Ứng dụng lâm sàng của cộng hưởng từ phổ (H1 MRS) trong chẩn đoán u não trong trục ở người lớn

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 14 * Phụ bản của Số 2 * 2010

Nghiên cứu Y học

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG CỦA CỘNG HƯỞNG TỪ PHỔ (H1 MRS) TRONG
CHẨN ĐOÁN U NÃO TRONG TRỤC Ở NGƯỜI LỚN
Cao Thiên Tượng*, Phạm Ngọc Hoa*
TÓM TẮT
Mục tiêu nghiên cứu: Chẩn ñoán xác ñịnh u não trong trục và các tổn thương nội sọ không u, chỉ dựa
vào hình thái tổn thương trên hình ảnh CT và MRI thuờng quy nhiều lúc gặp khó khăn. Hiện nay, cộng
hưởng từ phổ (H1 MRS) ñã ñược áp dụng nhiều trên thế giới ñể chẩn ñoán u não và các bệnh lý khác. Kỹ
thuật này cung cấp thông tin về tăng sinh màng tế bào, tổn thuơng neuron, chuyển hóa năng lượng và
chuyển dạng hoại tử của não hoặc mô u. Mục ñích nghiên cứu này là ñánh giá ứng dụng lâm sàng của cộng
hưởng từ phổ ñể phân biệt u não trong trục và các tổn thương không u.
Đối tượng và phương pháp: Khảo sát MRS ñược thực hiện trên máy MRI 1,5 Tesla (Avanto, Siemens)
sử dụng coil tạo ảnh vùng ñầu chuẩn. 29 bệnh nhân (tuổi từ 16-69) gồm 26 bệnh nhân có kết quả giải phẫu
bệnh (u sao bào n=20; u tế bào thần kinh ñệm ít nhánh n=1; di căn n=2; lymphoma nguyên phát n=1;
abscess não n=3) và 3 bệnh nhân nhồi máu não chẩn ñoán bằng lâm sàng cùng với 11 nguời bình thường.
Phân tích bán ñịnh lượng các tỷ số Choline (Cho), N-acetyl aspartate (NAA) và Creatine (Cre) bằng cách so
sánh với mô bình thường bên ñối diện và các tỷ số Cho/Cr, Cho/NAA và NAA/Cr.
Kết quả: U cho thấy tăng Cho, giảm NAA, tăng tỷ Cho/Cre, Cho/NAA và giảm tỷ NAA/Cre so với tổn
thương không u và người bình thường (P <0.05).
Kết luận: Cộng hưởng từ phổ giúp phân biệt thêm tổn thuơng u não với tổn thương nội sọ không u
ngoài những thông tin mà hình ảnh học thường quy ñem lại.
Từ khóa: U não trong trục, cộng hưởng từ phổ H1 RMS.
ABSTRACTS

CLINICAL APPLICATION OF PROTON MAGNETIC RESONANCE
SPECTROSCOPY (H1 MRS) IN DIAGNOSIS OF INTRA-AXIAL BRAIN TUMOR IN
ADULTS
Cao Thien Tuong, Pham Ngoc Hoa

* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 14 - Supplement of No 2 - 2010: 410 - 417
Objectives: A definite diagnosis of intraaxial brain tumors and non-tumoral intracranial lesions, only
based on morphologic characterization using conventional imaging procedures as CT and MRI is still a
challenging problem. Today, proton magnetic resonance spectroscopy (H1 MRS) was applied more common
to have diagnosis of brain tumor and other process in many countries. It gives information related to cell
membrane proliferation, neuronal damage, energy metabolism and necrotic transformation of brain or
tumor tissues. The purpose of this study was to evaluate the clinical utility of H1 MRS for the differentiation
of intraaxial brain tumor and intracranial non-neoplastic lesions.
Subjects and methods: MRS studies were performed on 1.5 Tesla MRI system (Avanto, Siemens) using
standard imaging head coil. Twenty-nine patients (aged 16-69 years) were studied, including 26 patients
were diagnosed histopathologica lly (astrocytoma n=20; oligidendroglioma n=1, metastase n=2; primary
lymphoma n=1; brain abscess n=3) and 3 patients were diagnosed clinically cerebral infarct, along with 11
normal individuals. A semi-quantitative analyse of Choline (Cho), N-acetyl aspartate (NAA) and Creatine
(Cre) ratios in comparison with the contralateral normal brain tissue was used as a internal reference peak
and Cho/Cr, Cho/NAA and NAA/Cr ratios of lesion brain tumor also were calculated.
Results: Tumors showed significant increases Cho, Cho/Cr and Cho/NAA ratios, decreases NAA and
* Khoa Chẩn ñoán hình ảnh, Bệnh viện Chợ Rẫy.
Liên hệ tác giả: BS.CKII. Cao Thiên Tượng. ĐT: 0913112323. Email:

