本文關(guān)鍵詞：磁共振波譜成像對(duì)腦膠質(zhì)瘤和潛在性腦損傷診斷和監(jiān)測(cè)的臨床研究

  更多相關(guān)文章： 2D-COSY CSI ISDH α-羥戊二酸 膠質(zhì)瘤 磁共振波譜成像 腦膠質(zhì)瘤 N-乙酰天門冬氨酸 膽堿 乳酸 磁共振波譜成像 軍人 市民 N-乙酰天門冬氨酸 谷氨酸

【摘要】：第一部分2D-COSY和CSI波譜成像技術(shù)對(duì)腦膠質(zhì)瘤診斷價(jià)值的實(shí)驗(yàn)研究 背景：腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的腫瘤,約占顱內(nèi)腫瘤的42%,該疾病缺乏特異性臨床表現(xiàn),且80%的惡性膠質(zhì)瘤呈彌漫性分布并除卻活檢外很難明確診斷。早期正確診斷對(duì)制定合理的科學(xué)治療方案至關(guān)重要。目前發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤中異檸檬酸脫氫酶(iso citrate dehydrogenase, IDH)在86%的WHOⅡ-Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤和由低級(jí)別膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)產(chǎn)生的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中存在突變,IDH突變可導(dǎo)致體內(nèi)α-羥戊二酸(2-hydroxyglutarate,2-HG)的聚集,后者現(xiàn)被認(rèn)為是檢測(cè)膠質(zhì)瘤的生化標(biāo)志,近年來,二維化學(xué)位移相關(guān)譜(2D-COSY)逐漸被推薦為診斷膠質(zhì)瘤的新方法,同傳統(tǒng)1D波譜不同,2D-COSY可探測(cè)多達(dá)35種代謝產(chǎn)物,本文探討2D-COSY及CSI波譜成像對(duì)腦膠質(zhì)瘤中α-羥戊二酸的檢出及臨床應(yīng)用價(jià)值。 資料與方法：收集美國哈佛大學(xué)附屬醫(yī)學(xué)院布萊根婦女醫(yī)院(Brigham and Women's hospital, BWH)2014年1月至2015年1月經(jīng)臨床病理證實(shí)為膠質(zhì)瘤患者29例,其中有異檸檬酸脫氫酶I型或II型(IDH1or IDH2)變異的腦膠質(zhì)瘤患者24例,另5例腦膠質(zhì)瘤患者無IDH突變(IDH wild-type),該29例腦膠質(zhì)瘤患者中WHOII級(jí)患者13例,WHOⅡ-Ⅲ級(jí)患者5例,WHOⅢ級(jí)患者10例,由低級(jí)別膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)產(chǎn)生的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤1例,平均年齡為42.42±11.75歲,所有受試者均通過研究機(jī)構(gòu)委員會(huì)(Institutional research board, IRB)的認(rèn)可。29例患者均接受2D-COSY及CSI波譜檢查,評(píng)價(jià)波譜對(duì)α-羥戊二酸檢出的可行性及準(zhǔn)確性。2D-COSY:TR=1200ms,起始TE=30ms,后續(xù)64增量并每次為0.8ms,間接譜線帶寬(F1)=1250Hz,直接譜線帶寬(F2)=2000Hz,平均激勵(lì)次數(shù)=8。體素大小為30x30x30mm,全程2D-COSY掃描12分鐘；2D-CSI:semi-LASER CSI spiral序列是臨床常用的序列,TE=97ms, TR=1700ms,平均激勵(lì)次數(shù)=3：矩陣為16x16,分辨率為10mm2,層厚=15mm。使用商業(yè)軟件FelixNMR后處理2D-COSY數(shù)據(jù),使用MR自帶軟件包處理2D-CSI波譜圖像,測(cè)定2HG/Cr比值并繪制成彩圖顯示。 結(jié)果：2HG為小分子生物代謝產(chǎn)物并在正常人中含量微乎其微,但I(xiàn)DH突變腦膠質(zhì)瘤患者細(xì)胞內(nèi)2HG含量可成指數(shù)增長,可高達(dá)5-35umol/g,該濃度可被MRS測(cè)得。2HG在1H-MRS波譜化學(xué)位移最高峰約為2.4-2.6ppm處,極易被NAA及Glx峰所掩蓋。但由于2HG分子結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性,使其分子內(nèi)兩個(gè)不同電子云包繞下的H質(zhì)子在2D-COSY二維波譜的化學(xué)位移為F1及F2的交叉點(diǎn)1.90～4.02ppm或4.02～1.90ppm處,同NAA及GLx等生物代謝產(chǎn)物極易辨別。所有受試者2D-COSY檢查結(jié)果經(jīng)Felix軟件處理后,其中24例發(fā)現(xiàn)有IDH突變的腦膠質(zhì)瘤患者在F1及F2分別為1.90～4.02ppm的交叉點(diǎn)處檢測(cè)到2HG信號(hào)的為12位,在F1及F2分別為4.02～1.90ppm的交叉點(diǎn)處檢測(cè)到2HG信號(hào)的有13位,其中兩處交叉點(diǎn)同時(shí)檢測(cè)到2HG信號(hào)的為4位,兩處均沒有信號(hào)顯示者2位。