The importance of 1 H MRS examination in the assessment of peritumor infiltration in patients with cerebral glioma

Sygnatura: Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 ORIGINAL ARTICLE Otrzymano: 004.03.01 Zaakceptowano: 004.03. The importance of 1 H MRS examination in the assessment of peritumor infiltration in patients with cerebral glioma WartoÊç 1 H MRS w ustaleniu rozleg oêci nacieku oko oguzowego u chorych z glejakiem mózgu Eugeniusz Tarasów 1, Jerzy Walecki, Bo ena Kubas 1, Zbigniew Czernicki, Janusz Lewko 3, Jan Podgórski 4, Maria Sokó 5 1 Zak ad Radiologii Akademii Medycznej w Bia ymstoku Klinika Neurochirurgii Instytutu Centrum Medycyny DoÊwiadczalnej i Klinicznej PAN 3 Klinika Neurochirurgii Akademii Medycznej w Bia ymstoku 4 Klinika Neurochirurgii Wojskowej Akademii Medycznej w Warszawie 5 Zak ad Fizyki Medycznej Instytutu Onkologii w Gliwicach Adres autora: Eugeniusz Tarasów, Zak ad Radiologii Akademii Medycznej w Bia ymstoku, 15-76 Bia ystok, ul. Sk odowskiej 4 a, tel.: (085)-746818, fax: (085)-746881, e-mail: geno@interia.pl Background: Material/Methods: Results: Conclusions: Key words: PDF file: Summary Determination of the borders of the tumors plays crucial role to planning adequate therapy and enables prognosis. Diagnostic imaging methods do not allow to evaluate the boundaries of the infiltrate precisely. In this study we try to evaluate metabolite ratios in 1H MRS spectra to assess tumor spreading in border zone and to determine diagnostic values these parameters in predicting follow up. The objective of the study was to assess the usefulness of 1H MRS in the evaluation of the extent of the infiltrate around the apparently unchanged tumor area. The study group consisted of 64 patients with cerebral glioma. In all patients MR and single-voxel MR spectroscopy were performed. MRS spectra were obtained from the solid part of the tumor and from the VOI s placed in the borders of the tumor. The analysis of the metabolite ratios in the groups of patients with recurrent malignant lesions and in patients without signs of recurrent lesions revealed statistically significant differences for Lip/Cr and Lac/Cr ratios in the consequent voxels in peritumoral zone. Our results indicate that analyse of the spectra and metabolite ratios in uncertain zone enables to depict neoplasmatical infiltration in morphologically unchanged tissue. The demonstration of metabolic changes in the uncertain zone can be potentially used for the selection of an appropriate operative treatment and radiotherapy because of ability to discriminate the group of patients with a higher risk of a recurrent lesion. cerebral glioma uncertain zone proton MR spectroscopy http://www.polradiol.com/pub/pjr/vol_69/nr_/551.pdf 16

Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 WartoÊç 1H MRS w ustaleniu... Wst p OkreÊlenie granicy guzów, zw aszcza glejaków o wysokim stopniu z oêliwoêci ma krytyczne znaczenie dla w aêciwego planowania skojarzonej terapii glejaków mózgu i pozwala na prognozowanie dalszego przebiegu choroby. Wszystkie stosowane dotychczas przy yciowe metody oceny tej granicy nie dostarcza y wystarczajàcych informacji co do obecnoêci i rozleg oêci ewentualnego nacieku wokó guza. Strefa graniczna (tzw. strefa