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Th vậy, lactate
là một chất chỉ ñiểm cho chuyển hóa kỵ khí. Các
tổn thương não gây tăng acid lactic gồm u, hoại tử
tia xạ, nhồi máu, ổ ñộng kinh cấp tính, abscess và
viêm, xơ cứng rải rác, các bệnh lý chuyển hóa và
các tổn thương dạng nang. Lactate thường hiện diện
trong các u ác tính vì tốc ñộ hủy glycogen cao. U
ñộ ác cao có khuynh hướng lactate cao hơn (30,31).
Kết quả của chúng tôi ghi nhận ñỉnh lactate như
sau:
- Có ñỉnh lactacte ở 10/23 (44%) trường hợp u

và 1/6 (17%) trường hợp không u. Tất cả các
trường hợp bình thường không ghi nhận ñỉnh
lactate.
- Có ñỉnh lactate ở 2/9 (22%) trường hợp u ñộ
thần kinh ñệm ñộ ác thấp và 7/11 (64%) trường hợp
u có ñộ ác cao.
Mặc dù chưa có ý nghĩa thống kê, nhưng chúng
tôi nhận thấy Lac gặp nhóm u nhiều hơn không u
và nhóm u có ñộ ác cao có lactate nhiều hơn là u có
ñộ ác thấp. Lipid và lactate cao liên quan với hoại
tử trong u grade cao và cũng ñược dùng ñể phân
biệt u grade thấp và u grade cao(15,20,25).
KẾT LUẬN
Qua nghiên cứu giá trị của cộng hưởng từ phổ
(H1-MRS) trong u não trong trục trên lều ở người
lớn, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
Phân biệt tổn thương u, không u và người bình
thường:
Cộng hưởng từ phổ giúp thêm thông tin về các
chất chuyển hóa ñể chẩn ñoán phân biệt giữa u não

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2010

414


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 14 * Phụ bản của Số 2 * 2010
và tổn thương không u. U não cho thấy tăng nồng
ñộ Cho, giảm nồng ñộ NAA, dẫn tới tăng tỷ số
Cho/NAA và Cho/Cr, giảm tỷ số NAA. Các tổn

thương không u (trong trường hợp của chúng tôi là
nhồi máu và abscess) thấy giảm nồng ñộ Cho.
Tỷ số Cho/NAA có giá trị nhất trong dự báo u
và tỉ NAA/Cr có giá trị dự báo thấp nhất trong 3 tỷ
số trên.
Như vậy, ngoài những thông tin về hình thái
trên hình ảnh CT và MRI thường quy, chúng ta có
thể sử dụng thêm cộng hưởng từ phổ (H1-MRS) ñể
giúp phân biệt tổn thương u với không u trong
những trường hợp khó.
Về mặt kỹ thuật, chúng tôi thấy kỹ thuật ña ñơn
vị thể tích (Multivoxel), là hình ảnh bậc hóa học
(CSI) với thời gian TE trung gian (135ms), thuận
lợi hơn trong ñánh giá u não vì có thể ño thêm Cho
ở vùng thâm nhiễm u xung quanh.
3. Mặc dù chưa có ý nghĩa thống kê, nhưng
chúng tôi nhận thấy Lac gặp nhóm u nhiều hơn
không u và nhóm u có ñộ ác cao có lactate nhiều
hơn là u có ñộ ác thấp.

Nghiên cứu Y học

Hình 1. Bệnh nhân nam, 24 tuổi, nhồi máu não
(a) Hình phổ cộng hưởng từ vùng tổn thương, thấy
Cho không cao, NAA thấp, hiện diện ñỉnh Lactate
(ñỉnh kép dưới ñường nền). (b) Phổ cộng hưởng từ
mô não bình thường bên ñối diện

Hình 2. Bệnh nhân nam 49 tuổi, u sao bào thoái
sản grade III, (a) Hình phổ cộng hưởng từ vùng tổn

thương thấy tăng Cho, giảm Cr và NAA, hiện diện
ñỉnh lactate. (b) Phổ cộng hưởng từ bên ñối diện
bình thường.

