楊 春 徐 凱 鄭駿年 許 倩 馬 紅 榮玉濤

通過(guò)觀察代謝變化可對(duì)前列腺病變進(jìn)行定性診斷[1]。在應(yīng)用M RS檢查結(jié)果進(jìn)行半定量分析時(shí),首先應(yīng)對(duì)測(cè)量體素的MRS譜線質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。而對(duì)比劑是否會(huì)影響M RS的結(jié)果,一直存在爭(zhēng)議。本研究用高場(chǎng)MR儀研究對(duì)比劑釓噴替酸葡甲胺 (Gd-DTPA)是否會(huì)影響前列腺氫質(zhì)子M R波譜(1H-MRS)的線寬 (line width,LW)、抑水率 (water suppression,WS%)及譜線質(zhì)量。

方 法

1.研究對(duì)象

連續(xù)選取于2009年6月至2010年4月在我科行前列腺M(fèi)RS檢查的患者30例,年齡49～79歲,平均年齡62.5歲。

2.儀器設(shè)備和藥品

掃描設(shè)備使用GE signa HD 3.0T磁共振掃描儀。對(duì)比劑釓噴替酸葡甲胺Gd-DTPA為德國(guó)拜耳先靈公司生產(chǎn),用量為 0.2ml/kg,注射速度 3ml/s,注射對(duì)比劑后使用20ml的生理鹽水沖洗。

3.3DMRS檢查技術(shù)及數(shù)據(jù)分析

常規(guī)軸位抑脂T2WI后,利用T2WI圖像為3D MRS定位像和代謝圖疊加的解剖圖,以體線圈(BODY)為接收線圈,以proseme序列行3D MRS檢查,TR1000ms;TE145ms;FOV11cm2;NEX8;矩陣12×8;掃描時(shí)間776s。在定位像上感興趣區(qū)(ROI)周圍加飽和帶以消除前列腺周圍脂肪及氣體的影響。靜脈注射對(duì)比劑前,1H-MRS掃描行常規(guī)預(yù)掃描,進(jìn)行自動(dòng)勻場(chǎng),記錄LW及WS%。靜脈注射對(duì)比劑5min后,復(fù)制1H-MRS,不改動(dòng)任何參數(shù),行預(yù)掃描,進(jìn)行自動(dòng)勻場(chǎng),記錄LW及WS%。

所得1H-MRS數(shù)據(jù)利用Functool軟件自動(dòng)后處理。由兩名放射科醫(yī)師以盲法判斷1H-MRS譜線的譜線質(zhì)量,參考佟艷軍等[2]的標(biāo)準(zhǔn)將譜線質(zhì)量分為如下兩級(jí)。

3.1 可用于臨床診斷的譜線:①各代謝物峰尖銳,分界明顯,基線平穩(wěn);②波譜中至少有1個(gè)體素主要代謝物波譜的信噪比(signal to noise ratio,SNR)≥5;③至少有1個(gè)體素沒(méi)有受到未能抑制的水和脂肪信號(hào)的污染或有脂峰干擾,但不影響枸櫞酸鹽(citrate,Cit)峰的觀察。

3.2 不可用于臨床診斷的譜線:①各代謝物峰分界不清,基線不穩(wěn);②波譜中所有體素主要代謝物波譜的信噪比(signal to noise ratio,SNR)均≤5;③所有體素均有脂峰干擾,影響枸櫞酸鹽(citrate,Cit)峰的觀察。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用Stata 10統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,運(yùn)用配對(duì)資料的t檢驗(yàn)及秩和檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

