Kỹ thuật MR tiên tiến chẩn đoán u não người lớn

Các kỹ thuật cộng hưởng từ tiên tiến trong chẩn đoán các khối u não trong trục ở người lớn
(dịch từ Advanced MR Imaging Techniques in the Diagnosis of Intraaxial Brain Tumors in Adults

RadioGraphics 2006;26:S173-S189.

Riyadh N. Al-Okaili et all)

(phần 1)

Trong những nghiên cứu lớn nhất về sinh thiết não lập thể (hay sinh thiết não định hình hướng động tạm dịch từ stereotactic brain biopsy) thì các khối u não trong trục phổ biến nhất là các khối u nguyên phát bậc cao (36% các trường hợp), các khối u nguyên phát bậc thấp (33%), di căn (8%), u lympho (5%), các tình trạng viêm và hủy myelin (3%), nhồi máu (2%) và áp xe (1%) [1]. Theo chúng tôi biết trong những nghiên cứu sinh thiết não lập thể lớn nhất thì những tổn thương não (giống u) không ngấm thuốc là những loại tổn thương sau: các khối u thần kinh đệm (glioma), các tổn thương hủy myelin giả u (tumefactive demyelinating lesion), các viêm não [2]. Do đó chúng tôi đưa một bài tổng hợp những đặc điểm kỹ thuật cộng hưởng từ tiên tiến của các khối u trong trục và bệnh giống u ở người lớn.
Vị trí, thành phần (đặc hoặc dịch) của tổn thương trong não có thể ảnh hưởng đến những dấu hiệu khảo sát bằng kỹ thuật cộng hưởng từ tiên tiến. Giống như bất cứ khảo sát chẩn đoán hình ảnh nào, hiểu những hạn chế và yếu tố gây nhầm lẫn là cần thiết để tránh diễn giải (đọc phim) nhầm. Những đặc điểm trong bài này không áp dụng với các tổn thương chảy máu.

1. Các khối u nguyên phát (không phải u lympho)
Các khối u não nguyên phát phổ biến nhất của não có nguồn gốc thần kinh đệm. Các khối u thần kinh đệm bậc thấp thường xảy ra ở các bệnh nhân 20-40 tuổi, trong khi đó các khối u thần kinh đệm bậc cao thường xảy ra ở người cao tuổi hơn. Cho đến gần đây, các khối u thần kinh đệm bậc cao được phân biệt với các u thần kinh đệm bậc thấp nhờ bằng chứng bệnh học của tăng không điển hình của tế bào (cellular atypia), đa hình của hạt nhân, tăng sinh mạch tân tạo, và hoại tử.
MR Spectroscopy (cộng hưởng từ phổ, MRS).- Các đặc điểm điển hình của proton MRS đối với các khối u nguyên phát là tăng các đỉnh lipid, lactate, choline, và myoinositol, tín hiệu NAA giảm được tóm tắt trong Bảng và các Hình 1-6.