Hình 3. Bệnh nhân nam 46 tuổi, Áp-xe não. (a) Hình cộng hưởng từ phổ vùng tổn thương thấy Cho không
cao, NAA không thấp. (b) Hình cộng hưởng từ phổ bên ñối diện bình thường.

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2010

415


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 14 * Phụ bản của Số 2 * 2010

Nghiên cứu Y học

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Brandao LA., Romeu DC (2004), "MR spectroscopy of the brain", Philadelphia: Lippincott
Williams&Wilkins.
2. Butzen J., et al. (2000), "Discrimination between neoplastic and nonneoplastic brain lesions
by use of proton MR spectroscopy: the limits of accuracy with a logistic regression model".
AJNR Am J Neuroradiol. 21(7): p. 1213-9.
3. Castillo M., Kwock L., and Mukherji S. K. (1996), "Clinical applications of proton MR
spectroscopy". AJNR Am J Neuroradiol. 17(1): p. 1-15.
4. Cecil KM, Jones BV (2001), "Magnetic resonance spectroscopy of the pediatric brain".
Topics in Magnetic Resonance Imaging. 12(6): p. 435-52.
5. Delorme S., Weber M. A. (2006), "Applications of MRS in the evaluation of focal malignant
brain lesions". Cancer Imaging. 6: p. 95-9.
6. Demaerel P., et al. (1991), "Localized 1H NMR spectroscopy in fifty cases of newly
diagnosed intracranial tumors". Journal of Computer Assisted Tomography,. 15(1): p. 67-76.

7. Fayed N., et al. 2008), "Malignancy assessment of brain tumours with magnetic resonance
spectroscopy and dynamic susceptibility contrast MRI". Eur J Radiol,. 67(3): p. 427-33.
8. Fountas K. N., et al. (2004), "Noninvasive histologic grading of solid astrocytomas using
proton magnetic resonance spectroscopy". Stereotact Funct Neurosurg,. 82(2-3): p. 90-7.
9. Fulham M. J., et al. (1992), "Mapping of brain tumor metabolites with proton MR
spectroscopic imaging: clinical relevance". Radiology,. 185(3): p. 675-86.
10. Gajewicz W., et al. (2003), "The use of proton MRS in the differential diagnosis of brain
tumors and tumor-like processes". Med Sci Monit,. 9(9): p. MT97-105.
11. Gill S. S., et al. (1990), "Proton MR spectroscopy of intracranial tumours: in vivo and in
vitro studies". J Comput Assist Tomogr,. 14(4): p. 497-504.
12. Gupta RK, Cloughesy TF, Sinha U, Garakian J, Lazareff J, Rubino G, Rubino L, Becker DP,
Vinters HV, and Alger JR, (2000) "Relationships between choline magnetic resonance
spectroscopy, apparent diffusion coefficient and quantitative histopathology in human
glioma". Journal of Neuro-Oncology,. 50: p. 215-226.
13. Harada M., et al. (1995), "Non-invasive characterization of brain tumor by in-vivo proton
magnetic resonance spectroscopy". Jpn J Cancer Res,. 86(3): p. 329-32.
14. Hourani R., et al.(2008), "Can proton MR spectroscopic and perfusion imaging differentiate
between neoplastic and nonneoplastic brain lesions in adults?" Ajnr: American Journal of
Neuroradiology,. 29(2): p. 366-72.
15. Howe FA, Barton SJ, Cudlip SA, Stubbs M, Saunders DE, Murphy M, Wilkins, P, Opstad
KS, Doyle VL, McLean MA, Bell BA., Griffiths JR. (2003), "Metabolic profiles of human
brain tumors using quantitative in vivo 1H magnetic resonance spectroscopy". Magnetic
Resonance in Medicine, 49(2): p. 223-232.
16. Krouwer HG., et al.(1998), "Single-voxel proton MR spectroscopy of nonneoplastic brain
lesions suggestive of a neoplasm". AJNR Am J Neuroradiol,. 19(9): p. 1695-703.
17. Kumar A., et al. (2003), "Role of in vivo proton MR spectroscopy in the evaluation of adult
brain lesions: our preliminary experience". Neurol India,. 51(4): p. 474-8.
18. Kwock L, Smith JK, Castillo M, Ewebd MG, Collichio F, Morris DE, Bouldin TW, Cush S,
(2006) "Clinical role of proton magnetic resonance spectroscopy in oncology: brain, breast,
and prostate cancer". Lancet Oncol,. 7: p. 859-68.