30例病例中,前列腺增生20例(病理診斷),前列腺癌6例 (病理診斷),未見(jiàn)明顯異常4例 (影像診斷)。增強(qiáng)后LW(14.41±1.78)較增強(qiáng)前 (12.25±1.36)增高(P＜0.05)。增強(qiáng)后WS%(97.75±0.45)與增強(qiáng)前 (97.50±0.25)比較其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。增強(qiáng)前26例病例的波譜譜線可用于臨床診斷,4例不可用于臨床診斷;增強(qiáng)后10例病例的波譜可用于臨床診斷,20例不可用于臨床診斷,增強(qiáng)后其臨床譜線質(zhì)量降低(P＜0.05)(圖1)。

圖1 增強(qiáng)前、后前列腺波譜對(duì)比圖。A.小方框?yàn)闇y(cè)量體素,位于外周帶;B.為A中測(cè)量體素的譜線(增強(qiáng)前),Cit峰位于約2.60ppm,其SNR≥5(長(zhǎng)箭),1.9～2.4ppm區(qū)有脂峰,但未對(duì)Cit峰產(chǎn)生干擾。C.為A中測(cè)量體素的譜線(增強(qiáng)后),Cit峰位于約 2.60ppm,其SN R≤5(長(zhǎng)箭),1.9～2.4ppm 區(qū)有高聳脂峰。

討 論

1.Gd-DT PA對(duì)線寬(linewidth,LW)、抑水率(watersuppression,WS%)的影響

化合物最大峰高的一半處的譜線寬度稱為線寬(LW),與化合物的T2＊馳豫時(shí)間和磁場(chǎng)的均勻度有關(guān),決定譜線的頻率分辨率?；铙w組織中水的濃度比感興趣成分的代謝物濃度大四五個(gè)數(shù)量級(jí)。若將弱的代謝物信號(hào)有效的放大,極強(qiáng)的水信號(hào)就會(huì)使接收機(jī)嚴(yán)重飽和,造成譜線畸變,所以在獲取MRS時(shí)必須抑制水峰[3]。

在進(jìn)行MRS掃描前必須常規(guī)預(yù)掃描,進(jìn)行自動(dòng)勻場(chǎng),所得到的線寬值越小,抑水率越高則MRS譜線各代謝物峰越尖銳,分界更明顯,基線更平穩(wěn)。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靜脈注入對(duì)比劑Gd-DTPA后,使得線寬值增高。這主要是由于對(duì)比劑Gd-DTPA是順磁性物質(zhì),在無(wú)順磁性物質(zhì)的情況下,組織的馳豫是由質(zhì)子之間的偶極子-偶極子相互作用,形成局部磁場(chǎng)波動(dòng)所引起的;在有不成對(duì)電子的順磁性物質(zhì)存在時(shí),由于電子的磁化率約為質(zhì)子的657倍,從而產(chǎn)生局部巨大磁場(chǎng)波動(dòng)。對(duì)比劑Gd-DT PA導(dǎo)致磁場(chǎng)的不均勻性使得更難于得到均勻的磁場(chǎng),表現(xiàn)為線寬值增高。而Gd-DT PA對(duì)抑水率的影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這可能是由于本研究采用CHESS技術(shù)抑水,為頻率選擇脈沖法。主要原理為選擇一個(gè)與水峰帶寬相當(dāng)?shù)恼l率帶寬去激發(fā)水信號(hào),然后用一個(gè)強(qiáng)離散梯度來(lái)消除被激發(fā)的水信號(hào),在水信號(hào)剛開(kāi)始恢復(fù)還不到能被再次激發(fā)前,再用脈沖激發(fā)和測(cè)量感興趣成分的信號(hào)[4],因此Gd-DT PA對(duì)抑水率無(wú)明顯影響。