Các chuyển hóa tạo tín hiệu NAA được thấy phần lớn ở các neuron. Do đó, giảm tín hiệu NAA trong các khối u xảy ra do giảm hoặc không có sản phẩm của các chuyển hóa đó bởi vì các neuron bình thường đã bị phá hủy hoặc thay thế bởi tiến triển u,
Quan niệm đang thịnh hành về đỉnh choline tăng cao là dấu hiệu đại diện của sự thay đổi màng tế bào tăng lên do sự phát triển của u hoặc sự phá hủy tế bào bình thường; tuy nhiên, một quan niệm khác gợi ý rằng tín hiệu choline ít nhất có thể tăng lên một phần do sản xuất tăng thông qua sự tăng cường điều hoà phospholipase.
Môi trường tương đối kỵ khí của nhiều khối u và sự xáo trộn trong chuyển hóa glucose dẫn tới sự phân hủy glucose không hoàn toàn và có khả năng gây tăng tín hiệu lactate (Hình 2d, 3b) [3,4].
Thật không may, không có các tỷ lệ tín hiệu chuyển hóa có ngưỡng rõ ràng phân biệt rõ u với các bệnh không phải u. Các kết quả MRS đã được công bố cho thấy độ nhạy 79% và độ đặc hiệu 77% đối với tỷ lệ choline/NAA > 1 như là một chỉ thị của u [5]. Độ nhạy 87% và độ đặc hiệu 85% đạt được bằng cách dùng mô hình hồi qui logistic (logistical regression model) với 10 biến MRS [5]. Trong khi soát lại y văn, chúng tôi đã không thể tìm thấy một đặc điểm đáng tin cậy nào của MRS phân biệt u với các bệnh không u. Tuy nhiên, chúng tôi đã thấy ngưỡng 2,2 của tỷ lệ choline/NAA phân biệt một cách tin cậy các u với bệnh không do u (Hình 1c- 1e, 2d, 2e, 3b, 4c).
Phân tích các đỉnh chuyển hóa khác cũng có thể giúp phân bậc các khối u nguyên phát. Các khối u bậc cao xu hướng có tín hiệu lipid tăng, hiện tượng này thường không có trong các khối u bậc thấp (Hình 2d, 3b, 4c, 5b) [6-9]. Mặt khác, đỉnh myoinositol cao thì đặc trưng hơn cho các khối u bậc thấp và gliomatosis cerebri (gliomatosis cerebri là khối u bậc III theo WHO nhưng các đặc điểm hình ảnh MR tiên tiến lại nằm ở hàng của các khối u bậc thấp) (Hình 6c) [7].
Diffusion-weighted Imaging (cộng hưởng từ khuếch tán, DWI).- Đặc điểm điển hình của cộng hưởng từ khuếch tán đối với các khối u nguyên phát là các hệ số khuếch tán biểu kiến (apparent diffusion coefficients, ADCs) rất biến đổi (Bảng). ADC tỷ lệ nghịch với mật độ tế bào, có thể đoán chừng bởi sự ngoằn ngoèo của khoảng kẽ và sự hạn chế tổng hợp trong chuyển động của nước [10-12]. Mặc dù giá trị ACD của các glioma bậc cao đã được chứng minh là thấp hơn ADC của glioma bậc thấp [13], nhưng có sự chồng chéo thực sự; do đó, chỉ có ảnh ADC (ADC maps) đơn độc thì không đủ để tiên đoán loại và bậc của các khối u thần kinh đệm (Hình 2b, 4b) [14]. Những bình luận này có thể không áp dụng với các khối trong não trẻ em.
Perfusion Imaging (cộng hưởng từ tưới máu).- Đặc điểm điển hình của cộng hưởng từ tưới máu (perfusion imaging) đối với các khối u nguyên phát là rTBV (relative tumor blood volume tạm dịch là thể tích tưới máu u tương đối) có xu hướng tăng theo bậc của u (Bảng).
Perfusion imaging cho phép biết một số thông tin về sự hình thành mạch máu, một tiến trình chủ yếu đối với quá trình tân tạo. Tân tạo bao gồm sự hình thành mạch máu tạo ra các mạch máu bất thường về cấu trúc, các mạch này có xu hướng rò rỉ, và do đó các khối u có các thông số tăng tính thấm đối với các ảnh cộng hưởng từ tưới máu (perfusion MR). Một vài nghiên cứu đã cho thấy bậc của khối u tương liên với thể tích máu của khối u (Hình 1b, 2c, 6b) [6,15-18]. rTBV 1,75 được gợi ý là ngưỡng để phân biệt u bậc cao với u bậc thấp, trong đó rTBV được đo bằng tỷ lệ của thể tích máu tối đa của u so với một vùng chất trắng bình thường. Một ngoại lệ là các khối u thần kinh đệm bậc thấp với các đặc đặc điểm của oligodendroglioma, nó có thể có rTBV tăng cao rõ rệt [19]. rTBV tăng cao rõ rệt được thấy riêng ở oligodendroglioma (u thần tế bào kinh đệm ít nhánh) bậc thấp và oligoastrocytoma với sự mất đoạn 1p (của nhiễm sắc thể).

Hình 1. anaplastic oligoastrocytoma (bậc III của phân loại WHO) thùy trán phải một bệnh nhân nam 39 tuổi. Chẩn đoán đã được chứng minh bằng sinh thiết.

