Obraz metaboliczny guzów mózgu w protonowej spektroskopii MR (1HMRS)

• Autorzy: Flaga G.

Warianty tytułu

EN

Metabolic image of braintumors in proton MR spectroscopy (1HMRS)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wstęp. Protonowa spektroskopia MR (1HMRS) to wyspecjalizowana technika, która w bezinwazyjny sposób dostarcza informacji na temat składu biochemicznego tkanek. Dzięki niej można określić charakter zmian, które są niejednoznaczne po wykonaniu konwencjonalnego badania TK lub MR. Cel. Celem badania jest identyfikacja charakterystycznego dla guzów mózgu widma 1HMRS. Materiał i metody. Analizowano dane z badań 1HMRS 30 pacjentów (15 kobiet i 15 mężczyzn) w wieku od 18 do 76 lat (średnia 56,7 lat) wykonanych przy pomocy systemu MR 1,5 T. U wszystkich badanych zidentyfikowano obecność zmian ogniskowych w OUN, które okazały się guzami złośliwymi (weryfikacja hist-pat po przebytych operacjach). Sygnały 1HMRS uzyskiwano z obszaru guza, a także z przeciwnej niezmienionej tkanki mózgowej (lokowano tzw. Volume of Interest – VOI). Porównywano poziom względnych stężeń (WSS) następujących metabolitów: NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr, Lip/Cr i Lac/Cr z obu lokalizacji. Ocenę różnic WSS pomiędzy badanymi grupami (VOI z guza i ze strony przeciwnej) przeprowadzono testem t-Studenta. Jako poziom istotności przyjęto wartość p < 0,05. Wyniki. Stwierdzono istotny statystycznie wzrost wartości WSS Cho/Cr, Lip/Cr i Lac/Cr oraz spadek WSS NAA/Cr w widmie 1HMRS guzów złośliwych mózgu. Wnioski. W widmie 1HMRS złośliwych guzów mózgu stwierdza się istotny statystycznie: wzrost stężenia Cho, wzrost stężenia Lip i Lac oraz spadek stężenia NAA. Stwierdza się również różnice w konfiguracji widma 1HMRS w zależności od stopnia złośliwości guza. W guzach o niskim stopniu złośliwości odnotowano uniesienie piku Cho z obniżeniem piku NAA, natomiast w guzach o wysokim stopniu złośliwości odnotowano obniżenie piku NAA, uniesienie piku Cho oraz bardzo znaczne uniesienie pików Lac i Lip.

EN

introduction. Proton MR spectroscopy (1HMRS) is a specialized technique that provides non-invasive information on the biochemical composition of tissues. Thanks to it, it is possible to determine the nature of changes that are ambiguous after performing a conventional CT or MR examinations. The aim of the study. The aim of the study is to identify the 1HMRS spectrum characteristic for brain tumors. Material and methods. Data from 1HMRS studies were analyzed in 30 patients (15 women and 15 men) aged from 18 to 76; (mean 56.7 years) made using the MR 1.5 T system. All subjects were identified by the presence of focal lesions in the CNS, which turned out to be malignant tumors (histopathic verification after surgery). 1HMRS signals were obtained from the tumor area as well as from the opposite unchanged brain tissue (the so-called Volume of Interest (VOI) was located). The levels of relative ratio of concentrations (RRC) of the following metabolites were compared: NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr, Lip/Cr and Lac/Cr from both sites. Evaluation of RRC differences between the examined groups (VOI from tumor and from the opposite side) was carried out with the Student’s t-test. The p value was < 0.05 as the significance level. Results. There was a statistically significant increase in RRCCho/Cr, Lip/Cr and Lac/Cr values as well as a decrease in RRC NAA/Cr in the 1HMRS spectrum of brain malignancies. Conclusions. In the 1HMRS spectrum of malignant tumors of the brain, statistically significant is found: increase of Cho concentration, increase of Lip and Lac concentration and decrease of NAA concentration. It is also found differences in the configuration of spectrum 1HMRS depending on the grade of the tumor. In low-grade tumors, the Cho peak with NAA peak reduction was noted, while in the high-grade tumors there was a decrease in NAA peak, Cho peak lift and very high Lac and Lip lift.

Słowa kluczowe

PL

protonowa spektroskopia rezonansu magnetycznego; guzy mózgu; 1H MRS

EN

magnetic resonance proton spectroscopy; brain tumors; 1H MRS

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 7, nr 5
• Strony: 333--337
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Flaga G.

