肿瘤代谢产物氢质子磁共振波谱信号的检测及其临床意义

发布时间：2020-04-22 22:55

【摘要】：目的:氢质子磁共振波谱成像技术(~1H-MRS)能对体内多种代谢产物进行无创性检测,并通过伪彩色处理技术对代谢产物分布范围进行准确显示。本研究拟利用该技术,观察颌面部肿瘤中胆碱、肌酸、乳酸脂质、胆碱肌酸比值等特定代谢产物浓度含量的分布情况,比较其与肿瘤病理表现的相互关性,优化序列参数提高检出灵敏度,并探索该代谢产物在颌面部肿瘤的病情变化和治疗预后中的临床意义,提高~1H-MRS的临床应用价值。方法:1.通过对原发肿瘤病例手术取材后行实验室检查,将其病理组织切片及免疫荧光图与~1H-MRS结果作比较,利用伪彩色处理技术观察测量区域的~1H-MRS谱线及代谢产物浓度定量信息;2.跟踪并随访颌面部肿瘤患者~1H-MRS表现,比较不同参数设定下波谱图像的区别,归纳信号检测敏感性的特点和可进行优化的参数;3.定量分析肿瘤特定代谢产物在诊断、随访中的变化,将病灶与自体同部位术前波谱相或中线对称的健侧区域波谱相作比较。4.联合应用~1H-MRS、DWI、DCE等多种功能性磁共振影像表现评价肿瘤及其周边侵犯情况。结果:1.~1H-MRS波谱图像中TE在144ms时能检测出胆碱、肌酸、乳酸脂质等代谢产物浓度异常信号的改变,波谱基线较为毛糙,乳酸脂质谱线变异较大;TE在35ms时对胆碱、肌酸检测效率较低,对代谢产物乳酸脂质检测灵敏度更好,且其检测基线光滑平稳,受到的噪声干扰波动变形也更小。2.相比对照组,在20例肿瘤患者不论颌面部肿瘤细胞分型的随访中发现,乳酸脂质含量均明显上升(p0.001)。在有效治疗后一年内的随访发现,有例患者乳酸脂质含量明显下降到基线,5例患者LL异常得到改善,其余代谢产物(胆碱、肌酸、胆碱肌酸比值)改变规律不明显。3.在45例手术病理证实的舌鳞状细胞癌患者联合应用~1H-MRS、DWI、DCE后发现,肿瘤实体区与近肿瘤区、远肿瘤区域带内ADC值均数、DCE最大斜率均数具有差别(p0.001),并且不同区域带内时间信号曲线(TIC)类型存在差异(p0.001)。结论:1.~1H-MRS能够对肿瘤各种异常代谢产物进行准确检测并定量显示,由伪彩色技术叠代处理后能得到肿瘤实质及周边区域代谢产物浓度含量的信号分布图。2.数据显示TE在35ms时对乳酸脂质浓度信号的变化检测更敏感,TE在144ms时对胆碱、肌酸、乳酸脂质等代谢物质的检测项目更多。将两者结合而论,~1H-MRS长TE值检测结果包含更多代谢物信息,提示临床可将其应用于颌面部肿瘤的初诊判断;短TE值检测结果提示临床可在颌面部肿瘤各阶段(术前诊断和术后随访)中对肿瘤特异性代谢物质乳酸脂质含量进行监控。3.在肿瘤及周边区域内~1H-MRS检测中LL信号的变化趋势与组织的ADC值和TIC曲线的变化趋势存在一定的相互关系;在~1H-MRS基础上联合应用DWI、DCE这3种功能性磁共振检测技术,可以提高诊断准确率。
【图文】：

图 1：1H-MRS 兴趣区定位、T1 加权相、弥散加权相、T2 加权相、长短 TE 值1H-MRS 伪图和谱线图Figure 1:1H-MRS field of view localization,T1WI,DWI,T2WI,color map and spectroscopimage注：A：磁共振波谱1H-MRS 兴趣区置放定位图；B：磁共振平扫 T1WI 相轴位图；C：振平扫 DWI 相轴位图；D：磁共振平扫 T2WI 轴位图；E：短 TE 值1H-MRS 乳酸脂质色信号分布图；F：短 TE 值1H-MRS 谱线波峰图；G：长 TE 值1H-MRS 乳酸脂质伪彩号分布图；H：长 TE 值1H-MRS 谱线波峰图。上行图 A-D 显示黄色实线框为兴趣区内1H-MRS 代谢产物信号采集区域，兴趣区的放置需包括肿瘤实质、边界及正常组织。外周黄色虚线切线框为放射频预饱和带，作用是抑制兴趣区周边噪声从而提高兴趣区内信号准确性。1WI、DWI、T2WI 为同一病例同一层面的不同序列采集图像对比，综合显示瘤实质的位置、轮廓、边界等信息。下行图E-H显示同一病例同一探测点短TE（TE=35ms）及长TE（TE=144ms区别。下行显示 TE 为 35ms 与 144ms 波谱伪彩色图及谱线峰值区别。在伪

图 2: 肿瘤组与对照组长短 TE 值波谱图谱线形态显示e 2:1H-MRS metabolites wave shape in different TE values between control grocancer group照组与肿瘤组长短 TE 值波谱图像对比：A.对照组短 TE35ms 图像，显示 LL 峰无法检测出波峰及形态；B.肿瘤组短 TE35ms 图像，显示清晰地深大照组长 TE144ms 图像，能见到 Cho、Cr 小峰，谱线容易受匀场环境和磁生杂乱不等的波峰形态，基线不稳且毛糙,；D.肿瘤组长 TE144ms 图像，，宽瘤异常糖代谢中可能存在乳酸脂质堆集于组织内。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.2;R739.81

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本文编号：2637060