Chẩn đoán mức độ ác tính của u thần kinh đệm trước phẫu thuật sử dụng cộng hưởng từ phổ đa thể tích

Nghiên cứu được tiến hành với mục tiêu so sánh các chỉ số chuyển hoá trên cộng hưởng từ phổ đa thể tích và đánh giá giá trị của phương pháp này trong chẩn đoán mức độ ác tính của u thần kinh đệm trên mô bệnh học. Từ tháng 01/2015 đến 06/2016, 55 trường hợp u não được chụp cộng hưởng từ thường quy và cộng hưởng từ phổ đa thể tích, được phẫu thuật hoặc sinh thiết và có kết quả mô bệnh học là u thần kinh đệm tại Bệnh viện Việt Đức.

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC CHẨN ĐỐN MỨC ĐỘ ÁC TÍNH CỦA U THẦN KINH ĐỆM TRƯỚC PHẪU THUẬT SỬ DỤNG CỘNG HƯỞNG TỪ PHỔ ĐA THỂ TÍCH Nguyễn Duy Hùng1, Phạm Chu Hoàng2, Bùi Văn Giang2, Đồng Văn Hệ1 Bệnh viện Việt Đức; 2Trường Đại học Y Hà Nội, Nghiên cứu tiến hành với mục tiêu so sánh số chuyển hoá cộng hưởng từ phổ đa thể tích đánh giá giá trị phương pháp chẩn đoán mức độ ác tính u thần kinh đệm mơ bệnh học Từ tháng 01/2015 đến 06/2016, 55 trường hợp u não chụp cộng hưởng từ thường quy cộng hưởng từ phổ đa thể tích, phẫu thuật sinh thiết có kết mơ bệnh học u thần kinh đệm Bệnh viện Việt Đức Định lượng nồng độ chất chuyển hố tính tốn trạm làm việc, đường cong receiver operating characteristic (ROC) sử dụng để xác định tính ngưỡng chất chuyển hoá tốt chẩn đoán mức độ ác tính u thần kinh đệm Trung bình nồng độ tỷ lệ chất chuyển hoá vùng u vùng lành, vùng quanh u vùng lành có khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,01 Tỷ lệ Cho/NAA có diện tích đường cong lớn Ngưỡng Cho/NAA 2,37 cho độ nhạy độ đặc hiệu 89,66% 88% chẩn đoán bậc u thần kinh đệm Cộng hưởng từ phổ đa thể tích với tỷ lệ Cho/NAA có giá trị chẩn đốn mức độ ác tính u thần kinh đệm trước phẫu thuật Từ khoá: u thần kinh đệm, cộng hưởng từ phổ đa thể tích, mức độ ác tính I ĐẶT VẤN ĐỀ U thần kinh đệm chiếm khoảng 40 - 70% u nguyên phát nội sọ phân thành bậc theo Tổ chức Y tế Thế giới [1] Hiện u Phương pháp can thiệp xâm lấn có tỷ lệ tai biến 3,6%, tỷ lệ chảy máu 8% tỷ lệ tử vong lên đến 1,7% [4; 5] nay, cộng hưởng từ coi phương pháp Cộng hưởng từ phổ bao gồm phương tốt chẩn đoán trước phẫu thuật pháp đơn thể tích đa thể tích phương cung cấp thông tin quan trọng cho việc lên pháp chẩn đốn khơng xâm nhập giúp đánh kế hoạch điều trị với bệnh nhân u não giá thay đổi chuyển hoá tổn Mặc dù cộng hưởng từ thường quy với chuỗi thương nội sọ Trong bệnh lý u não phổ Cho- xung T1 trước sau tiêm thuốc đối quang từ line (Cho) chất điểm cho hoạt động chứng minh vai trò việc xác định đặc màng tế bào tăng, phổ NAA coi chất điểm u thần kinh đệm, nhiên lại không hiệu điểm neuron hay chỉ điểm mật độ và không đặc hiệu phân loại sống neuron giảm Mức độ tăng Cho phân bậc u [2; 3] Sinh thiết định vị thường hay giảm NAA có liên quan đến mức độ ác sử dụng để chẩn đoán mơ bệnh học tính thâm nhiễm u [2; - 8] Một vài nghiên cứu gần cho thấy cộng hưởng từ phổ có khả phân biệt mức độ ác tính Địa liên hệ: Nguyễn Duy Hùng, Bộ mơn Chẩn đốn hình ảnh, Trường Đại học Y Hà Nội Email: nguyenduyhung_84@yahoo.com Ngày nhận: 25/11/2016 Ngày chấp thuận: 26/2/2017 64 u thần kinh đệm, nhiên, nghiên cứu tập trung vào vài nhóm u khơng chứng minh khác biệt rõ ràng chuyển hoá nhóm u [1; 2; 9; 10] TCNCYH 106 (1) - 2017 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Chính vậy, nghiên cứu nhằm Cho/Cr xuất Lipid so sánh số chuyển hoá cộng Lactate vùng u, vùng quanh u vùng hưởng từ phổ đa thể tích với mức độ ác tính lành Trong đó, vùng u vùng có tín hiệu tổ u thần kinh đệm mô bệnh học chức trước tiêm với u thần kinh đệm bậc đánh giá giá trị phương pháp thấp, vùng có ngấm thuốc sau tiêm với u chẩn đốn mức độ ác tính u thần kinh thần kinh đệm bậc cao, vùng quanh u vùng đệm nhu mơ não tăng tín hiệu FLAIR, không II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP Đối tượng 55 bệnh nhân phẫu thuật sinh ngấm thuốc sau tiêm vùng lành vùng đối diện với tổn thương vùng khơng tăng tín hiệu FLAIR 2.3 Phân tích số liệu thiết, có kết mô bệnh học u thần kinh Chúng tơi xác định số trung bình đệm, chụp cộng hưởng từ 1.5T với nồng độ tỷ lệ chất chuyển hoá theo chuỗi xung cộng hưởng từ chuỗi vùng u, vùng quanh u vùng lành theo xung phổ đa thể tích (MRSI – MR spectros- kết mơ bệnh học Thuật toán Mann Whit- copy imaging) từ tháng 01/2015 đến tháng ney với p < 0,01 sử dụng để đánh giá 06/2016 Bệnh viện Việt Đức khác biệt nhóm Đường cong Phương pháp ROC (Receiver operating characteristic) đánh giá mối liên hệ nồng độ Cho, NAA 2.1 Thiết kế nghiên cứu: mơ tả cắt ngang 2.2 Quy trình nghiên cứu Các bệnh nhân chụp cộng hưởng từ 1.5T máy Ingenia, Philips Avanto, Siemens Các chuỗi xung thường quy tỷ lệ Cho/NAA, Cho/Cr, NAA/Cr với bậc u mơ bệnh học, đó, diện tích đường cong > 80% coi tốt, 70 - 80% tốt < 70% không tốt Chỉ số có diện tích đường cong lớn lựa chọn để xác định điểm cắt Độ nhạy, độ đặc áp dụng bao gồm axial T1W trước tiêm, axial hiệu chẩn đoán phân bậc u thần kinh FLAIR, Diffusion, axial T2GE 3D T1GE sau đệm điểm cắt xác định tiêm đối quang từ 2.4 Xử lý số liệu: số liệu xử lý phần mềm SPSS 23.0 Ảnh FLAIR ảnh T1 sau tiêm thuốc sử dụng để đặt chuỗi xung phổ đa thể Đạo đức nghiên cứu tích 144ms Vị trí lựa chọn vùng u có kích thước lớn viền tăng tín hiệu Nghiên cứu tuân thủ tất tiêu chuẩn FLAIR rộng, tránh vùng chảy máu, hoại tử, sát đạo đức nghiên cứu y sinh, bệnh xương mạch máu lớn Dữ liệu thu nhân tự nguyện tham gia nghiên cứu, được xử lý trạm làm việc Sie- thơng tin giữ bí mật Các liệu thu mens Philips Chúng xác định nồng độ thập được sử dụng cho mục đích chất chuyển hoá gồm Cho, nghiên cứu, nâng cao khả chẩn đoán NAA, Creatin (Cr), tỷ lệ Cho/NAA, NAA/Cr cho người bệnh TCNCYH 106 (1) - 2017 65 