Hình 1 (a) Ảnh T1W mặt cắt ngang sau tiêm thuốc đối quang từ cho thấy một khối không ngấm thuốc đối quang từ ở thùy trán phải.

1a
Hình 1 (b) Trên bản đồ rCBV (thể tích tưới máu não tương đối), thể ích tưới máu u tương đối (rTBV) tăng so với mô não bình thường bên đối diện, đặc biệt ở phần sau của ngoại vi tổn thương.

1b
Hình 1 (c) Phổ cộng hưởng từ echo trung gian (TE trung gian) cho thấy sự giảm đi của các đỉnh NAA (ở 2.02 ppm) và creatine (Cr) (ở 3.0 ppm), đỉnh choline (ở 3.2 ppm) tăng.

1c
Hình 1 (d,e) Những quan sát này giúp minh họa rõ hơn bằng các bản đồ phổ màu của các tỉ số NAA/creatine (d) và choline/creatine (e).

1d

1e

Hình 2. u nguyên bào đa hình (glioblastoma multiforme) đỉnh trái (bậc IV phân loại WHO) ở một bệnh nhân nữ 59 tuổi.

Hình 2(a) Ảnh T1W mặt cắt ngang sau tiêm thuốc đối quang từ cho thấy một khối hoại tử, ngấm thuốc đối quang từ không đồng nhất.

2a
Hình 2 (b) Ảnh khuếch tán mặt cắt ngang thể hiện sự hỗn hợp của khuếch tán dễ dàng và hạn chế (cũng có hình ảnh tương tự trong ADC map nhưng không trình bày ở đây).

2b
Hình 2 (c) Bản đồ dòng chảy mạch máu não do các spin đánh dấu trong động mạch (Axial arterial spin-labeled generated cerebral blood flow map) mặt cắt ngang cho thấy dòng chảy mạch máu não ở tổn thương tăng lên so với dòng chảy ở mô não bình thường bên đối diện.

2c
Hình 2 (d) Phổ cộng hưởng từ echo ngắn, thể tích ảnh cơ bản đơn (Single-voxel short-echo MR proton spectrum) của tổn thương cho thấy sự giảm thấp các đỉnh NAA (ở 2.02 ppm) và creatine (Cr) (ở 3.0 ppm), tăng đỉnh lactate (Lac) và/hoặc lipid (ở 1.33 ppm), tăng đỉnh choline (Cho) (ở 3.2 ppm).

2d
Hình 2 (e) Thí dụ minh họa rõ hơn tỉ số NAA/choline bằng bản đồ phổ echo trung gian.

2e

Hình 3. u nguyên bào đa hình (bậc IV, phân loại WHO) ở hai thùy trán một phụ nữ 79 tuổi.

Hình 3 (a) Ảnh T1W mặt cắt ngang sau tiêm thuốc đối quang từ có lưới phổ đè lên chứng minh một khối hoại tử, ngấm thuốc đối quang không đồng nhất.

3a
Hình 3 (b,c) Phổ cộng hưởng từ echo ngắn, đa yếu tố thể tích ảnh cơ bản (Multivoxel short-echo MR proton spectra) cho thấy sự giảm sút các đỉnh NAA (ở 2.02 ppm) và creatine (Cr) (ở 3.0 ppm), tăng đỉnh lactate (Lac) và/hoặc lipid (ở 1.33 ppm), tăng đỉnh choline (Cho) (ở 3.2 ppm) bên trong phần ngấm thuốc đối quang từ của khối u (được vẽ khung trắng ở ảnh a). Cũng có bằng chứng của thâm nhiễm quanh khối u, như ở đon vị thể tích ảnh 23 (vẽ khung màu đen ở ảnh a) nó nằm quá phần ngấm thuốc của tổn thương – cho thấy tỉ số choline/NAA > 1.

3b

3c

Hình 4. oligodendroglioma (u thần tế bào kinh đệm ít nhánh) (bậc II, phân loại WHO) ở thùy trán phải của một bệnh nhân nam 35 tuổi.

