)子MRS診斷肝臟腫瘤的應用研究張靜　劉鐵芳　葉慧義　蔡幼銓　馬林　孫非　吳堅　郭行高解放軍總醫(yī)院放射診斷科中國醫(yī)學影像學雜志 2008年 1月第 16卷第 1期,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,背景,磁共振波譜(MRS)技術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)已得到廣泛應用。,背景,隨著MR技術和設備的不斷發(fā)展,MRS在腹部的應用日益增多,但多局限于肝臟彌漫性病變?nèi)缰靖?、肝炎、肝硬化的研?在肝腫瘤中的應用價值仍在初步探討之中。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,背景,國內(nèi)少見3. 0T磁共振肝臟MRS的相關報道。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,初步探討其對肝臟腫瘤的診斷價值。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,材料和方法,正常對照組: 46名無肝炎、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)學影像中心,材料和方法,病變組: 2005.2.11～2006.2.10,經(jīng)病理證實的肝臟腫瘤25 例,男21 例,女4 例,年齡18 ～67歲,平均46歲。其中惡性19例(肝細胞癌14例

4、、肝透明細胞癌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)學影像中心,采用3. 0 T ( GE, Signa Excite 3T)超導磁共振儀, 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);,儀器設備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,1HMRS檢查使用單體素PRESS序列: TR 1500 ms, TE 30 ms,激勵次數(shù)(NEX) 8,體素大小25mm ×25mm ×25mm,掃描時間為2min12s。,儀器設備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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)自動預掃描完成勻場和抑水,達到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動差別最小。,儀器設備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,46個正常肝臟每個至少選取1個ROI,其中17個選取2個不同部位的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) 。,儀器設備和檢查方法,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,在工作站上以SAGE軟件對掃描數(shù)據(jù)進行后處理。選出8個通道中信噪比最高的

7、1個原始圖像進行分析與后處理,計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)學影像中心,列入統(tǒng)計的譜線要求基線平穩(wěn),當Cho峰達到基線水平時其峰值計為0。,數(shù)據(jù)采集,統(tǒng)計學分析,應用SPSS12. 0 軟件進行統(tǒng)計分析。 正常對照組: 用配對t檢驗比較同一個肝臟部位不同的2個ROI所得的數(shù)據(jù);用X2

8、 檢驗分析Cho峰的顯示率在有無脂肪肝兩組人群中的差異。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,統(tǒng)計學分析,病變組: 用配對t檢驗比較病變區(qū)與自身相對正常區(qū)的數(shù)據(jù)。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,MRS的敏感性與磁場強度的2 /3次方成正比,場強越高,敏感性和分辨力越高。3. 0T磁共振儀縮短了掃描時間,提高了MRS的臨床使用價值。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,討論與結(jié)果,正常肝臟3. 0 T1HMRS表現(xiàn)及技術的可重復性,46個正常肝

9、臟63個ROI中有57個獲得滿意譜線,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)學影像中心,正常肝臟3. 0 T1HMRS表現(xiàn)及技術的可重復性,經(jīng)SAGE軟件后處理,用相應的峰高和峰下面積來計算Cho、Lip 及W的相對含量。其中17 個正常肝臟2個不同部位的ROI得到的兩組數(shù)據(jù)無差異( P > 0. 05) ,說明1HMRS有很好的重復性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學

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,是細胞膜代謝產(chǎn)物,其含量取決于細胞的代謝水平。Cho含量升高反映細胞膜合成增加或細胞增殖的加快。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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)學影像中心,46個正常肝臟根據(jù)MR化學位移成像分為無脂肪肝組(33個)和有脂肪肝組(13個) 。并根據(jù)波譜計算出每個肝臟的脂/水(Lip /W ) 含量比。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關系,無脂肪肝組的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)學影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關系,46個正常肝臟中, 8%的脂肪肝出現(xiàn)Cho 峰( 1 /13) , 85%無脂肪肝的肝臟出現(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)學影像中心,正常肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的關系,肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的相關性分析,由于動物試驗研究表明, 1HMRS可以對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,與組織病理學分級高度相關 。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,肝臟Cho峰的顯示率與脂肪變性的相關性分析,本文作者研究對脂肪肝進行定量分析表明,脂肪肝組的Lip /W比(0. 348)明顯大于無脂肪肝組(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)學影像中心,肝臟Cho峰的顯

