核磁共振波谱诊断脑瘤技术ppt课件.ppt

核磁共振波谱诊断脑瘤技术 化学指纹 磁共振波谱 MRS MRS 是一种新兴的无创性体内观察组织代谢的方法 在脑肿瘤的基础和临床研究中具有重要价值 在提高脑肿瘤诊断准确率 鉴别肿瘤复发与放射治疗后坏死 了解肿瘤的代谢特性及预测肿瘤临床进程等方面具有重要意义 且能为临床制订合理的治疗方案提供帮助 一 基本原理与成像技术1 磁共振波谱 MRS 一种利用核磁共振现象和化学位移作用对一系列原子核及其化合物进行分析的方法 MRS是目前无损伤性的研究人体器官和组织代谢 生化改变及化合物定量分析的方法之一 化学位移 chemicalshift 同一种原子核 在不同的分子中 由于周围电子云的结构 分布和运动状态不同 周围电子云对其产生不同的屏蔽作用 磁屏蔽 化学环境 1H在H2O和脂类 CH3 具有不同的化学环境 则有不同的进动频率 B 1 B0 屏蔽常数 不同 即使在同一B0中 不同的化合物的相同原子核由于其所处的化学环境不同 其周围磁场强度会有细微变化 共振频率也会有所差别 化学位移在1 5T主磁场中 H2O和脂类中的1H的共振频率分别为63 75Hz及210Hz 相差3ppm 化学位移的单位表述 赫兹 Hz 相对值 ppm 频率的百万分之一 二 技术方法 参考像 选取ROI 空间定域 匀场 抑水 扫描 单体素采集 对一个体素的化合物浓度进行分析 多体素采集 计算ROI内所有体素化合物的平均浓度 2D CS3D CSI 激励回波序列点解析波谱 基本过程 NAA Cr Cho Lac Glx Cr 3 93 23 02 42 01 3ppm 三 正常图象分析1 常见化合物的化学位移及其作用 位于2 0ppm主要位于神经元上 是公认的神经元标志物 NAA降低往往提示神经元的脱失或功能障碍 1 NAA 氮 乙酰天门冬氨酸 位于3 2ppm 与细胞膜磷脂代谢有关 参与细胞膜构成 并且是乙酰胆碱的前体 Cho升高 反映胶质增生 细胞增殖和膜转运增加 2 Choline 胆碱复合物 甘油磷酸胆碱 磷酸胆碱和胆碱 位于3 0ppm 少量位于3 94ppm 作用 高能磷酸盐的储备形式及ATP和ADP的缓冲剂 其含量相对较稳定 常被作为1HMRS相对定量测量时的参照物 3 Creatine 肌酸 Cr 和磷酸肌酸 pCr 位于1 3ppm PRESS序列TE 144ms时 呈倒置双峰TE 288ms时 呈正置双峰正常情况下检测不到 常出现于缺血缺氧时 4 乳酸 Lacticacid 位于3 6ppm星形细胞内的一种重要的渗透递质 参与调节渗透压 营养细胞及生成表面活性物质 作为星形细胞的标志物 5 MI 肌醇 位于2 2 2 4ppm一种兴奋性神经递质在缺氧 肝性脑病或脑肿瘤等时升高 6 Glx 谷氨酰胺及谷氨酸复合物 2 如何定量 1 绝对定量 2 半定量 直接测代谢峰下的面积 3 相对定量 计算比值 NAA CRCHO NAACHO CRNAA CHO CR 等相对定量可以消除生物体及外磁场等的影响 应用较多 在正常人群中 各种代谢物的浓度并非一成不变 具有个体差异 而且随年龄的变化代谢物浓度有规律地变化 32w 4y 3mon 9y 一 脑血管病 二 肿瘤及肿瘤样病变 三 颞叶癫痫 四 老年性痴呆 Alzheimer病等 五 一些儿童脑疾病 六 其他 Parkinson病 白质脑病 肝性脑病 精神分裂症 MS等 四1HMRS在颅脑中的应疾病诊断用 原来有那么多用处啊 MRS在脑肿瘤中的应用价值1HMRS对脑肿瘤的临床应用具有广泛的应用前景 主要有几个方面 1 星形细胞瘤与急 亚急性脑梗塞 局灶性炎症的鉴别2 环形增强病变的鉴别3 肿瘤的定性诊断及良 恶性分级4 界定肿瘤界限 指导治疗方案 5 评估肿瘤治疗效果 脑肿瘤的波谱实质内NAA消失或降低 Cho显著升高 Cr轻度下降 可有Lac Lip出现 坏死囊变区内NAA Cho Cr均明显降低 伴Lac峰 T E Necrosis normal NAA Cho Lip Cr 星形细胞瘤 脑梗塞的1HMRS代谢物比值分析表Cho NAACho CrNAA Cr Lac Lip Cr星形2 12 0 31 2 26 0 76 0 91 0 180 45 0 19梗塞0 81 0 620 91 0 460 88 0 170 68 0 14P值0 0230 0210 750 62 1 1 星形细胞瘤与急 亚急性脑梗塞的鉴别 脑梗塞 正常神经元功能障碍或死亡 细胞膜转运减慢或失 能量代谢下降 可以导致NAA Cho和Cr降低 但是 由于乏氧造成糖酵解增加 使Lac明显增高 星形细胞瘤 肿瘤细胞增殖 细胞膜转运增强 而正常神经元被替代 因此Cho明显升高 NAA显著降低 Cho NAA Cho Cr明显增高 Normal Normal 附表 星形细胞瘤和局灶性脑炎的波谱代谢物比值例数Cho NAACho Cr星形细胞瘤112 12 0 312 26 0 76局灶性脑炎50 85 0 291 13 0 95P值 0 05 0 05 1 2星形细胞瘤与局灶性炎症的鉴别 肿瘤的定性诊断脑膜瘤脑膜瘤系脑外肿瘤 理论上不包含NAA 但Cho显著增高 丙氨酸峰Ala 1 47ppm 的出现 是其特征性改变 转移瘤NAA消失 Cho明显升高 Cr降低 出现Lac和 或Lip峰 胶质瘤NAA明显下降 级别越高 下降越明显 Cho显著升高 Cr降低 可出现脂质波及乳酸峰 提示肿瘤的脂性坏死和缺氧程度 2肿瘤的定性诊断及良 恶性分级 肿瘤良 恶性分级 高 低级别胶质瘤肿瘤实质的1H MRS代谢物比值分析表例数Cho NAACho CrNAA Cr Lac Lip Cr低级别102 02 0 312 26 0 760 91 0 180 45 0 19高级别352 88 0 492 76 1 030 83 0 281 38 1 71P值0 0320 2850 7790 168 Cho NAA 3 30 Cho NAA 5 12 附表 转移瘤与高级别胶质瘤瘤周水肿波谱代谢物比值例数Cho NAACho Cr转移瘤101 33 0 331 94 0 61高级别352 03 0 632 28 0 74t值0 700 33P值0 0060 230 3 界定肿瘤界限 指导治疗方案 胶质瘤 高级别胶质瘤瘤周水肿区有肿瘤细胞浸润 Cho显著增高 NAA Cr明显下降 Cho Cr Cho NAA增高 尤其Cho NAA 非浸润性肿瘤 良性脑膜瘤 转移瘤等 瘤周没有肿瘤细胞浸润 不出现病理性谱线 normal tumor tumor necrosis edema edema edema edema edema 1 肿瘤实质 2 3肿瘤下方水肿区 4 5 6