Hình (a) Ảnh FLAIR bộc lộ một khối tăng cường độ T2 không ngấm thuốc đối quang từ (có hình ảnh khối trên ảnh T1W tiêm thuốc đối quang nhưng không trình bày ở đây).

4a
Hình 4 (b) ADC map mặt phẳng cắt ngang cho thấy tổn thương có khuếch tán dễ dàng.

4b
Hình 4 (c) Phổ cộng hưởng từ echo ngắn cho cho thấy đỉnh myoinositol (ml) tăng (ở 3.55 ppm). Cho = choline. Cr = creatine.

4c

Hình 5. ganglioglioma (u thần kinh đệm hạch) ở thùy thái dương trái của một bệnh nhân nam 32 tuổi.

Hình 5 (a) Ảnh FLAIR có đè lưới phổ lên trên cho thấy một khối tăng cường độ T2. Không có hiện tượng ngấm thuốc trên các ảnh T1W tiêm đối quang từ.

5a
Hình 5 (b) Phổ cộng hưởng từ echo ngắn cho thấy đỉnh myoinositol (ml) tăng (ở 3.55 ppm). Cho = choline. Cr = creatine.

5b
Hình 5 (c) Bản đồ màu phổ cộng hưởng từ echo trung gian, đa yêu tố thể tích cơ bản (Multivoxel intermediate-echo MR proton spectroscopic color map) của tỉ số choline/NAA cho thấy tỉ số này tăng lên.

5c

Hình 6. gliomatosis cerebri hai bán cầu ở một bệnh nhân nữ 53 tuổi.

Hình 6 (a) Ảnh FLAIR cho chứng minh một khối tăng cường độ T2, không ngấm thuốc đối quang từ liên quan đến cả hai bán cầu (có ảnh T1W sau tiêm thuốc đối quang từ, nhưng không trình bày ở đây).

6a
Hình 6 (b) rCBV map (bản đồ thể tích tưới máu não tương đối), rTBV (thể tích tưới máu u tương đối) thấp hơn so với thể tích tưới máu mô não bình thường (tỉ số = 0.83).

6b
Hình 6 (c) Phổ cộng hưởng từ echo ngắn cho thấy cho thấy các mức tăng của đỉnh creatine (Cr) (ở 3.0 ppm) và đỉnh myoinositol (ml) (ở 3.55 ppm), mức giảm của NAA (ở 2.02 ppm), và mức tăng nhẹ của choline (Cho) (ở 3.2 ppm).

6c

2. Các khối u di căn
MR Spectroscopy.- Các đặc điểm MRS đối với u thứ phát bao gồm tăng tín hiệu của lipid, lactate, và choline, giảm hoặc không có tín hiệu NAA (Bảng), được minh hoạ trong Hình 7.
Phân biệt di căn với u nguyên phát bậc cao bằng đánh giá phổ phần ngấm thuốc của u là không tin cậy, cho dù nó đã cho thấy một số khả năng bằng cách tìm kiếm một mức độ cao hơn của tín hiệu lipid trong các tổn thương di căn. Trái lại, do các khối u nguyên phát có xu hướng thâm nhiễm mô não xung quanh, đánh giá các vùng ngoài phần ngấm thuốc của tổn thương đã được chứng minh là hứa hẹn hơn [20,21]. Rất nhiều tỷ lệ tín hiệu chuyển hóa đã được gợi ý đối với ý tưởng này. Trong một nghiên cứu, tỷ lệ choline/NAA > 1 có độ chính xác 100% [20] (Hình 3).
Diffusion-Weighted Imaging. – Đặc điểm diffusion-weighted imaging điển hình đối với các khối u thứ phát là ADC tăng (Bảng). Các giá trị ADC của u di căn rất biến đổi và chồng chéo với giá trị ADC của u nguyên phát (Hình 7b) [14]. Tuy nhiên, có thể phân biệt các di căn với u não nguyên phát bằng cách đo các giá trị ADC ở các vùng quanh u. Gần đây, người ta đã cho thấy rằng do sự thâm nhiễm tân tạo ở các khối u nguyên phát, diffusion-tensor imaging quanh u có xu hướng cho thấy các giá trị ADC thấp hơn ở các vùng “phù” quanh u so với vùng tương ứng trong bệnh di căn [22].
Perfusion Imaging (cộng hưởng từ tưới máu).- Đặc điểm cộng hưởng từ tưới máu (perfusion imaging) điển hình đối với u di căn là rTBV tăng (Bảng). Và cũng như vậy với trường hợp các khối u nguyên phát, khả năng của di căn gây tăng sinh mạch máu là nguyên nhân chính để tổn thương phát triển. Các thông số tưới máu của tổn thương di căn có xu hướng chồng chéo với các thông số của u nguyên phát, có thể do sự tương tự trong mức độ hình thành mạch máu. Một đặc điểm có thể cho phép phân biệt giữa các khối u nguyên phát và thứ phát là các tổn thương di căn có các số đo rTBV thấp hơn ở bên ngoài phần ngấm thuốc, khi so với rTBV của các khối u nguyên phát thâm nhiễm [21,23].

