【头颈】脑膜瘤的波谱分析06课件

腦膜瘤的質子磁共振波譜分析腦膜瘤的常規CT、MRI診斷5-20%的腦膜瘤常規MRI、CT出現不典型表現,因而可能誤診為其他腫瘤或非腫瘤性病變。腦膜瘤中II，III級者占1.4-11.1%，它們用常規MRI、CT較難明確診斷。PhilipponJ,CornuP,Therecurrenceofmeninigiomas.InAlMefty(ed):Meningioma.NewYork;RavenPress,1991;pp81-105.腦外徵象不肯定。囊性腦膜瘤（壞死區？）腦膜轉移瘤可疑。瘤周水腫嚴重。青少年腦室內腫瘤。腦膜瘤採用DWI、PWI、MRS的指征質子磁共振波譜分析測得之代謝物N-乙醯天門冬氨酸(NAA：2.04ppm)含膽鹼的化合物(Cho：3.22ppm)肌酸和磷酸肌酸(Cr：N-CH33.0ppm

和N-CH23.9ppm)谷氨酸/穀氨醯氨(Glu2.2-2.4,Gln3.6-3.8[Glx])肌醇(MI:3.27、3.52、3.61ppm)MRS測得之代謝物甘氨酸(Gly3.56ppm)脂質(Lip1.3ppm,Lip0.9ppm)乳酸(Lac1.33ppm)丙氨酸(Ala1.47,0.9ppm)大分子化合物(MM5.4,2.9,2.25,2.05,1.4,0.87ppm)穀胱甘肽(GSH約2.9,3.8ppm)MRS測得之代謝物MRS測得之代謝物乙酸鹽(Acetate[Ac]1.92)丁二酸鹽(琥珀酸鹽Succ2.24ppm)厭氧酸(1.5ppm)天門冬氨酸(Asp2.65,2.82ppm)絲氨酸（Ser3.83,3.94,3.98ppm)MRS測得之代謝物丙酮酸鹽(Py2.36ppm，見於寄生蟲囊腫）r-氨酪酸(r-氨基丁酸GABA多峰:1.89,2.28,3.01,選擇性GABA測量:多峰中心為3.01)纈氨酸,亮氨酸,異亮氨酸(Val,Leu,I-Leu0.95-1.05與MM重疊,2.26與GABA重疊,3.6與MI重疊，見於腦膿腫）MRS測得之代謝物腦膜瘤MRS測得之代謝物僅見於神經元和軸索，為神經元標記物。腦膜瘤為起源於非神經元的腦腫瘤，故應不顯示NAA，如顯示NAA峰，可能為部分容積效應所致，或混有其他化合物的波峰。壞死、囊變區內2.04ppm處如顯示波峰，應是NAA以外的其他波峰,或是部分容積效應所致。腦膜瘤的N-乙醯天門冬氨酸（NAA）腦膜瘤的含膽鹼化合物（Cho）腦部Cho峰主要源於膽鹼、磷酸膽鹼和甘油磷酸膽鹼、乙醯膽鹼。腦部腫瘤的Cho峰增高的原因：1，細胞膜轉換加速（腫瘤細胞破壞或增生加速）2，高細胞密度，3，射線照射後。腦膜瘤常顯示Cho峰增高，其原因尚不甚清楚；可能腦膜瘤能將磷脂醯膽鹼，即卵磷脂（MRS測不出者）轉變為游離的膽鹼所致（MRS能測出者）

