Диссертация (1173248), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Воснове этого метода лежит использование картирования достаточно большойобласти мозга многовоксельным объемом, который позволяет локализовать вмозге от 16 до 64 вокселей одновременно. Недостатком одновоксельной имультивоксельной 2D МР-спектроскопии является изучение метаболизмавещества мозга на одном анатомическом срезе.20В последнее время прогресс медицинских МРТ-технологий позволилперейти на использование 3D протонной МР-спектроскопии на клиническидоступных МР-сканерах. Главным преимуществом 3D метода над 2Dмультивоксельной спектроскопией стала возможность наложения цветныхкарт метаболитов или их соотношений на достаточно большой по размерамобъем мозга, включающий не только зону измененного мозгового вещества,но даже коллатеральное полушарие, причем на разных анатомическихуровнях.Другой существенной переменной в выборе протонной магнитнорезонансной спектроскопии является выбор времени эхо (Time Echo).Протонный MР-спектр может быть получен с использованием различныхвремен эхо (TE), которые позволяют получить различные МР-спектры.Исследования с коротким TE (обычно 20–40 миллисекунд) имеют высокийуровень сигнал-шум (SNR) и меньшую потерю сигнала из-за взвешивания поT2 и по T1.
Эти свойства способствуют получению МР-спектра с большимколичеством пиков метаболитов, таких как миоинозитол и глутамин-глутамат,которые не регистрируются при использовании пролонгированного TE. Темне менее, поскольку на спектре возможно перекрытие пиков метаболитов изза их близости, что встречается достаточно часто, необходимо соблюдатьосторожность при их количественном определении и сопоставлении.Спектры также могут быть получены с длинными TE, от 135 до 288миллисекунд. Длинные TE имеют более низкий уровень сигнал-шум, однакоони позволяют регистрировать более простые спектры из-за подавлениясигналов от некоторых метаболитов.
При этом сами спектры менее «шумны»,но имеют ограниченное количество острых резонансов, соответствующихотдельным метаболитам.При ТЕ от 135 до 144 миллисекунд пик лактата инвертирован нижебазовой линии. Этот фактор важен, потому что пики лактата и липидов обычноперекрываются при использовании коротких ТЕ. Следовательно, ТЕ от 135 до21144 миллисекунд позволяют легче распознавать пик лактата, по отношению клипидам, которые остаются выше базовой линии.
При TE от 270 до 288миллисекунд снижается SNR, и пик лактата не инвертируется.Основные изучаемые метаболиты протонной МРС.1.2.1. N-ацетиласпартатMР-спектр мозгового вещества у взрослых млекопитающих демонстрируеточень высокий пик на 2,0 м.д., который соответствует общему Nацетилсодержащему соединению (tNAA), состоящему в основном из Nацетиласпартата (NAA) при низкой концентрации N-ацетиласпартилглутамата(NAAG), и поэтому этот пик обычно обозначает только как NАА. NAAявляетсяпроизводнымаспарагиновойкислоты,продуцируемойвмитохондриях нейронов и транспортируемой в цитоплазму нейронов и вдольаксонов. Он найден и в сером, и в белом веществе головного мозга.
Хотя NAAбылтакжеобнаруженвнезрелыхолигодендроцитахиклетках-предшественниках астроцитов, он синтезируется и хранится в основном внейронах и поэтому называется нейрональным маркером или маркеромплотности и жизнеспособности нейронов [97]. Одновременно это один изнаиболее концентрированных метаболитов в ЦНС, который выполняетнесколько функций.
NAA участвует в облегчении энергетического обмена внейрональных митохондриях и является источником ацетата для синтезажирных кислот, и стероидов в олигодендроцитах, что важно для синтезамиелиновых липидов [105]. Другие функции NAA включают нейрональнуюосморегуляцию и аксон-глиальную передачу сигналов. Есть некоторыепредположения, что он также может также участвовать в азотном балансемозга [113,117].22NAAG является широко распространенным нейропептидом в нервнойсистеме, который служит нейромедиатором и / или модулятором воздействиядругих нейротрансмиттеров [117]. Тем не менее, эти два метаболита (NAA иNAAG) не могут быть различены с помощью обычно используемогоисследования МРС in vivo.В литературе утверждаетсяфакт, что NAA имеет гетерогенноераспределение в мозге человека. Эти региональные различия связаны сразличиями в распределении NAAG [126].
Как нейрональный маркер,концентрация NAA снижается с разрушением нейронов, как при пораженияхбелого, так и серого вещества мозга. Особенно это очевидно при деменции,гипоксии или рассеянном склерозе. Существующая взаимосвязь междуснижением концентрации NAA и увеличением степени анаплазии глиомы,приводящей к снижению плотности нейронов, позволяет использовать NAA вкачестве важного диагностического маркера [115]. Считается, что высокийуровень NAA связан с хорошим прогнозом для опухолей головного мозга[157].