Hình 7. ung thư tế bào thận di căn não một bệnh nhân nam 73 tuổi.

Hình 7 (a) Ảnh T1W tiếm thuốc đối quang từ, mặt phẳng cắt ngang chứng minh một khối nhỏ ngấm thuốc không đồng nhất ở phần sau thùy trán trái có tăng cường độ T2 xung quanh.

7a
Hình 7 (b) Bản đố khuếch tán, mặt phẳng cắt ngang chứng minh sự khuếch tán dễ dàng chiếm ưu thế trong u nhưng có vùng hình liềm khuếch tán hạn chế với giá trị ADC 1.04 x 10-3 mm2/sec.

7b
Hình 7 (c) Trên bản đồ tưới máu não (rCBV) mặt cắt ngang, rTBV tăng lên (tỉ số = 6.27).

7c

Bảng Những đặc điểm MR điển hình của u não và bệnh lý giả u trong trục

bang 1Ghi chú: ↑ = tăng; ↓ = giảm; CHT = cộng hưởng từ; t.h = tín hiệu

(còn tiếp)

Tham khảo

1. Tilgner J, Herr M, Ostertag C, Volk B. Validation of intraoperative diagnoses using smear preparations from stereotactic brain biopsies: intraoperative versus final diagnosis—influence of clinical factors. Neurosurgery 2005;56(2):257–263.
2. Perez-Cruet MJ, Adelman L, Anderson M, Roth PA, Ritter AM, Saris SC. CT-guided stereotactic biopsy of nonenhancing brain lesions. Stereotact Funct Neurosurg 1993;61(3):105–117.
3. Negendank WG, Sauter R, Brown TR, et al. Proton magnetic resonance spectroscopy in patients with glial tumors: a multicenter study. J Neurosurg 1996;84(3):449–458.
4. Tien RD, Lai PH, Smith JS, Lazeyras F. Singlevoxel proton brain spectroscopy exam (PROBE/SV) in patients with primary brain tumors. AJR Am J Roentgenol 1996;167(1):201–209.
5. Butzen J, Prost R, Chetty V, et al. 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 2000;21(7):1213–1219.
6. Law M, Yang S, Wang H, et al. Glioma grading: sensitivity, specificity, and predictive values of perfusion
MR imaging and proton MR spectroscopic imaging compared with conventional MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol 2003;24(10):1989–1998.
7. Howe FA, Barton SJ, Cudlip SA, et al. Metabolic profiles of human brain tumors using quantitative in vivo H-1 magnetic resonance spectroscopy. Magn Reson Med 2003;49(2):223–232.
8. Moller-Hartmann W, Herminghaus S, Krings T, et al. Clinical application of proton magnetic resonance
spectroscopy in the diagnosis of intracranial mass lesions. Neuroradiology 2002;44(5):371– 381.
9. Galanaud D, Chinot O, Nicoli F, et al. Use of proton magnetic resonance spectroscopy of the brain to differentiate gliomatosis cerebri from low-grade glioma. J Neurosurg 2003;98(2):269–276.
10. Gupta RK, Sinha U, Cloughesy TF, Alger JR. Inverse correlation between choline magnetic resonance spectroscopy signal intensity and the apparent diffusion coefficient in human glioma. Magn Reson Med 1999;41(1):2–7.
11. Lai PH, Ho JT, Chen WL, et al. Brain abscess and necrotic brain tumor: discrimination with proton MR spectroscopy and diffusion-weighted imaging. AJNR Am J Neuroradiol 2002;23(8):1369–1377.
12. Chenevert TL, Stegman LD, Taylor JM, et al. Diffusion magnetic resonance imaging: an early surrogate marker of therapeutic efficacy in brain tumors. J Natl Cancer Inst 2000;92(24):2029–2036.