14、示率與脂肪變性的相關性分析,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,同樣肝脂肪變性也會造成肝細胞代謝降低,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一步證實。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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,以自身相對正常區(qū)為參照, 14 例HCC 中病變區(qū)Cho峰下面積>自身相對正常區(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)均未檢測到Cho峰。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,14 例HCC 中病變區(qū)Cho峰下面積>自身相對正常區(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)均未檢測到Cho峰。,HCC統(tǒng)計圖,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對HCC的診斷價值,本文作者研究表明正常肝臟也可出現(xiàn)Cho峰,而且Cho含量的個體差異很大, HCC患者又常伴有肝硬化背景,因

16、此評判腫瘤Cho含量增高與否要與自身相對照。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對HCC的診斷價值,31 PMRS研究表明肝臟腫瘤細胞代謝加快,膽堿類化合物增多;非活體肝組織1HMRS研究表明肝細胞癌相對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)學影像中心,HCC的1HMRS表現(xiàn)及1HMRS對HCC的診斷價值,本文作者研究中大部分HCC的Cho含量高于自身相對正常的肝組織,說明

17、HCC腫瘤細胞代謝旺盛,與上述文獻結(jié)論相符。但病變區(qū)Cho的降低并不能除外HCC,由此反映腫瘤生長的不均勻性。采集MRS時應盡量避開病變內(nèi)出血、壞死及囊變部分。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,5例非HCC惡性腫瘤與自身相對正常區(qū)的Cho含量比較,只有1例肝透明細胞癌病變區(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)及自身相對正常區(qū)均未檢測到Cho。(患者1、2為肝透明細胞癌, 3 為

18、膽管細胞癌, 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)計圖,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,6例良性病變與自身相對正常區(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含量相對減少。(患者1、2、3為肝局灶性結(jié)節(jié)增生, 4為肝細胞腺瘤, 5、6為海綿狀血管瘤),良性腫瘤統(tǒng)計圖,肝臟良性腫瘤的1HMRS表現(xiàn),病變Cho含量相對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)生長迅速,也會導致Cho含量增加。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,肝臟良性腫瘤的1HMRS表現(xiàn),一般對于影像學表現(xiàn)為良性的病變需要定期隨訪,以觀察腫瘤的生長變化,判斷其生物學特性,而通過1HMRS可無創(chuàng)、及時地提示腫瘤的生物學特性,如果腫瘤內(nèi)Cho含量增加可反映其生長代謝活躍。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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相對減少,表明該病變具有細胞代謝不旺盛,生長緩慢的良性生物學特性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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 較自身相對正常區(qū)增高; 6例良性腫瘤病變區(qū)Cho /Lip 較自身相對正常區(qū)降低。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,1HMRS對肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價值,文獻報道腫瘤內(nèi)Ch

21、o /Lip 比值在肝臟良、惡性腫瘤中的差異對鑒別腫瘤的良惡性有一定的診斷價值,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)學影像中心,1HMRS對肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價值,本研究表明, HCC中病變區(qū)Cho /Lip較自身相對正常區(qū)增高,良性腫瘤病變區(qū)的Cho /Lip 較自身相對正常區(qū)降低;,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,1HMRS對肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷價值,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 應以自身相對正常肝區(qū)為參照,但樣本含量較少,故其對肝臟腫瘤的鑒別診斷意義尚需進一步探討。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,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處未檢測到Cho峰。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,左圖為HCC病變區(qū)的MRS,于3. 2ppm處檢測到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)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,體會,文章作者對3.0T質(zhì)子MRS如何在腹部中的應用做了較為詳細的論述，對我們的今后工作具有一定的指導作用，具有一定的創(chuàng)新性及實用性。文章設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比，并使用了不同的統(tǒng)計學方法，具有一定的科學性。,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中