NAA также является полезным маркером для дифференциациипервичныхопухолейголовногомозгаотметастазированияиглионейрональных опухолей, где метаболит может отсутствовать в спектрахМРС. Исключением является глиобластома, потому что эта чрезвычайнозлокачественная опухоль глиального происхождения может иметь оченьнизкий уровень NAA или даже его полное отсутствие [2].1.2.2. ХолинХолин (Cho) называют метаболическим маркером плотности и целостностиклеточной мембраны, то есть косвенным маркером синтеза и деградации23мембранных фосфолипидов.
Его сигнал считается одним из наиболее важныхдля исследования глиомы с помощью МРС со спектральным пиком при 3,2 ч /млн. МРС обнаруживает общий Cho (tCho), который отражает несколькохолинсодержащих соединений, включенных в крупные макромолекулыклеточной мембраны: фосфохолин (PCh), глицерофосфохолин (GPCho) исвободный холин (fCho) [145]. Только PCho, предшественник синтезаклеточных мембран, связан с онкогенной и злокачественной трансформациейклеток, поскольку для роста раковых клеток необходима высокая экспрессияхолинкиназы, которая является ферментом, превращаюм Cho в PCho [76].Напротив, fCho является продуктом распада клеточных мембран, которыйможетбытьсноваиспользовандлясинтезамембран.Согласноопубликованным исследованиям, существуют различия в интенсивностисигнала от Cho между различными областями мозга, например, между белыми серым веществом [117, 156]. Этот факт необходимо учитывать при оценкерезультатов различных исследований, поскольку некоторые расхождениямогут быть чисто пространственными.Белок Ki-67, также известный как MKI67, является клеточным маркеромпролиферации.
При этом, более высокий уровень Ki-67-положительныхклеток соответствует большей злокачественности глиом [136]. Была доказанакорреляция между показателем Ki-67 и уровнями Cho в глиомах. Этоозначается, что злокачественные глиомы с повышенной плотностью клетокдемонстрируют увеличение уровня Cho [141].Повышение уровня Cho не является специфическим только для опухолей,его концентрация повышена в развивающемся мозге, при некоторыхнеопухолевых процессах с повышенной пролиферацией мембран, таких какинфекционныеинеинфекционныевоспалительныевнутричерепныепоражения. С другой стороны, уровень Cho снижается в повреждениях сразрушениемклеточноймембраны,такихкакишемическиеилидемиелинизированные заболевания мозга [115].
Более того, некоторые авторы24описали глиальные новообразования без повышенных соотношений Cho / Cr[25].1.2.3. КреатинКреатин (Cr) называют маркером энергетического метаболизма, которыйсинтезируется из аминокислот, главным образом, в почках и печени итранспортируется кровью в периферические ткани / органы [158].
Общий Cr,который включает в себя определенные количества фосфокреатина (PCr) и Cr,которые содержатся в нейронах и глиальных клетках, визуализируется вспектрах МР в основном в виде высокого пика, расположенного на 3,0 м.д.[98]. Хотя в некоторых публикациях упоминалось снижение уровня Cr взлокачественных глиомах в связи с их более высокими метаболическимипотребностями, Cr является относительно стабильным элементом клеточногоэнергетического метаболизма головного мозга, и его часто используют вкачестве эталонного метаболита для МРС in vivo, например, для расчетасоотношений метаболитов, таких как Cho / Cr, NAA / Cr, mIn / Cr или Lip / Cr[103].1.3. Биологическое поведение глиальной опухолиГлиальные опухоли являются наиболее распространенными первичнымиопухолями ЦНС.
Хотя гистологическая оценка остается одним из наиболееважных прогностических показателей, все больше возрастает интерес к ролимолекулярно-генетических характеристик. Каждая степень злокачественности25глиомы имеет специфические клеточные особенности, которые отражаютизменения метаболизма в опухолевой ткани. Радиологическая классификацияглиом с помощью стандартной МРТ ограничена и имеет чувствительность вдиапазоне от 55% до 83% [95].
Несмотря на низкую общую чувствительностьрутинной структурной МРТ, обнаружение значимых различий в уровняхметаболитов с помощью МРС может повысить информативность методики вопределении степени злокачественности глиомы, что имеет важныепрогностические особенности при планировании лечения, а также припрогнозе заболевания. В настоящее время глиальные опухоли головного мозгаклассифицируются по четырехуровневой системе (I–IV) в соответствии споследним пересмотром классификации опухолей ЦНС по системе ВОЗ от2016 года. Эта классификация учитывает степень злокачественности поразличным гистологическим признакам, в сочетании с сопровождающими ихгенетическими изменениями [101].1.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