2.Gd-DTPA對(duì)譜線質(zhì)量的影響

M RS的原理是同一原子由于周圍空間結(jié)構(gòu)不同而共振頻率不同,因此,其代表的不同物質(zhì)在譜線中的不同位置依據(jù)濃度不同以高低各異的波譜形式表現(xiàn)出來(lái)。靜脈注入對(duì)比劑Gd-DT PA后,使得線寬值增高,線寬增加到一定程度,將導(dǎo)致各代謝物峰分界不清,基線不穩(wěn),其譜線質(zhì)量降低。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示靜脈注入對(duì)比劑Gd-DT PA后,各代謝物峰分界不清,基線不穩(wěn);波譜中主要代謝物波譜的SNR降低并存在脂峰干擾,影響Cit峰的觀察。本實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論為對(duì)比劑Gd-DTPA影響前列腺M(fèi)RS的譜線質(zhì)量,而這與張凱等[5]的研究結(jié)果相悖,張凱等對(duì)22例顱內(nèi)腫瘤患者分別于對(duì)比劑Gd-DTPA注射前后行MRS檢查,比較掃描前后兩次的膽堿復(fù)合物、肌酸、N-乙酰天冬氨酸的峰下面積及其比值,發(fā)現(xiàn)對(duì)比劑不會(huì)影響MRS的結(jié)果分析。探究其可能的原因,我們認(rèn)為這一現(xiàn)象可能與腦組織與前列腺組織的結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。靜脈注射對(duì)比劑后,Gd-DTPA分子通過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入細(xì)胞外間隙[6],不進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),在機(jī)體組織內(nèi)造成不均勻磁場(chǎng)。Gd-DT PA不能進(jìn)入毛細(xì)血管屏障功能完整的組織,如腦、脊髓、眼、睪丸等,但能進(jìn)入毛細(xì)血管屏障結(jié)構(gòu)因病變而受破壞的區(qū)域或無(wú)血管屏障結(jié)構(gòu)的組織。前列腺組織不僅沒(méi)有血管屏障結(jié)構(gòu),而且其周圍的靜脈叢將使得對(duì)比劑Gd-DT PA局部積聚,影響磁場(chǎng)均勻性及代謝物譜線。這與Smith等[7]的研究結(jié)果是相吻合的,其在對(duì)腦腫瘤進(jìn)行波譜分析時(shí),并未發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)前后代謝物峰下面積的明顯變化。而在體外模型中將對(duì)比劑的濃度逐漸加大,由于體外模型中并無(wú)血腦屏障的限制,釓劑與周圍化合物距離很近,發(fā)生了偶極—偶極作用,引起周圍化合物的馳豫時(shí)間縮短,引起Cho峰的顯著降低。

綜上所述,鑒于對(duì)比劑Gd-DTPA影響了前列腺M(fèi)RS的線寬及譜線質(zhì)量,提示在注入對(duì)比劑前對(duì)前列腺進(jìn)行波譜采集。

1.王霄英,周良平,丁建平,等.前列腺癌的MR波譜定量分析:與系統(tǒng)穿刺活檢病理對(duì)照研究.中華放射學(xué)雜志,2004,38:268-272

2.佟艷軍,王霄英,李飛宇,等 .前列腺中央腺體MR波譜譜線的信噪比研究 .中華放射學(xué)雜志,2007,41:1213-1216

3.譚紹恒,梁長(zhǎng)虹,鄭君惠,等 .Gd-DTPA對(duì)不同器官質(zhì)子3.0T MR波譜預(yù)掃描的影響.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2010,26:571-573

4.梁長(zhǎng)虹,徐 莉,劉再毅,等.在體肝臟3.0T1H-MR波譜勻場(chǎng)及抑水影響因素探討 .中華放射學(xué)雜志,2009,43:739-742

5.張 凱,李傳福,劉 影,等 .對(duì)比劑對(duì) 3T氫質(zhì)子波譜的影響 .中華放射學(xué)雜志,2006,40:1095-1097

6.楊 春,路 欣,程 麗,等.SPIO與Gd-DTPA增強(qiáng)對(duì)裸鼠腎癌移植瘤顯影價(jià)值對(duì)照研究.中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2009,15:542-545

7.Smith JK,Kwock L,Castillo M,Effects of contrast material on single-volumeproton MR spectroscopy.AJNR,2000,21:1084-1089