由于2D-COSY為二維譜對(duì)稱顯像,可認(rèn)為只要在一處顯示2HG信號(hào)者即可認(rèn)為結(jié)果呈陽性,陽性率為91.67%,所有2D-CSI經(jīng)處理后顯示有2HG/Cr陽性結(jié)果的有13位,陽性率為54.16%。綜合2D-COSY及CSI檢測(cè)結(jié)果,兩者均沒檢測(cè)到2HG的患者僅一例,兩者聯(lián)合使用陽性率為95.8%。另5例無IDH突變患者2D-COSY及CSI結(jié)果均為陰性,特異性為100%。 結(jié)論：2D-COSY及CSI聯(lián)合使用可提高2HG檢出的靈敏度,從而推測(cè)是否為IDH突變腦膠質(zhì)瘤患者,有望今后取代部分腦膠質(zhì)瘤患者活檢及基因測(cè)序,減輕病人痛苦與負(fù)擔(dān),值得推廣。 第二部分1H-MRS對(duì)IDH突變膠質(zhì)瘤患者療效檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究 背景：非侵襲性及定量分析是磁共振波譜最大的優(yōu)勢(shì)之一,使它成為理想的監(jiān)測(cè)腦部腫瘤治療的工具,而使用LCModel軟件后處理得到的數(shù)值將更為準(zhǔn)確。有最新研究表明IDH突變腦膠質(zhì)瘤患者較IDH無突變腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后更好,五年生存率更高,且大量研究顯示治療后膽堿的降低預(yù)示著病情的減輕,而膽堿的增多則預(yù)示著疾病的進(jìn)展。其他的代謝物的變化也可以提供預(yù)后的價(jià)值,例如N-乙酰天門冬氨酸,是神經(jīng)系統(tǒng)的重要標(biāo)記物。本文將探討1H-MRS采用對(duì)IDH突變腦膠質(zhì)瘤放化療后療效的有無監(jiān)測(cè)作用。 資料與方法：選取美國哈佛大學(xué)附屬醫(yī)學(xué)院布萊根婦女醫(yī)院(Brigham and Women's hospital, BWH)2014年1月至2015年1月經(jīng)病理診斷為異檸檬酸脫氫酶Ⅰ型或Ⅱ型(IDH1orIDH2)突變腦膠質(zhì)瘤的10例患者,所有受試者均通過研究機(jī)構(gòu)委員會(huì)(Institutional research board, IRB)的認(rèn)可。該10例患者在放療前及放化療后三個(gè)月后用西門子3TSkyra進(jìn)行掃描,選用32通道頭部線圈。此外,3例正常受試者也接受了掃描以檢測(cè)該方法的在縱向研究中的可重復(fù)性。在本研究中,我們使用傳統(tǒng)'H-MRS點(diǎn)分辨波譜分析法(PRESS)掃描并于三個(gè)月后行同等掃描。掃描參數(shù)為TR=2000ms, TE=30ms,體素大小為30x30x30mm,平均激勵(lì)次數(shù)=128；首先根據(jù)平掃確定感興趣區(qū),保留第一次放療前每一位患者的MRS基線掃描圖像及體素放置位置,并用于三個(gè)月后的第二次MRS掃描。手動(dòng)勻場在兩次不同的檢查中也應(yīng)該匹配。1H-MRS由LCModel(Provencher)后處理并且同時(shí)獲取了不同代謝物如N-乙酰天門冬氨酸、肌酐//膽堿、谷氨酸復(fù)合物、肌醇及乳酸的濃度和比率。 結(jié)果：LCModel軟件使用內(nèi)生水作為內(nèi)標(biāo)定量和使用從離體模型中所測(cè)代謝物濃度作為外標(biāo)兩種方法進(jìn)行絕對(duì)定量。本研究組采用內(nèi)生水為內(nèi)標(biāo)作為定量標(biāo)準(zhǔn),并從LCModel軟件中自帶標(biāo)準(zhǔn)模型中檢測(cè)獲得代謝物譜線和基線,能最大限度地獲取各種代謝物濃度,并能清晰地通過與基線組的相互校正模擬之后識(shí)別譜線中各種代謝物的峰值。對(duì)比本組10例病人放化療前后的代謝產(chǎn)物同肌酸(Cr)的比值,發(fā)現(xiàn)有部分重要代謝產(chǎn)物有著明顯改變。其中膽堿(Cho)及乳酸(Lac)同肌酸的比值明顯下降(p0.05),說明療效是有效的,NAA及Glx(谷氨酸類衍生物)稍有上升但不顯著,可能由于納入標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,研究時(shí)間偏短造成病例數(shù)偏少所致。 結(jié)論：本研究結(jié)果表明1H-MRS是可以為腦膠質(zhì)瘤提供有用信息用于診斷和預(yù)后,可以作為一項(xiàng)監(jiān)測(cè)腦膠質(zhì)瘤病情發(fā)生發(fā)展的有效工具。未來的研究工作將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量的研究并探測(cè)更多的生物代謝產(chǎn)物如a-羥戊二酸,在IDH突變的腦膠質(zhì)瘤中具有特異性,可以提供更多的病理生理學(xué)的信息。 第三部分健康軍人及健康普通人群的MRS初步對(duì)照研究 背景：目前大量國內(nèi)外研究評(píng)價(jià)了軍人的創(chuàng)傷性腦損傷、創(chuàng)傷后應(yīng)激紊亂綜合征和其他的神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂帶來的危害。