。腦膜瘤常不顯示、或僅顯示很低的Cr峰。肌酸和磷酸肌酸（Cr）對腦細胞內的生物能量代謝中起重要作用，在ADP/ATP之間進行磷酸傳遞，Cr的含量和細胞內的代謝狀況有關的。對一般腦腫瘤的Cr峰降低的意義雖不甚清楚，但認為可能和缺氧和/或低灌注有關，並預示著對於放療、化療的反應較差，也被認為是預後較差的一個因素。腦膜瘤似乎並非如此。腦膜瘤的肌酸和磷酸肌酸（Cr）正常腦組織內，脂質以大分子的形式存在於細胞膜和髓鞘內，不能被MRS所測得。病理情況下（如瘤組織壞死、腦膜瘤細胞脂肪細胞化生等），脂質轉化為流動脂質（mobilelipid），可被MRS所測得。腦膜瘤瘤組織壞死為惡性征，而化生性腦膜瘤為良性，故應參考Lip部位、峰高，以及其他指標和MRI表現判斷良惡(不少學者認為Lip峰提示惡性)。腦膜瘤的峰脂質（Lip1.3和0.9ppm）化生性腦膜瘤：腦膜瘤（上皮型或過渡型腦膜瘤等）的瘤細胞脂肪細胞化生，或者黃色瘤樣化生。血管瘤性腦膜瘤：可能為血脂通過薄壁血管滲透入瘤組織，脂質被吞噬細胞吞噬形成泡沫細胞所致。微囊性腦膜瘤：特殊染色可見胞漿內偶然有少量的脂質。良性腦膜瘤的Lip峰良性腦膜瘤的Lip峰KP-1染色(X100)HE染(X100)HE染色顯示上皮型腦膜瘤表現，KP-1染色顯示部分腫瘤細胞染成棕色,表示含有脂質。病理診斷為上皮型腦膜瘤。間變性腦膜瘤常出現大片地圖狀凝固性壞死或液化性壞死。非典型性腦膜瘤常出現灶性壞死，多為肉眼看不見的、組織學可見的微壞死灶。壞死灶及其周圍常出現含脂質的組織細胞，即所謂泡沫性組織細胞（foamyhistocytes）,KP-1染色為陽性。非良性腦膜瘤的Lip峰HE染色顯示灶性壞死,壞死灶內及其周圍含泡沫性組織細胞;KP-1染色顯示泡沫性組織細胞染成棕色,表示含有脂質。病理診斷為非典型性腦膜瘤伴腦浸潤。不典型性腦膜瘤HE染色(X100)KP-1染色(X100)3例間變性腦膜瘤和2例不典型性腦膜瘤全部（100%）出現較高、較多Lip峰。26例中5例（19.2%）良性腦膜瘤出現Lip峰，常較低、較少。腦膜瘤中出現Lip峰者，特別是Lip峰較高、較多者提示為間變性腦膜瘤或不典型性腦膜瘤的可能性較大。非良性腦膜瘤的Lip峰脂質的T2磁豫時間甚短,比MRS能測得的其他主要代謝物短之甚多,故在某些腫瘤用短TEMRS序列測得脂質峰的機會較多,而用長TEMRS序列時則測得的機會較少。用短TEMRS序列時,脂質峰可與乳酸峰和/或丙氨酸峰重疊,為確定後二者常需用長TEMRS序列(TE=135-144ms)。腦膜瘤的脂質峰（Lip1.3和0.9ppm）短TEMRS（TE=20-40ms）的Lip和Lac峰有Lac，無Lip時,Lac呈現為1.27ppm,1.36ppm處雙峰。Lip，Lac同時存在,Lac為主時1.3ppm處出現一雙峰或一不齊、不清或隱蔽的雙峰，.9ppm處出現一小峰。只有Lip或Lip，Lac同時存在，,Lip為主時1.3ppm處出現一單峰，0.9ppm處出現一小峰。脂質（-CH21.3ppm和-CH30.9ppm）MRSTE=35MRSTE=144FLAIR膠母細胞瘤,短TE時，Lip1.3ppm與Lac1.33ppm