• Studenckie Koło Naukowe „Młoda Elektroradiologia”, Katedra Elektroradiologii, Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski, Al. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• 1. Krajowy Rejestr Nowotworów, http://onkologia.org.pl/mozg-c71/ (09.05.2018).
• 2. D.N. Louis, A. Perry, G. Reifenberger et al.: The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary, Acta Neuropathol., 131(6), 2016, 803-820.
• 3. B. Kubas, W. Sobaniec, W. Kułak i in.: Zastosowanie spektroskopii protonowej rezonansu magnetycznego 1HMRS w diagnostyce guzów mózgu u dzieci – doniesienie wstępne, Neurol. Dziec., 17(34), 2008, 21-27.
• 4. A. Cieszanowski: Zastosowanie badania rezonansu magnetycznego w onkologii, Onkol Prakt. Klin., 9(2), 2013, 60-69.
• 5. M. Cichocka: Techniki obrazowania rezonansu magnetycznego (MR), Inż. Med. Fiz., 4(6), 2015, 313-318.
• 6. J. Walecki, E. Jurkiewicz: Diagnostyka obrazowa nowotworów ośrodkowego układu nerwowego, Pol. Przegl. Neurol, 3(3), 2007, 155-171.
• 7. P. Pęczkowski: Podstawy fizyczne i historia obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, Wszechświat, 113(10-12), 2012, 292-302.
• 8. A. Horská, P.B. Barker: Imaging of brain tumors: MR spectroscopy and metabolic imaging, Neuroimaging Clin N Am., 20(3), 2010, 293-310.
• 9. A. Czarnecka, A. Zimny, P. Szewczyk: Zaawansowane techniki rezonansu magnetycznego w diagnostyce guzów wewnątrzczaszkowych, Pol. Przegl. Neurol., 6(1), 2010, 27-37.
• 10. W. Guz, Z. Bober, Ł. Ożóg et al.: Clinical application of advanced neuroimaging techniques – Magnetic Resonance Spectroscopy, Eur J Clin Exp Med., 15(2), 2017, 133140.
• 11. N. Borof, A. Marcinkowska: Nowoczesne techniki rezonansu magnetycznego w obrazowaniu guzów mózgu, Forum Med Rodz, 11(5), 2017, 216-224.
• 12. M. Cichocka, A. Urbanik: Widmo protonowej spektroskopii rezonansu magnetycznego (1HMRS) mózgu dorosłego człowieka, Inż. Med. Fiz., 6(3), 2017, 193-196.
• 13. H. Zhu, P.B. Barker: MR spectroscopy and spectroscopic imaging of the brain, Methods Mol Biol, 711, 2011, 203-226.
• 14. P. Hnilicová, R. Richterová, E. Kantorová et al.: Proton MR spectroscopic imaging of human glioblastomas at 1.5 Tesla, Gen Physiol Biophys., 36(5), 2017, 531-537.
• 15. B. Sobiecka, A. Urbanik: Porównanie przydatności wzorców zewnętrznego i wewnętrznego w diagnostyce HMRS guzów mózgowia, Prz. Lek., 70(5), 2013, 313-318.
• 16. N. Sahin, E.R. Melhem, S. Wang et al.: Advanced MR imaging techniques in the evaluation of nonenhancing gliomas: Perfusion-Weighted Imaging Compared with Proton Magnetic Resonance Spectroscopy and Tumor Grade, NRJ, 26(5), 2013, 531-541.
• 17. J.M. Lupo, S. Cha, S.M. Chang et al.: Analysis of Metabolic Indices in Regions of Abnormal Perfusion in Patients with High-Grade Glioma, AJNR, 28(8), 2007, 1455-1461.
• 18. J.A. Osorio, E. Ozturk-Isik, D. Xu et al.: 3D 1H MRSI of Brain Tumors at 3.0 Tesla Using an Eight-Channel Phased-Array Head Coil, 26(1), 2007, 23-30.
• 19. H.B. Shang, W.G. Zhao, W.F. Zhang: Preoperative Assessment using multimodal Functional magnetic Resonance Imaging Techniques in Patients with Brain gliomas, Turk Neurosurg., 22(5), 2012, 558-556.
• 20. M.A. McLean, A. Sun: Bradstreet TE et al. Repeatability of Edited Lactate and Other Metabolites in Astrocytoma at 3T, JMRI, 36, 2012, 468-475.
• 21. A. Server, R. Josefsen, B. Kulle et al.: Proton magnetic resonance spectroscopy in the distinction of high-grade cerebral gliomas from single metastatic brain tumors, Acta Radiol, 51(3), 2010, 316-325.
• 22. S. Oshiro, H. Tsugu, F. Komatsu et al.: Quantitative Assessment of Gliomas by Proton Magnetic Resonance Spectroscopy, Anticancer Res, 27(6A), 2007, 37573764.
• 23. Z.L. Liu, Q. Zhou, Q.S. Zeng et al.: Noninvasive Evaluation of Cerebral Glioma Grade by Using Diffusionweighted Imaging-guided Single-voxel Proton Magnetic Resonance Spectroscopy, JIMR, 40(1), 2012, 76-84.
• 24. S. Chawla, S. Wang, R.L. Wolf et al.: Arterial Spin-Labeling and MR Spectroscopy in the Differentiation of Gliomas, AJNR, 28(9), 2007,1683-1689.
• 25. A. Bieza, G. Krumina: Magnetic Resonance study on Fractional anisotropy and neuronal Metabolite Ratios in Peritumoral area of Cerebral gliomas, Medicina, 48(10), 2012, 497-506.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).