所有的研究均使用了正常的市民作為對(duì)照組,并且發(fā)現(xiàn)了他們與軍人患者的檢測(cè)結(jié)果有顯著的不同。然而,選取正常市民為對(duì)照組和有軍隊(duì)背景病人會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)的偏倚,因?yàn)槎叽嬖谝恍┕逃械牟煌＞臀覀兯?目前還沒有一個(gè)系統(tǒng)軍人的研究使用相同背景的隊(duì)列,都默認(rèn)為隊(duì)列之間的背景是相同的,這樣增加了結(jié)果假陽性率的可能。在此1H-MRS研究中,將使用MR波譜成像對(duì)健康軍人及健康市民進(jìn)行掃描,對(duì)比兩者之間有無腦內(nèi)代謝物質(zhì)差別,探討有無選擇相同背景對(duì)照組的必要性。 資料與方法：選取9例健康的美國軍人受試者,(包括現(xiàn)役和退伍軍人,平均年齡32.1±9.7歲,3例女性,6例男性,均有國外服役史)以及9例年齡、性別及文化程度均匹配的健康美國普通市民(平均年齡32.7±11.6歲),所有受試者均通過研究機(jī)構(gòu)委員會(huì)(Institutional research board, IRB)的認(rèn)可。這些健康的軍人和市民受試者均沒有神經(jīng)心理方面的病史以及藥物成癮史。所有的受試者都接受了神經(jīng)心理方面的評(píng)估,包括Rivermead腦震蕩后癥狀問卷、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)測(cè)評(píng)清單-平民版、貝克憂郁量表Ⅱ、自動(dòng)神經(jīng)心理學(xué)評(píng)估指標(biāo)-版本4-創(chuàng)傷性腦損傷版本、韋氏記憶量表-Ⅲ、雷伊聽覺言語學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)、記憶心理測(cè)驗(yàn)-AB、韋氏成人智力量表Ⅲ以及處理速度指數(shù)等一系列心理評(píng)估,所有評(píng)估結(jié)果均顯示為正常。MRS掃描使用西門子MAGNETOM3.0T Skyra磁共振掃描儀進(jìn)行掃描,選取32通道的頭部線圈。單體素的MRS通過使用傳統(tǒng)的點(diǎn)分辨波譜成像(PRESS)在四個(gè)不同的腦區(qū)獲取信號(hào)：后扣帶回(PCG,體素大小為20×20×20mm)、腦后部白質(zhì)(PWM,體素大小為20×20×20mm)、前扣帶回(ACG,體素大小為20×20×20mm),左顳葉區(qū)(海馬區(qū),體素大小為20×15×15mm)。掃描參數(shù)為TE=30ms, TR=2s,帶寬=1.2kHz,1024個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn),水抑制,平均激勵(lì)次數(shù)為128,掃描前使用相同參數(shù)掃描的序列進(jìn)行掃描,但是取消水抑制,平均激勵(lì)次數(shù)改為16。每個(gè)體素掃描時(shí)間為5.13分鐘,PRESS掃描數(shù)據(jù)使用LC-Model軟件進(jìn)行后處理,所有代謝物濃度均使用同肌酸(Cr+PCr)比值的方式呈現(xiàn)。 結(jié)果：在所有的LC模型的可測(cè)量的代謝物中,谷氨酸和NAA濃度在健康軍人組和普通市民組的不同腦區(qū)中皆顯示出明顯的不同。相對(duì)于普通市民組,在健康軍人組中四個(gè)不同部位的體素中觀察到了更低的Glu/Cr+PCr比值,并且在后扣帶回區(qū)(p0.05)和腦后部白質(zhì)區(qū)(p0.001)更具有顯著性差異。此外,也觀察到在健康軍人組中四個(gè)不同部位的體素中NAA+NAAG/Cr+PCr比值減少,且在在PCG (p0.05)和PWM(p0.001)區(qū)域中具有顯著性差異。Cr+PCr并未發(fā)現(xiàn)具有顯著性差異。所有的健康市民和軍人受試者都沒有腦震蕩后綜合征,創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和抑郁癥狀。兩個(gè)受試組也沒有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)心理學(xué)的測(cè)試表現(xiàn)有顯著不同。在四個(gè)不同腦區(qū)的體素中,谷氨酸和NAA表現(xiàn)出類似的趨勢(shì),二者在軍隊(duì)組中都有所降低,其中以腦后部白質(zhì)區(qū)最為顯著。 結(jié)論：相比健康的市民租,健康的軍人組具有更低的谷氨酸和NAA濃度。這提示這兩個(gè)組之間存在著差異,從而推論以往假設(shè)二者沒有差異是錯(cuò)誤的。在今后的研究中,軍人的相關(guān)研究應(yīng)該選用有相應(yīng)軍人背景的人群為對(duì)照組,下一步也將擴(kuò)大樣本量的研究以及延伸至其他特殊人群領(lǐng)域,例如運(yùn)動(dòng)員。
【關(guān)鍵詞】：2D-COSY CSI ISDH α-羥戊二酸 膠質(zhì)瘤 磁共振波譜成像 腦膠質(zhì)瘤 N-乙酰天門冬氨酸 膽堿 乳酸 磁共振波譜成像 軍人 市民 N-乙酰天門冬氨酸 谷氨酸
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R739.41;R445.2
【目錄】：