重疊，顯示為一不規之雙峰；長TE時，Lip1.3ppm不能顯示，Lac1.33ppm

倒置，證實確有Lac存在。低NAA峰、高Cho峰和高CNI為膠母細胞瘤的特徵；TE不同，Cho等代謝物的峰高是不同的，故CNI等值也將不同。MRIT1WIC+MRIT2WIMRSTE35MRSTE144轉移性肺癌,TE=35ms時，Lip1.3和Lip0.9ppm分別顯示為單峰，提示無Lac峰或只有較低的Lac峰重疊。TE=144ms時，Lip1.3ppm仍然顯示為單峰，Lip0.9ppm未能肯定顯示,未見倒置的Lac1.33ppm,表明無或只有很低的Lac1.33ppm

。脂質（-CH21.3ppm和-CH30.9ppm）腦膜瘤的谷氨酸/穀氨醯氨:Glu/Gln(Glx)由於J-耦合效應之故，MRS所見之谷氨酸和穀氨醯氨峰是混合在一道的，顯示於2.0-2.9ppm和3.6-3.8ppm

頻譜區，呈多峰狀。腦膜瘤的Glx常增多，其峰常高於星形細胞瘤者。腦膜瘤的穀胱甘肽峰(GSH）腦膜瘤的GSH峰可能升高，其升高常高於星形細胞瘤者。腦膜瘤生長較慢，可能與其含較多GSH有關[GSH通過對蛋白激酶C(PKC)的抑制，增強了抗氧化作用]。Gly、Glx與MI峰（腦膜瘤的MI常低或無）均位於3-4ppm

區域，腦膜瘤GSH增多時，常和它們混在一起。OpstadKS,etal.MagnResonMed2003;49:632-637腦膜瘤的穀胱甘肽峰(GSH）GSH溶液的MRS患者的MRS(TE=35ms)Ala、GSH、Glu、Gln的代謝關係OpstadKS,etal.MagnResonMed2003;49:632-637AlaGluGlnGSH丙氨酸為腦膜瘤的谷氨酸氧化能量代謝變化的最終產物，故部分腦膜瘤（40-79%）在1.47ppm

處顯示一代表Ala的雙峰。在短TEMRS，代表Ala的雙峰向上；長TE（135-144ms）MRS，代表Ala的雙峰為倒置，TE=270-288ms時仍為正峰。腦膜瘤的丙氨酸峰（Ala）乳酸為無氧糖酵解的產物,正常腦組織內含量很少,不能被MRS所測得。Lac峰高低與Ki-67（MIB-1）染色指數成正比。如腦膜細胞增殖較快，相對缺血/缺氧後，發生無氧糖酵解，產生乳酸，則出現Lac峰。腦膜瘤的乳酸峰（Lac）肌醇為星形細胞的標記物，故腦膜瘤無MI峰或MI峰甚低。出現於血管外皮細胞瘤的MI峰常較高，高於良性腦膜瘤者。甘氨酸（Gly）峰位於3.56ppm

腦膜瘤Gly增多時，與MI峰增高相仿。腦膜瘤的肌醇峰（MI）大分子化合物的T2磁豫時間更短,顯示於短TEMRS，多呈現為2-3ppm範圍內的多峰，可見於腦膜瘤。

腦膜瘤的大分子化合物（MM:5.4,2.9,2.25,2.05,1.4和0.87）良性腦膜瘤的MRS表現和診斷良性腦膜瘤（I級）的MRS表現Cho峰增高。NAA峰消失或明顯降低。Cr峰、MI峰消失或明顯降低。出現Ala峰（40-79%）。一般不出現Lip或/和Lac峰。GSH、Glx和MM峰增高。水腫區和其週邊不見Cho峰增高，提示無甚腫瘤細胞浸潤。腦膜瘤的MRS表現良性腦膜瘤(I級)的Cho/Cr=2.56+/-1.26,非良性腦膜瘤的Cho/Cr=7.85+/-3.23,二者有顯著差別（p=0.0002)。5例非良性腦膜瘤（非典型性腦膜瘤和乳頭型腦膜瘤）中，4例組織學檢查發現壞死灶者，均出現Lip峰。5例出現Lac峰的病例中，2例為良性腦膜瘤(I級)，它們的MIB-ISI高於其他良性腦膜瘤(I級)者。