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC III KẾT QUẢ vùng quanh u vùng lành thể Trong số 55 bệnh nhân nghiên cứu có 30 u thần kinh đệm bậc cao (13 u bậc III 17 u bậc IV), 25 u thần kinh đệm bậc thấp (3 u bảng bảng 2, có khác biệt có ý nghĩa thống kê vùng so sánh với p < 0,01 bậc I 22 u bậc II) mô bệnh học theo Theo mơ bệnh học, trung bình tỷ lệ Cho/ phân loại Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) NAA nhóm u bậc thấp 2,82 ± 4,32 năm 2007, với nhóm tuổi trung niên (40 - 60 nhóm u bậc cao 4,00 ± 2,23 có khác biệt tuổi) chiếm tỷ lệ cao 45,4% (25/55 trường có ý nghĩa thống kê Khơng có khác biệt hợp) Trung bình nồng độ tỷ lệ chất nồng độ chất chuyển hoá tỷ chuyển hoá vùng u vùng lành, lệ Cho/Cr NAA/Cr nhóm Bảng Trung bình chất chuyển hố vùng u vùng lành Vùng u Vùng lành p* Cho 3,45 ± 2,58 1,84 ± 0,96 < 0,01 NAA 1,30 ± 1,17 3,26 ± 2,78 < 0,01 Cr 1,22 ± 0,90 1,64 ± 0,75 < 0,01 Cho/NAA 3,76 ± 3,55 0,65 ± 0,21 < 0,01 Cho/Cr 3,44 ± 2,57 1,18 ± 0,55 < 0,01 NAA/Cr 1,30 ± 1,17 2,06 ± 1,45 < 0,01 * Cho: Choline; NAA: N-acetylaspartate; Cr: Creatine Đường cong ROC cho thấy tỷ lệ Cho/NAA cho diện tích đường cong lớn 83,31%, nồng độ chất chuyển hoá Cho, NAA, Cr tỷ lệ Cho/Cr, NAA/Cr cho diện tích đường cong < 60% Điểm cắt Cho/NAA = 2,37 cho độ nhạy, độ đặc hiệu cộng hưởng từ phổ phân bậc u thần kinh đệm 89,66% 88% Bảng Trung bình chất chuyển hố vùng quanh u vùng lành Vùng quanh u Vùng lành p* Cho 2,35 ± 1,32 1,84 ± 0,96 < 0,01 NAA 2,15 ± 2,14 3,26 ± 2,78 < 0,01 Cr 1,51 ± 0,70 1,64 ± 0,75 0,06 Cho/NAA 1,43 ± 0,79 0,65 ± 0,21 < 0,01 Cho/Cr 1,76 ± 1,67 1,18 ± 0,55 < 0,01 NAA/Cr 1,75 ± 2,51 2,06 ± 1,45 < 0,01 * Cho: Choline; NAA: N-acetylaspartate; Cr: Creatine 66 TCNCYH 106 (1) - 2017 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Bảng Trung bình chất chuyển hố vùng u theo mô bệnh học Cho NAA Cr Cho/NAA Cho/Cr NAA/Cr Bậc thấp (n1 = 25) 3,73 ± 2,89 1,62 ± 1,96 1,32 ± 0,93 2,82 ± 4,32 3,99 ± 4,43 1,30 ±1,32 Bậc cao (n2 = 30) 3,19 ± 2,38 1,07 ± 1,20 1,17 ± 0,92 4,00 ± 2,23 3,86 ± 2,32 1,27 ± 1,08 p* 0,66 0,19 0,31 < 0,01* 0,27 0,97 * Mann-whiney test; Cho: Choline; NAA: N-acetylaspartate; Cr: Creatine Hình Đường cong ROC với nồng độ tỷ lệ chất chuyển hoá chẩn đoán bậc u thần kinh đệm IV BÀN LUẬN Chẩn đốn xác bậc u thần kinh tử vong cho người bệnh Nhóm u bậc cao có đệm trước phẫu thuật quan trọng giúp lên khả phẫu thuật khơng có định kế hoạch điều trị tiên lượng nhóm u phẫu thuật cần điều trị xạ trị phối bậc cao điều trị khác với nhóm bậc thấp hợp hố xạ trị Tuy nhiên, với nhóm u thần Nhóm u bậc cao bị nhầm lẫn với nhóm bậc kinh đệm bậc thấp, phẫu thuật hoá xạ trị thấp điều trị tích cực ngược kèm khuyếnh khích trường hợp u lại nhóm u bậc thấp bị nhầm lẫn với nhóm bậc bậc II phẫu thuật lấy u phần cao điều trị tích cực mức cần thiết bệnh nhân 40 tuổi khơng tính đến khả Cả hai điều gây tăng tỷ lệ tai biến lấy bỏ u [11] TCNCYH 106 (1) - 2017 67 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Nhiều nghiên cứu cho thấy cộng hưởng từ U thần kinh đệm có tính chất thâm nhiễm thường quy có tỷ lệ chẩn đốn xác bậc rộng nhu mơ não lân cận Việc xác định u thần kinh đệm thấp từ 55 - 83,3% [1; 2; vùng thâm nhiễm u không giúp 8] Các dấu hiệu cộng hưởng từ thường chẩn đoán phân biệt u thần kinh đệm với quy hiệu ứng khối, hoại tử hay hình ảnh tổn thương nội sọ khác di căn, áp xe ngấm thuốc sau tiêm khơng có tính chất mà cần thiết giúp lên kế hoạch phẫu đặc hiệu U thần kinh đệm bậc cao bị thuật xạ trị Sự khác biệt có ý nghĩa thống chẩn đốn nhầm gây phù não nhẹ, kê nồng độ tỷ lệ chất chuyển hố khơng hoại tử, ngồi ra, u thâm vùng quanh u vùng lành chúng nhiễm dọc theo kênh mạch máu chất ghi nhận qua nghiên cứu Theo nghiên trắng không gây phá vỡ hàng rào máu não cứu, tỷ lệ Cho/Cr vùng quanh u tăng khơng ngấm thuốc sau tiêm nhóm u có độ ác cao, tỷ lệ NAA/Cr thay đổi Cộng hưởng từ phổ cung cấp thơng tin u có tính chất thâm nhiễm, phá huỷ thay đổi chất chuyển hố vùng tế bào thần kinh hay có khác biệt tỷ lệ u vùng quanh u, Cho coi Cho/NAA vùng quanh u vùng lành, chất điểm chuyển hoá màng tế bào, tỷ lệ Cho/Cr NAA/Cr khác biệt không NAA chất điểm neuron hay chỉ điểm có ý nghĩa thống kê [1; 9] mật độ sống neuron Cr tham Liên quan với độ mô học u, chúng tơi gia vào q trình tạo lượng chuyển hố ghi nhận khác biệt có ý nghĩa thống kê tế bào [12] Trong nghiên cứu này, chúng tỷ lệ Cho/NAA nhóm u bậc thấp nhóm tơi thấy có khác biệt có ý nghĩa thống u bậc cao, nồng độ tỷ lệ chất kê trung bình chất chuyển hố chuyển hố lại khơng có khác biệt tỷ lệ chất chuyển hoá vùng u Ngoài ra, tỷ lệ Cho/NAA cho diện tích vùng lành, nghiên cứu khác cho đường cong lớn 83,3% đường kết tương tự [2; 13] Điều cong ROC Nhiều nghiên cứu khẳng giải thích vị trí u, tế bào u tăng định quan trọng tỷ lệ Cho/NAA sinh, tăng phân bào tăng hoạt động dự báo độ mô học điều giải thích màng tế bào, đồng thời gây phá huỷ tế nồng độ NAA thường giảm nồng độ Cho bào thần kinh bình thường dẫn đến nồng độ thường tăng u não, đồng thời, có liên Cho tăng NAA giảm Nồng độ Cr thường quan nồng độ Cho Ki - 67 số sử dụng chất tham chiếu đánh tăng sinh tế bào [1; 2; 9] Mức độ tăng sinh tế giá thay đổi chất chuyển hoá khác bào tăng lên theo mức độ ác tính u thay đổi tình trạng sinh lý thể tăng nồng độ Cho cộng bệnh lý Tuy nhiên, thực tế nồng độ Cr hưởng từ phổ [3; 15] Thêm vào đó, tỷ lệ Cho/ thay đổi theo vùng, cá thể, giảm Crcho độ nhạy cao 97,5%, nhiên độ đặc u u tăng hoạt động chuyển hoá, đồng hiệu thấp 12,5% tỷ lệ NAA/Cr khơng có giá trị thời thân Cr không bắt nguồn não mà phân độ u thần kinh đệm [1; 10] tổng hợp từ gan thận bệnh Chỉ số ngưỡng Cho/NAA nghiên cứu hệ thống (bệnh lý thận) ảnh hưởng đến chúng tơi 2,37 cho độ nhạy độ đặc nồng độ Cr não [14] hiệu 89,66% 88% Trong 68 TCNCYH 106 (1) - 2017 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC nghiên cứu khác số dao động từ 0,8 2,49 với độ nhạy độ đặc hiệu dao động từ 72,73 - 100% 62,5 - 95,8% [1; 2; 7; 9] Nguyên nhân khơng đồng nghiên cứu khác biệt kỹ thuật chụp cộng hưởng từ phổ, vị trí đo, số lượng mẫu, tỷ lệ nhóm u Mặc dù vậy, nghiên cứu khẳng định nồng độ Cho mức độ ác tính u có liên quan chặt chẽ, tỷ lệ Cho (Cho/NAA Cho/Cr) có giá trị chẩn đoán phân bậc u thần kinh đệm [7; 9] V KẾT LUẬN Nghiên cứu cho thấy cộng hưởng từ phổ đa thể tích phương pháp chẩn đốn khơng xâm nhập giúp chẩn đốn đánh giá tính chất thâm nhiễm u thần kinh đệm trước phẫu thuật Chỉ số ngưỡng Cho/ spectroscopic imaging Radiology, 238(3), 958-969 Zou, Q.G (2011) In the assessment of supratentorial glioma grade: the combined role of multivoxel proton MR spectroscopy and diffusion tensor imaging Clin Radiol, 66(10), 953-960 Bernstein, M and A.G Parrent (1994) Complications of CT-guided stereotactic biopsy of intra-axial brain lesions J Neurosurg 81(2), 165 - 168 Kreth, F.W (2001) The risk of haemorrhage after image guided stereotactic biopsy of intra-axial brain tumours a prospective study Acta Neurochir (Wien), 143(6), 539 546 Croteau, D (2001) Correlation between magnetic resonance spectroscopy imaging and image-guided biopsies: semiquantitative NAA có giá trị chẩn đốn phân biệt and qualitative histopathological analyses of patients with untreated glioma Neurosurgery nhóm u thần kinh đệm bậc cao bậc 49(4), 823 - 829 thấp Zeng, Q (2011) Noninvasive evaluation of cerebral glioma grade by using multivoxel 3D proton MR spectroscopy Magn Reson Lời cám ơn Chúng xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo, tập thể bác sỹ, kỹ thuật viên Khoa Chẩn đốn hình ảnh Bệnh viện Hữu nghị Việt Đức tạo điều kiện cho chúng tơi hồn thành nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Law, M (2003) 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, 24(10), 1989 - 1998 Stadlbauer, A (2006) Preoperative grading of gliomas by using metabolite quantification with high-spatial-resolution proton MR TCNCYH 106 (1) - 2017 Imaging, 29(1), 25 - 31 Zonari, P., P Baraldi, G Crisi (2007) Multimodal MRI in the characterization of glial neoplasms: the combined role of single-voxel MR spectroscopy, diffusion imaging and echoplanar perfusion imaging Neuroradiology, 49 (10), 795 - 803 Lê Văn Phước (2010) Giá trị kỹ thuật cộng hưởng từ phổ phân độ mô học y bào trước phẫu thuật Tạp chí điện quang Việt Nam, 1, 21 - 25 10 Toyooka, M (2008) Tissue characterization of glioma by proton magnetic resonance spectroscopy and perfusion-weighted magnetic resonance imaging: glioma grading and histological correlation Clin Imaging, 32 (4), 251 - 258 69 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC 11 Li, C (2010) Susceptibility-weighted