• 前言6-9
• 摘要9-14
• Abstract14-19
• 縮略詞19-20
• 第一部分 2D-COSY和CSI波譜成像技術(shù)對(duì)腦膠質(zhì)瘤診斷價(jià)值的實(shí)驗(yàn)研究20-30
• 材料與方法20-21
• 結(jié)果21-25
• 討論25-28
• 參考文獻(xiàn)28-30
• 第二部分 1H-MRS對(duì)IDH突變膠質(zhì)瘤患者療效檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究30-38
• 材料與方法30-31
• 結(jié)果31-33
• 討論33-36
• 參考文獻(xiàn)36-38
• 第三部分 健康軍人及健康普通人群的MRS初步對(duì)照研究38-47
• —般資料38
• 檢查方法38-39
• 數(shù)據(jù)后處理39
• 結(jié)果39-43
• 討論43-45
• 參考文獻(xiàn)45-47
• 綜述一 臨床磁共振波譜應(yīng)用指南47-61
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 綜述二 創(chuàng)傷性腦損傷功能顯像研究進(jìn)展61-77
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 附錄77-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄77
• 攻讀博士學(xué)位期間參編的書目77-78
• 致謝78-79

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2 王耀伍;FOXC2在腦膠質(zhì)瘤中表達(dá)并與其他腫瘤標(biāo)記物相關(guān)性研究及其臨床病理意義[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

3 吳秀偉;Rab27a對(duì)人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞生物活性的影響及其在老年腦膠質(zhì)瘤中的臨床應(yīng)用[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2014年

4 龍茜;磁共振波譜成像對(duì)腦膠質(zhì)瘤和潛在性腦損傷診斷和監(jiān)測(cè)的臨床研究[D];華中科技大學(xué);2015年

5 范薇薇;中國漢族人群腦膠質(zhì)瘤遺傳易感性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

6 李丹;腦膠質(zhì)瘤微小RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別[D];華東師范大學(xué);2011年

7 王佳;術(shù)中超聲引導(dǎo)腦膠質(zhì)瘤切除及其超聲造影與微血管密度關(guān)系的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2009年

8 周菊英;腦膠質(zhì)瘤綜合熱療與放療的實(shí)驗(yàn)研究[D];蘇州大學(xué);2002年

9 王小宜;腦膠質(zhì)瘤病理級(jí)別及侵襲性與磁共振功能成像的相關(guān)性研究[D];中南大學(xué);2006年

10 張洪濤;基因轉(zhuǎn)染骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦膠質(zhì)瘤的實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫文博;酪氨酸激酶2（DDR2）和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及相關(guān)性研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

2 姚冉;孕烷X受體在腦膠質(zhì)瘤中的臨床意義[D];新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院;2015年

3 趙江華;腦膠質(zhì)瘤預(yù)后的影響因素分析[D];山西醫(yī)科大學(xué);2015年

4 朱瀟鵬;不同級(jí)別腦膠質(zhì)瘤中差異microRNA的表達(dá)譜研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

5 李政;膠質(zhì)瘤MGMT的表達(dá)及意義[D];四川醫(yī)科大學(xué);2015年

6 張忠民;IL-6與NF-κB在人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及相關(guān)性研究[D];佳木斯大學(xué);2015年

7 胡全銀;多肽介導(dǎo)的腦膠質(zhì)瘤靶向遞藥策略研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

8 張娜娜;miR-103/195/15b調(diào)控SALL4抑制腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖及侵襲作用的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 孫恒翠;~1H-MRS在亞急性腦梗死與低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值[D];山東大學(xué);2015年

10 潘俊辰;異常表達(dá)長鏈非編碼RNA在腦膠質(zhì)瘤中的功能研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：674822