ShinoA，etal。JNeurosurg1999；91：928-934.腦膜瘤的MRS表現仿HoweFA等NMRBiomed2003；16：123-131TE=35ms腦膜瘤的MRS表現仿LukasL等ArtifIntellMed2004；31：71-89.TE=35ms腦膜瘤的MRS表現仿MajosC等，EuoRadiol2003；13：582-591.TE=144ms腦膜瘤的MRS表現華山TE=35ms側腦室上皮型腦膜瘤（例1）MRIT2WIMRSTE=35ms平掃病灶呈等高信號,TE=35ms，MRS波譜顯示Cho、Glx、GSH、Gly峰升高，Cr峰降低,NAA峰消失,並見Ala峰；TE=144ms，顯示Ala峰倒置。MRSTE=144ms額部大腦凸面上皮型腦膜瘤（例2）MRIT1WIC-MRIT1WIC+健側，MRS病側，MRS平掃病灶呈等信號,增強示病灶呈較均勻強化;MRS病灶側波譜顯示Cho峰明顯升高，Cr、NAA峰未顯示,並見Glx、GSH峰和倒置的Ala峰，大腦簾旁囊性纖維型腦膜瘤（例3）T1WIC+MRSTIWIC+顯示病灶增強，呈囊、實性。MRS病灶內波譜顯示Cho峰明顯升高，Cr、NAA峰無或甚低,出現GHS、Gly峰。雖腫瘤呈分葉狀，但囊性區（體素4）不見Lip峰，提示為囊變而非壞死，且無明顯瘤周浸潤,故應診斷為良性囊性腦膜瘤。TIWIC+顯示病灶呈實質性增強，FLAIR呈高信號，邊緣見血管伸入。MRS病灶內波譜顯示Cho峰明顯升高，無NAA峰,出現GHS、Gly峰,並見到Lip峰。結合常規MRI所見，以及Lip峰不高和瘤周(體素4)浸潤不明顯，提示含脂肪化生細胞較多的良性腦膜瘤可能為大，但惡性腦膜瘤不能除外。纖維型腦膜瘤（例4）T1WIC+FLAIRFLAIRMRS顯示泡沫細胞，可能為出現Lip峰的原因。纖維型腦膜瘤（例4）II、III級腦膜瘤的MRS表現和診斷腦膜瘤按級別和復發可能性的分類較易復發和浸潤性生長非典型性（Ⅱ級）透明細胞型（Ⅱ級）脊索樣型（Ⅱ級）橫紋肌樣型（Ⅲ級）乳頭型（Ⅲ級）間變性（Ⅲ級）高增生指數和/或伴腦浸潤的任何型很少復發和浸潤性生長腦膜上皮型纖維型過度型砂粒型血管瘤型微囊型分泌型淋巴漿細胞豐富型化生型(WHO,2000年)Cho峰常更高。出現較高、較多和較肯定的Lip峰，可>正常部分Cr峰高2倍以上。囊性腦膜瘤的囊性區出現Lip峰，證明此囊性區為壞死區。瘤周區出現腦浸潤表現或/和出現Lip峰Ⅱ、III級腦膜瘤的MRS徵象T1WIC+顯示廣基與大腦簾相連病灶，其內有囊性區，表現為環狀增強，瘤周見血管通進腫瘤和可疑之腦浸潤表現（箭），應與其它環狀增強的病灶相鑒別。囊性間變性腦膜瘤（例5）T1WIC+T1WIC+T1WIC+FLAIR顯示體素1-4位於病灶內的囊性區和其周圍的實質區，MRS病灶側波譜顯示Cho峰明顯升高，2-3ppm區域間所見波峰可能是Gly、GSH、MM等峰，也可能混有NAA峰（部分容積效應）,並見高的Lip峰，提示囊性區可能為壞死。