19. Law M. (2004), "MR spectroscopy of brain tumors". Topics in Magnetic Resonance
Imaging,. 15(5): p. 291-313.
20. Li X., et al.(2002), "Analysis of the spatial characteristics of metabolic abnormalities in
newly diagnosed glioma patients". J Magn Reson Imaging,. 16(3): p. 229-37.

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2010

416


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 14 * Phụ bản của Số 2 * 2010

Nghiên cứu Y học

21. LinksYH Aðildere AM, Ozen O, Geyik E, Atalay B, Elhan AH (2007) "Evaluation of
cerebral glioma grade by using normal side creatine as an internal reference in multi-voxel
1H-MR spectroscopy". Diagn Interv Radiol,. 13: p. 3-9.
22. Magalhaes A., et al., "Proton magnetic resonance spectroscopy of brain tumors correlated
with pathology". Acad Radiol, 2005. 12(1): p. 51-7.
23. McBride DQ et al.(1995), "Analysis of brain tumors using 1H magnetic resonance
spectroscopy". Surg Neurol,. 44(2): p. 137-44.
24. McKnight T. R.(2004), "Proton magnetic resonance spectroscopic evaluation of brain tumor
metabolism". Seminars in Oncology,. 31(5): p. 605-17.
25. Meyerand ME, Pipas JM, Mamourian A, Tosteson TD, Dunn JF, (1999) "Classification of
Biopsy-Confirmed Brain Tumors Using Single-Voxel MR Spectroscopy". AJNR Am J
Neuroradiol,. 20: p. 117-123.
26. Moller-Hartmann W., et al.(2002), "Clinical application of proton magnetic resonance
spectroscopy in the diagnosis of intracranial mass lesions". Neuroradiology,. 44(5): p. 37181.
27. Nagar VA, et al.(2007), "Multivoxel MR spectroscopic imaging--distinguishing intracranial
tumours from non-neoplastic disease". Ann Acad Med Singapore,. 36(5): p. 309-13.

28. Poptani H, et al. (1999), "Diagnostic assessment of brain tumours and non-neoplastic brain
disorders in vivo using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy and artificial neural
networks". J Cancer Res Clin Oncol,. 125(6): p. 343-9.
29. Sabatier J., et al. (1999), "Characterization of choline compounds with in vitro 1H magnetic
resonance spectroscopy for the discrimination of primary brain tumors". Invest Radiol,.
34(3): p. 230-5.
30. Shih MT, Singh AK, Wang AM, Patel S, (2004)."Brain Lesions with Elevated Lactic Acid
Peaks on Magnetic Resonance Spectroscopy". Curr Probl Diagn Radiol,. 33: p. 85-95.
31. Sibtain N. A., Howe F. A., and Saunders D. E.(2007), "The clinical value of proton magnetic
resonance spectroscopy in adult brain tumours". Clin Radiol,. 62(2): p. 109-19.
32. Smith JK, Castillo M, Kwock L, "MR spectroscopy of brain tumors"(2003). Magn Reson
Imaging Clin N Am,. 11: p. 415-429.
33. Soares DP, Law M., (2008) "Magnetic resonance spectroscopy of the brain: review of
metabolites and clinical applications". Clinical radiology.
34. Sudhakar K. Venkatesh Rakesh K. Gupta, Lily Pal, Nuzhat Husain, Mazhar Husain,(2000)
"Spectroscopic increase in choline signal is a nonspecific marker for differentiation of
infective/inflammatory from neoplastic lesions of the brain". Journal of Magnetic Resonance
Imaging,. 14(1): p. 8-15.
35. Tien R. D., et al.(1996), "Single-voxel proton brain spectroscopy exam (PROBE/SV) in
patients with primary brain tumors". AJR Am J Roentgenol, 167(1): p. 201-9.
36. Van der Graaf M., et al.(2008), "MRS quality assessment in a multicentre study on MRSbased classification of brain tumours". NMR Biomed, 21(2): p. 148-58.
37. Yang D., et al.(2002), "Cerebral gliomas: prospective comparison of multivoxel 2D
chemical-shift imaging proton MR spectroscopy, echoplanar perfusion and diffusionweighted MRI". Neuroradiology,. 44(8): p. 656-66.

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2010

417