scopic imaging: clinical relevance Radiology imaging in grading brain astrocytomas Eur J 185(3), 675 - 686 14 Urenjak, J (1993) Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy unambiguously identifies different neural cell types J Neuro- Radiol, 75(1), e81 - 85 12 Urenjak, J (1992) Specific expression of N-acetylaspartate in neurons, oligodendrocyte-type-2 astrocyte progenitors, and immature oligodendrocytes in vitro J Neurochem, 59(1), 55 - 61 13 Fulham, M.J (1992) Mapping of brain tumor metabolites with proton MR spectro- sci, 13(3), 981 - 989 15 Bulakbasi, N (2003) Combination of single-voxel proton MR spectroscopy and apparent diffusion coefficient calculation in the evaluation of common brain tumors AJNR Am J Neuroradiol, 24(2), 225 - 233 Summary PREOPERATIVE GLIOMA GRADING USING MULTIVOXEL PROTON MR SPECTROSCOPY The objective of this study was to evaluate the difference in the parameters derived from multivoxel proton MR spectroscopy and histological glioma grading and to clarify the usefulness of this technique in the grading of glioma From 01/2015 to 06/2016, a descriptive cross - sectional study was conducted on 55 patients (30 high - grade glioma and 25 low - grade glioma cases) underwent preoperative conventional MR Imaging, multivoxel proton MR spectroscopy and histopathologically who were determined gliomas after stereotactic biopsy or partial resection For quantitative analysis, the metabolite data of gliomas were estimated on workstation Receiver operative characteristic (ROC) curve analyses were also performed to assess which metabolite parameter was optimal for discrimination of glioma grading Statistically significant differences were found between tumor area, adjacent tumor area and normal brain tissue for Choline (Cho), NAA, Creatine (Cr), Cho/NAA, NAA/Cr and Cho/Cr Cho/NAA ratio provided 83.31% area under the ROC curve The cut-off value was taken as 2.37 in the Cho/NAA ratio provided sensitivity, specificity of 89.66% and 88%, respectively In conclusion, multivoxel proton MR spectroscopy was useful in the preoperative assessment of the histopathological grade of gliomas Keywords: glioma grading, multivoxel proton MR spectroscopy 70 TCNCYH 106 (1) - 2017 ... nồng độ tỷ lệ chất chuyển hoá chẩn đoán bậc u thần kinh đệm IV BÀN LUẬN Chẩn đốn xác bậc u thần kinh tử vong cho người bệnh Nhóm u bậc cao có đệm trước ph u thuật quan trọng giúp lên khả ph u thuật. .. hi u tổ u thần kinh đệm mô bệnh học chức trước tiêm với u thần kinh đệm bậc đánh giá giá trị phương pháp thấp, vùng có ngấm thuốc sau tiêm với u chẩn đốn mức độ ác tính u thần kinh thần kinh đệm. .. u thần kinh đệm [7; 9] V KẾT LUẬN Nghiên c u cho thấy cộng hưởng từ phổ đa thể tích phương pháp chẩn đốn khơng xâm nhập giúp chẩn đốn đánh giá tính chất thâm nhiễm u thần kinh đệm trước ph u thuật