雖然未見倒置的Ala峰，結合常規MRI，提示間變性腦膜瘤（Ⅲ級）的可能較膠母細胞瘤等為大。囊性間變性腦膜瘤（例5）FLAIRMRS囊性間變性腦膜瘤（例5）FLAIR顯示體素1-11位於瘤周水腫區，MRS顯示瘤周Cho峰升高，NAA峰降低,CNI=0.7-1.2,明顯高於對側者（0.6），並見Lip峰，提示有瘤周浸潤，這些表現均符合間變性腦膜瘤（Ⅲ級）。FLAIRMRS囊性間變性腦膜瘤（例5）MRSI顯示腫瘤的囊性區域的Lip含量高於實質性者，Cho升高，NAA、Cr降低。MRSIChoMRSINAAMRSICrMRSILip由於除顯示纖維型腦膜瘤徵象外，還顯示病灶內顯示明顯的大片壞死，以及核異型和核分裂相，故應診斷為間變性腦膜瘤WHOⅢ級。LPH見病灶內明顯的大片壞死核異型和核分裂相囊性間變性腦膜瘤（例5）囊性間變性腦膜瘤（例5）右圖為HE染色(X100),顯示壞死灶邊緣，其周圍含較多泡沫性組織細胞;左圖為KP-1染色(X100)，顯示泡沫性組織細胞染成棕色，表示含脂質。病理診斷為間變性腦膜瘤,WHOⅢ級。囊性間變性腦膜瘤(例6)T1WIC+顯示體素位於病灶內實質區,涉及少量壞死區。MRS顯示Cho峰明顯升高，NAA消失,見倒置的Ala峰和Lip1.3峰和出現GHS、Gly、Glx、MM峰。這些表現提示為囊先間變性腦膜瘤（Ⅲ級）。T1WIC+MRS右側矢旁不典型性腦膜瘤（例7）FLAIRFLAIR病灶呈高信號，內有低信號區（壞死？），MRS體素1-10位於病灶的高信號區（實質區），體素11位於病灶的低信號區（囊性區），體素1-11均見Cho明顯升高，高、低信號區均出現很高的Lip峰，峰高為對側Cr峰高的2-4倍。Lip很高，低信號區為壞死區，符合II、III級腦膜瘤的診斷。MRS右側矢旁不典型性腦膜瘤（例7）FLAIRMRSFLAIR病灶呈高信號，內有低信號區（壞死？），MRS體素1位於病灶的對側，體素2位於病灶的低信號區（囊性區），見Cho明顯升高，低信號區出現Lip峰，證明低信號區為壞死區，符合II、III級腦膜瘤的診斷。右側矢旁不典型性腦膜瘤（例7）FLAIR+T1WIC+MRSMRS體素1-4位於增強區，體素5-8位於瘤周水腫區，體素1-4均見Cho明顯升高，並出現Ala峰，和出現可疑的Lip峰。體素5-8顯示不同程度的Cho峰升高，提示有瘤周腦浸潤，符合II、III級腦膜瘤的診斷。右圖顯示灶性壞死，左圖顯示核異型及核分裂相，病理科診斷為右額非典型性腦膜瘤伴腦浸潤。右側矢旁不典型性腦膜瘤（例7）右圖為HE染色(X100),顯示灶性壞死;左圖為KP-1染色(X100)，顯示泡沫性組織細胞染成棕色。病理診斷為右額非典型性腦膜瘤伴腦浸潤。右側矢旁不典型性腦膜瘤（例7）腦膜轉移性腫瘤的MRS表現和診斷腦膜轉移瘤的常規MRI表現腫瘤呈實質性者，T1WIC+常顯示增強，T2WI常顯示範圍更大的水腫區。腫瘤壞死囊變區大者，實質性部分增強，表現為環狀增強。有時不易與腦膜瘤區別。轉移性腫瘤vs

腦膜瘤短TEMRS（