13. Yang D, Korogi Y, Sugahara T, et al. Cerebral gliomas: prospective comparison of multivoxel 2D chemical-shift imaging proton MR spectroscopy, echoplanar perfusion and diffusion-weighted MRI. Neuroradiology 2002;44(8):656–666.
14. Lam WW, Poon WS, Metreweli C. Diffusion MR imaging in glioma: does it have any role in the preoperation determination of grading of glioma? Clin Radiol 2002;57(3):219–225.
15. Aronen HJ, Pardo FS, Kennedy DN, et al. High microvascular blood volume is associated with high glucose uptake and tumor angiogenesis in human gliomas. Clin Cancer Res 2000;6(6): 2189–2200.
16. Aronen HJ, Glass J, Pardo FS, et al. Echo-planar MR cerebral blood-volume mapping of gliomas: clinical utility. Acta Radiol 1995;36(5):520–528.
17. Aronen HJ, Gazit IE, Louis DN, et al. Cerebral blood-volume maps of gliomas: comparison with tumor grade and histologic findings. Radiology 1994;191(1):41–51.
18. Knopp EA, Cha S, Johnson G, et al. Glial neoplasms: dynamic contrast-enhanced T2*-weighted MR imaging. Radiology 1999;211(3):791–798.
19. Lev MH, Ozsunar Y, Henson JW, et al. Glial tumor grading and outcome prediction using dynamic spin-echo MR susceptibility mapping compared with conventional contrast-enhanced MR: confounding effect of elevated rCBV of oligodendrogliomas. AJNR Am J Neuroradiol 2004;25: 214–221.
20. Burtscher IM, Skagerberg G, Geijer B, Englund E, Stahlberg F, Holtas S. Proton MR spectroscopy and preoperative diagnostic accuracy: an evaluation of intracranial mass lesions characterized by stereotactic biopsy findings. AJNR Am J Neuroradiol 2000;21(1):84–93.
21. Law M, Cha S, Knopp EA, Johnson G, Arnett J, Litt AW. High-grade gliomas and solitary metastases: differentiation by using perfusion and proton spectroscopic MR imaging. Radiology 2002; 222(3):715–721.
22. Lu S, Ahn D, Johnson G, Cha S. Peritumoral diffusion tensor imaging of high-grade gliomas and metastatic brain tumors. AJNR Am J Neuroradiol 2003;24(5):937–941.
23. Cha S, Knopp EA, Johnson G, Wetzel SG, Litt AW, Zagzag D. Intracranial mass lesions: dynamic contrast-enhanced susceptibility-weighted echoplanar perfusion MR imaging. Radiology 2002; 223(1):11–29.

Để lại bình luận

5 phản hồi

  1. Huỳnh Thị Đỗ Quyên

     /  22.04.2015

    Anh có các bài chẩn đoán u hốc mắt không ạ?

    Trả lời
    • Tôi có thể tìm bài chẩn đoán hình ảnh u hốc mắt (bằng tiếng Anh, tôi chưa có ý định dịch sang tiếng Việt)

      Trả lời
      • Huỳnh Thị Đỗ Quyên

         /  25.04.2015

        Các bài của anh rất hay và rất hữu ích. Cảm ơn Anh rất nhiều.

  2. Bác có thể làm về MRI vú không ạ? cảm ơn Bác

    Trả lời
    • Toi dinh viet hoac dich cac phan de ung dung rong rai. Phan chuyen sau (nhu MRI vu) it nguoi ap dung nen toi chua co y dinh dich bai, hoac thinh thoang moi post mot bai thoi ban ah

      Trả lời

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: