磁共振氨基质子转移成像在颅内常见肿瘤鉴别中的应用研究

摘要

背景:
　　颅内恶性肿瘤以原发性颅内淋巴瘤、脑转移瘤、高级别神经上皮肿瘤较为常见。三种肿瘤病理学基础不同，临床治疗的方法也不同，特别是脑转移瘤最常见的原发病灶肺癌，根据其具体的病理学类型，治疗方法完全不同，故正确的术前诊断对临床医师选择合适的治疗途径以及改善患者预后均有重要意义。磁共振以其多参数、多方位成像、无X线辐射和良好的软组织分辨率等优点使其成为临床上最常用的辅助检查方式之一，常规磁共振平扫及钆剂增强检查对三者的诊断和鉴别诊断主要依靠肿瘤位置、大小、数目、形态、信号强度以及强化形式，多数情况下，根据信号特点并结合可靠的临床病史可以对肿瘤做出较为准确的诊断。但是，三类肿瘤除部分转移瘤可以表现出原发灶的临床表现外，均有相近的神经系统症状，例如:头痛、呕吐、意识障碍、癫痫、视物模糊、言语障碍、偏瘫等症状。而且常规磁共振平扫及强化表现相近，这使得仅依靠常规影像学检查很难达到治疗前鉴别诊断的目的。一些能够反映功能和代谢信息的特殊序列比如磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)、磁共振弥散张量成像(diffusion-tensor imaging，DTI)、磁共振灌注加权成像(perfusion-weighted imaging，PWI)、磁共振波谱分析(MR spectroscopy，MRS)应用于临床，它们能从不同方面来反应肿瘤的特点，日益成为鉴别三者的重要手段，但是国内外不同学者对于这些技术在鉴别诊断中的敏感性和特异性的报道均不一致，且现有的磁共振技术无法对组织特异性显像，存在一定的局限性。
　　依赖化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer，CEST)技术能反应受检组织的PH值、代谢物浓度及酶的活性，有很广泛的应用前景。氨基质子转移(amide proton transfer，APT)技术是一种基于CEST、能检测内源性的游离氨基质子的分子影像新技术，可以对颅内肿瘤进行特异性显像。已有学者将这一技术运用到神经上皮肿瘤级别的判断、脑卒中时期的判断、胶质瘤复发与放射性坏死鉴别等方面，并取得了有价值的成果，单是尚没有人对这种新的成像技术在不同种类颅内肿瘤以及不同病理类型转移性肿瘤鉴别诊断中进行深入的探讨，本研究运用氨基质子转移成像分析不同种类颅内常见肿瘤以及不同病理类型脑转移瘤的影像学特征，探讨这一新的成像技术在颅内肿瘤鉴别诊断中的应用价值。
　　目的:
　　1.评估磁共振氨基质子转移(amide proton transfer，APT)成像在原发性颅内淋巴瘤、脑转移瘤以及高级别神经上皮肿瘤鉴别诊断中的应用价值。
　　2.评估磁共振氨基质子转移(amide proton transfer，APT)成像在小细胞肺癌脑转移瘤与非小细胞肺癌脑转移瘤之间鉴别诊断中的应用价值。
　　材料与方法:
　　1.研究对象
　　对110例未经手术治疗的脑肿瘤患者行常规磁共振平扫、增强扫描及氨基质子转移(amide proton transfer，APT)序列扫描，除部分脑转移瘤病例经影像学特点结合临床病史证实外，所有病例均经手术切除或立体定向穿刺活检病理证实。所有病例分为三组:原发性颅内淋巴瘤组22例，脑转移瘤组39例，高级别神经上皮肿瘤组49例。
　　2.MRI检查方法
　　检查在荷兰产飞利浦Achieva3.0T超导磁共振扫描仪进行，16通道标准头颈联合线圈，患者躺于磁体中心，为防止运动伪影影响图像质量，采用泡沫头枕及头带制动。常规扫描序列:轴位T1WI(TR400 ms，TE20 ms)、T2WI(2800 ms，TE105ms)、FLAIR(TR8000 ms，TE204 ms)序列，矩阵256×256，层厚5mm，层间距1.5 mm。增强扫描:对比剂采用10％钆本替酸葡甲胺Gd-DTPA，0.2ml/kg体重，3ml/s肘静脉团注。APT扫描:患者制动，各项准备、体位及机器同常规扫描。为避免干扰，在增强扫描之前选择肿瘤最大截面单层扫描，或根据常规MRI信号特点选择可能为瘤核心的层面多次扫描，根据强化特点选择分析的层面。采集方式为快速自旋回波序列(turbo spin-echo，TSE)，TSE因子（回聚脉冲波数）为32，TR=6s，TE=30ms，矩阵为128×128，FOV为230×230mm2，层厚5mm。扫描±3.55ppm两个位移处，扫描前二阶匀场，3μT能级上偏共振射频脉冲预饱和，预饱和时间为3s，重复8次提高信噪比，扫描时间约3分钟。
　　3.APT图像后处理及数据测量
　　将原始数据导入Sun UltmSparc Station(Sun Microsystems，Mountain View，CA)软件，用事先编辑好的交互式数据分析程序(IDL; Research Systems，Inc，Boulder，CO，USA)进行分析并构建基于APT转移率的伪彩图。两名经验丰富的影像科副主任医师职称以上医师（从事MRI诊断15年以上）结合常规MRI平扫及强化图像，在APT图像上划定瘤核心区、瘤旁区及对侧正常白质区3个感兴趣区，瘤核心区为肿瘤强化最明显的区域，瘤旁区为据强化边缘1.0-2.0cm内的水肿区（水肿带不明确时，不统计瘤旁区），对侧正常白质作为对照，分别测量这3个感兴趣区的APT转移率，每个区域测量5次，结果用平均数和标准差表示。
　　4.统计学处理
　　采用SPSS13.0软件处理，计算每个ROI的平均APT转移率及95％可信区间。(1)配对t检验分别比较淋巴瘤、转移瘤和高级别神经上皮肿瘤核心区与瘤旁区、对侧正常白质，瘤旁区与对侧正常白质APT转移率差异，单因素方差分析比较淋巴瘤、转移瘤与高级别神经上皮肿瘤两者瘤核心、瘤旁区的APT转移率的差异，总体有显著差异时，采用LSD两两比较。取P＜0.05为差异有统计学.意义。(2)在肺癌脑转移瘤组中采用两独立样本t检验比较病理类型为小细胞肺癌转移瘤组与非小细胞肺癌转移瘤组瘤核心是否存在差异。
　　结果:
　　1.原发性颅内淋巴瘤组22例，病理类型均为弥漫性大B细胞淋巴瘤;转移瘤组39例包括:肺癌脑转移28例，乳腺癌脑转移4例，肝癌脑转移2例、肾癌脑转移2例、结肠癌脑转移2例、胃癌脑转移1例;高级别神经上皮肿瘤组49例，其中Ⅲ级20例:包括间变性星形细胞瘤8例，间变性少突胶质细胞瘤10例，间变性少突星形细胞瘤1例，间变室管膜瘤1例;Ⅳ级29例:包括23例胶质母细胞瘤，4例胶质肉瘤，2例胶质母细胞瘤术后复发病例。
　　原发性颅内淋巴瘤瘤核心伪彩图信号较转移瘤与高级别神经上皮肿瘤瘤核心信号高，高级别神经上皮肿瘤瘤旁区信号较原发性颅内淋巴瘤与转移瘤瘤旁区信号高:淋巴瘤组、转移瘤组与高级别神经上皮肿瘤组瘤核心区APT转移率值分别为（3.43±0.67）％、(2.52±0.43)％、(2.72±0.59)％，三者之间差异有统计学意义(P=0.000);其中淋巴瘤组与转移瘤组和高级别神经上皮肿瘤组相比差异均具有统计学意义(P=0.000);转移瘤组与高级别神经上皮肿瘤组差异没有统计学意义(P=0.092);转移瘤组和高级别神经上皮肿瘤瘤旁区APT转移率值分别为（1.47±0.23）％和(1.81±0.31)％，两者之间差异有统计学意义(P=0.038)。
　　2.肺癌脑转移瘤组中，小细胞肺癌脑转移瘤组与非小细胞肺癌脑转移瘤组瘤核心均表现为高信号。小细胞肺癌脑转移瘤组瘤核心APT转移率(2.37±0.39)％与非小细胞肺癌脑转移瘤组瘤核心APT转移率(2.11±0.23)％差异有统计学意义，且小细胞肺癌脑转移瘤组瘤核心APT值高于非小细胞肺癌转移瘤组(P=0.037)。
　　结论:
　　1.淋巴瘤、转移瘤与高级别神经上皮肿瘤瘤核心APT转移率显著高于瘤旁区及对侧正常白质，淋巴瘤瘤核心APT转移率高于转移瘤与高级别神经上皮肿瘤，高级别神经上皮肿瘤瘤旁区APT转移率高于转移瘤。APT是常规MRI的有效补充，对淋巴瘤、转移瘤与高级别神经上皮肿瘤之间的鉴别有积极的意义，APT结合常规MRI平扫及增强序列，有助于淋巴瘤、转移瘤和高级别神经上皮肿瘤之间的鉴别。
　　2.小细胞肺癌的脑转移瘤瘤核心APT转移率显著高于非小细胞肺癌脑转移，说明APT信号或可以反映不同转移瘤病理类型的差异，通过检测瘤核心APT转移率对难以通过活检或者手术明确肿瘤病理的肺癌类型，有一定的提示意义。

目录

摘要

前言

第一部分 磁共振氨基质子转移成像在高级别神经上皮肿瘤与其他颅内常见恶性肿瘤鉴别诊断中的初步研究

1．资料与方法

2．结果

3．讨论

4．研究的不足

第二部分 磁共振氨基质子转移成像在不同病理类型肺癌脑转移瘤诊断中的初步研究

1．资料与方法

2．结果

3．讨论

全文小结

参考文献

综述 颅脑常见肿瘤MRI影像鉴别诊断的研究进展

中英文缩略词对照表

攻读硕士学位期间成果

致谢

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