niepewna-border zone) staje si zazwyczaj punktem wyjêcia pooperacyjnej wznowy glejaka (obszar najwi kszego ryzyka wznowy) ze wzgl du na obecnoêç w niej komórek nowotworowych. OkreÊlenie zmian w strefie granicznej mo e równie w istotny sposób modyfikowaç pooperacyjnà radioterapi guza [1,,3]. Metody obrazowe (TK i MR) nie pozwalajà zazwyczaj na precyzyjnà ocen granicy nacieku [4,5], zaê wykrycie niewielkich skupisk komórek jest praktycznie niemo liwe. Znaczenie kliniczne i obraz neuropatologiczny strefy niepewnej znane sà od wielu lat; przyjmuje si bowiem, e z oêliwe glejaki nie majà charakteru ÊciÊle ogniskowego, lecz cechujà si wewnàtrzmózgowym rozsiewem komórek nowotworowych wzd u zmielinizowanych aksonów, wzd u naczyƒ krwionoênych lub poprzez przestrzeƒ podpaj czynówkowà [6]. W szerzeniu si procesu nowotworowego podkreêlana jest rola interakcji receptorów powierzchniowych komórek guza i sk adników macierzy pozakomórkowej takich jak laminina i fibronektyna, kolagen typu IV, fibrynogen, trombospondyna) [7, 8]. Publikacje Kellego i wsp. [9] potwierdzajà przekonanie autorów niniejszej pracy o koniecznoêci stosowania metod o wy szej czu oêci w wykrywaniu tkanki glejaka w pozornie niezmienionej morfologicznie w badaniach TK i MR strefie oko oguzowej. Wydaje si, i metodà z wyboru w diagnostyce wczesnych zmian rozrostowych w obszarze strefy niepewnej mo e staç si spektroskopia MR. Weryfikacjà uzyskiwanych wyników mogà byç: biopsja Êródoperacyjna (pobieranie materia u z okolicy lo y guza), ocena kliniczna dynamiki zmian po resekcji i radioterapii oraz ocena porównawcza cech widma z badanej okolicy z grupà kontrolnà. Niniejsza praca ma charakter opracowania retrospektywnego, sprawdzajàcego hipotez obecnoêci tkanki guza w obszarze tzw. strefy niepewnej. W badaniach dokonano analizy widm spektroskopii 1H MR z ze strefy oko oguzowej, w grupie chorych z glejakami ró nego stopnia z oêliwoêci z wykorzystaniem weryfikacji klinicznej opartej o ocen stanu pacjentów po roku od resekcji guza i radioterapii w aspekcie wystàpienia odrostu nowotworu. Celem pracy jest wykazanie przydatnoêci 1H MRS w okreêleniu rozleg oêci nacieku wokó guza w obszarze pozornie niezmienionym w badaniach obrazowych. W pracy podj to prób oceny wartoêci wzajemnych proporcji okreêlonych metabolitów w widmach 1H MRS w wykrywaniu zmian w obr bie tkanek oko oguzowych u chorych z glejakami o niskim i wysokim stopniu z oêliwoêci przed resekcjà i radioterapià oraz prób ustalenia wartoêci diagnostycznej tych parametrów w dalszym przebiegu choroby. Materia i metody Badana grupa sk ada a si z 64 chorych (1 kobiet, 43 m czyzn), Êrednia wieku 48,3±11 lat. Badania MRS wykonano u wszystkich chorych w okresie od do 3 tygodni przed planowanym zabiegiem resekcji i nast powej radioterapii guza mózgu. W przewa ajàcej iloêci przypadków wst pne rozpoznanie guza mózgu ustalono na podstawie badania TK. U wszystkich chorych dokonano weryfikacji histologicznej tkanki usuni tej podczas zabiegu operacyjnego. Wszyscy chorzy poddani byli operacji cz Êciowej bàdê ca kowitej resekcji guza, co pozwoli o na uzyskanie materia u do badania histopatologicznego. Chorzy grupy badanej poddani byli zabiegowi resekcji guza a nast pnie radioterapii frakcjonowanej, w której zastosowano techniki multi-polowe, a êród o promieniowania stanowi a bomba kobaltowa lub akcelerator liniowy. Planowanie leczenia odbywa o si w oparciu o obrazy TK. Maksymalna dawka ca kowita na lo guza wraz z marginesem tkanki otaczajàcej wynosi a 60 Gy i podzielona by a na dawki frakcyjne 1,8- Gy/dziennie. Dawka minimalna wynosi a 40 Gy. U wszystkich badanych wykonano badania MR w rutynowych sekwencjach obrazowania: FSE (TE/TR=5000/17.6 ms, FA=90 o, gruboêç warstw=5mm) i FAST (TE/TR=350/4.5 ms, FA=80o, gruboêç warstw =5mm) oraz badania spektroskopii protonowej MR. Do badaƒ MRS stosowano sekwencj PRESS o nast pujàcych parametrach: TR=1500 ms, TE=35 ms, 00 powtórzeƒ. Rejestracja widm by a poprzedzona procedurà poprawy jednorodnoêci pola w obr bie ca ej g owy (global shimm), a nast pnie w obszarze badanym (local shimm). Wyt umienie sygna u wody uzyskano za pomocà techniki MOIST Lokalizacji obszarów pomiarowych dokonywano na podstawie obrazów MR po wzmocnieniu kontrastowym. Rozk ad wartoêci sk adników widma MRS uzyskano na podstawie pomiarów z litej cz Êci guza i obszarów zainteresowania (VOI) o wielkoêci x x cm (8 cm 3 ) zlokalizowanych kolejno, obok siebie od granicy guza do VOI w linii prostej; podstawowym warunkiem dobrych metodycznie pomiarów by o unikanie przestrzeni p ynowych lub obj cia dystalnym VOI-em powierzchni mózgowia i blaszki wewn trznej koêci pokrywy czaszki. U chorych z guzami z komponentà torbielowatà pomiarów dokonywano z litej masy guza, unikajàc obj cia pomiarem zawartoêci p ynowej torbieli. Widma poddano aproksymacji w domenie cz stotliwoêciowej za pomocà oprogramowania dostarczonego przez producenta. Dla okreêlenia wyjêciowych pozycji linii rezonansowych i ich uporzàdkowania wykorzystano dane uzyskane z badaƒ in vitro. W celu unikni cia strat intensywnoêci sygna ów spowodowanych relaksacjà poprzecznà (T ) zastosowano krótki czas echa (TE=35 ms). Widmo rejestrowane przy takim czasie TE zawiera wi cej sygna ów, bowiem dajà do niego swój wk ad tak e substancje o krótkich czasach relaksacji T [10]. Wzgl dne intensywnoêci sygna ów odpowiadajàcych grupom funkcyjnym N-acetylo-asparaginianu (NAA), 17

Original Article Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 Figure 1. Rycina 1. Low grade glioma with changes of the metabolite levels in 1H MRS spectra from the solid part of the tumor and from border zone. Glejak o niskim stopniu z oêliwoêci, ze zmianami poziomów metabolitów w widmach 1H MRS w obr bie guza i strefie oko oguzowej. zwiàzków cholinowych (Cho), kreatyny i fosfokreatyny (Cr), mioinozytolu (mi), kwasu mlekowego (Lac) oraz lipidów (Lip) uzyskano poprzez aproksymacj widma. Stosunki intensywnoêci sygna ów poszczególnych metabolitów w odniesieniu do intensywnoêci sygna u zwiàzków kreatyny (NAA/Cr, Cho/Cr, mi/cr, Lac/Cr i Lip/Cr) oraz Cho/NAA pos u y y jako wskaêniki zmian metabolicznych. Grup kontrolnà stanowi o 3 zdrowych ochotników (17 kobiet i 15 m czyzn) w wieku 9±7 lat. Widma w grupie kontrolnej zarejestrowano zgodnie z protoko em MRS obowiàzujàcym dla grupy badanej. Badania zosta y zaakceptowane przez Komitety Etyki Badaƒ Naukowych Instytucji uczestniczàcych w programie. Analiza statystyczna Analiza statystyczna badanego materia u obejmowa a obliczenie wartoêci Êredniej, mediany oraz odchylenia standardowego (SD) dla wszystkich badanych wskaêników. Z uwagi na rozk ad nieparametryczny wybranych wskaêników metabolicznych w obr bie guza oraz tkanek wokó guza, w celu porównania wartoêci wskaêników u chorych w odpowiednich grupach oraz chorych z grupà kontrolnà wykorzystano test nieparametryczny Manna- Whitney a. WartoÊç p<0.05 okreêlono jako istotnà statystycznie. Analiz przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania Statistica 5,1 (Statsoft OK., USA) Wyniki We wszystkich 64 przypadkach uzyskano jednoznaczny obraz morfologiczny (MR) i spektralny (MRS) guza. U 18 chorych, stwierdzono w badaniu histologicznym obecnoêç agodnego glejaka mózgu, najwi kszà grup stanowi y gwiaêdziaki (11 przypadków), poza tym skàpodrzewiaki i inne. W grupie tej wznow nowotworowà po roku obserwacji stwierdzono u 4 chorych (Ryc. 1), u dalszych 11 nie stwierdzono cech wznowy w obrazie klinicznym i w badaniach obrazowych. Guzy z oêliwe zosta y stwierdzone u 46 chorych. W grupie tej stwierdzono 33 guzy o III stopniu z oêliwoêci histologicznej. Histologicznie rozpoznano: Astrocytoma anaplasticum - 19 przypadków, Glioblastoma - 6, Oligoastrocytoma - 1, Oligodendroglioma -, Glioma - 1 oraz pozosta e 4 - niezdeterminowane guzy o typie Astrocytoma III stopnia. Wznow w tej grupie stwierdzono w 14 przypadkach, natomiast u 11 chorych nie stwierdzono obecnoêci odrostu guza po roku obserwacji (Ryc. ). Drugà grup guzów z oêliwych stanowi o 13 chorych z guzami o IV stopniu z oêliwoêci histologicznej. By y to guzy o typie Glioblastoma (n=1) oraz pojedynczy Gliosarcoma. 18

Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 WartoÊç 1H MRS w ustaleniu... Figure. High grade glioma. Normal 1H MR spectra from peritumoral zone. Rycina. Glejak o wysokim stopniu z oêliwoêci. Prawid owe widma 1H MRS w strefie oko oguzowej. W grupie tej u 6 chorych stwierdzono wznow, u dalszych 4 wykluczono obecnoêç odrostu. W widmach z obszaru guza (VOI-1) we wszystkich 64 przypadkach stwierdzono statystycznie znamienne ró nice w wartoêciach badanych proporcji metabolitów w porównaniu do grupy kontrolnej oraz w cz Êci wskaêników z obszarów poza guzem (VOI- i VOI-3) (p<0.05). Brak ró nic stwierdzono tylko w VOI- i VOI-3 dla nast pujàcych metabolitów: mi/cr oraz dla Lip/Cr w VOI-3. W grupie guzów agodnych (niski bàdê wzgl dnie niski stopieƒ z oêliwoêci-i, II) w pomiarze dokonanym z litej cz Êci guza oraz z obszarów peryferyjnych tkanki mózgowej wokó guza, niezmienionych w konwencjonalnym badaniu MR, stwierdzono znamienne statystycznie ró nice w porównaniu do grupy kontrolnej. WartoÊç proporcji NAA/Cr by a obni ona w guzie i jego peryferiach - VOI- i VOI-3 (p<0.05). Dla Cho/NAA wartoêç by a podwy szona w guzie oraz w jego peryferiach. Stosunek Cho/Cr by znamiennie podwy szony w guzie oraz w pierwszym peryferyjnym VOI-, natomiast nie by znamienny w VOI-3. WartoÊci pozosta ych wspó czynników by y znamienne tylko w guzie i dotyczy y: Lip/Cr (p<0.05) oraz Lac/Cr (p<0.05). WartoÊci mi/cr w guzie i poza guzem oraz Lac/Cr i Lip/Cr poza guzem nie ró ni y si istotnie od wartoêci stwierdzanych w grupie kontrolnej. WartoÊci wybranych proporcji metabolitów w grupie guzów agodnych oraz grupie kontrolnej przedstawiono na Ryc. 3 a, b. W grupie guzów z oêliwych (stopieƒ histologicznej z oêliwoêci III i IV) stwierdzono istotne ró nice prawie we wszystkich wskaênikach. Wyjàtkiem by stosunek mi/cr w VOI- i VOI-3, który nie ró ni si w porównaniu do grupy kontrolnej. WartoÊci wybranych proporcji metabolitów dla grupy guzów z oêliwych oraz grupy kontrolnej przedstawiono na Ryc. 4 a, b. W analizie proporcji metabolitów pomi dzy grupami guzów z oêliwych oraz agodnych stwierdzono znaczàce ró nice dotyczàce mi/cr w obr bie guza (p<0.05) oraz brak ró nic peryferyjnie od guza dla tego wskaênika. Znamienne statystyczne ró nice stwierdzono równie dla Lip/Cr oraz Lac/Cr niezale nie od badanego obszaru (p=0.000 p=0.014). Ró nice tych proporcji by y istotne, w identyfikacji zmian agodnych i z oêliwych Analizie poddano wybrane proporcje metabolitów wyjêciowego badania 1H MRS w grupie chorych ze 19

Original Article Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 3,5 VOL-1 VOL- VOL-3 Grupa kontrolna A 1,5 1 0,5 0 NAA/Cr Cho/NAA Cho/Cr ml/cr 16 14 1 10 8 6 4 0 Lip/Cr Lac/Cr VOL-1 VOL- VOL-3 Grupa kontrolna B Figure 3 a, b The mean values of metabolite ratios in the patients with benign tumors. Rycina 3 a, b Ârednie wartoêci proporcji metabolitów w grupie chorych z guzami agodnymi. wznowà procesu nowotworowego. Dane 50 chorych by y dost pne do analizy, wznow choroby stwierdzono u 4 z nich. W przypadku chorych z guzami o ma ej z oêliwoêci wznow stwierdzono u 4 chorych, zaê w grupie chorych z guzami z oêliwymi u 0 badanych. W analizie statystycznej grup ze wznowà i bez wznowy, stwierdzono znamienne ró nice proporcji Lip/Cr i Lac/Cr we wszystkich analizowanych obszarach 3,5 VOL-1 VOL- VOL-3 Grupa kontrolna A 1,5 1 0,5 0 NAA/Cr Cho/NAA Cho/Cr ml/cr 7 6 5 4 3 1 0 B Lip/Cr Lac/Cr VOL-1 VOL- VOL-3 Grupa kontrolna Figure 4 a, b The mean values of metabolite ratios in the patients with malignant tumors. Rycina 4 a, b Ârednie wartoêci proporcji metabolitów w grupie chorych z guzami z oêliwymi. (p=0.001 p=0.035), oraz dodatkowo w obr bie VOI-3 w przypadkach: NAA/Cr (p=0.005); Cho/Cr (p=0.048) oraz Cho/NAA (p=0.044) (Ryc. 5, 6). W analizie porównawczej grupy chorych ze wznowà oraz grupy kontrolnej stwierdzono istotne ró nice we wszystkich wybranych wskaênikach w trzech analizowanych obszarach (p=0.000 p=0.03). W porównaniu grupy 0

Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 WartoÊç 1H MRS w ustaleniu... Lac/Cr 18,00 16,00 14,00 1,00 10,00 8,00 6,00 4,00,00 0,00 Wznowa Bez wznowy VOL I VOL II VOL III A Lip/Cr 30,00 5,00 0,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Wznowa Bez wznowy VOL I VOL II VOL III B Figure 5 a, b. Mean values of Lac/Cr (a) and Lip/Cr (b) in the groups of patients with recurrent lesions and in patients without signs of recurrence. Rycina 5 a, b. Ârednie wartoêci Lac/Cr (a) oraz Lip/Cr (b) w grupach chorych ze wznowà i bez wznowy. chorych bez wznowy oraz grupy kontrolnej stwierdzono istotne ró nice w zawartoêci NAA/Cr (VOI-1 oraz VOI-, p=0.001), Cho/NAA (VOI-1 i VOI-, p=0.003), mi/cr, Lip/Cr oraz Lac/Cr (VOI-1, p=0.01). Z grupy chorych ze wznowà wyodr bniono podgrup z krótkim czasem prze ycia i nast powym zgonem (6 chorych). W porównaniu tej podgrupy do chorych ze wznowà, bez wczesnego zgonu wykazano istotne statystycznie ró nice pomi dzy proporcjami Lac/Cr w VOI- oraz VOI-3 (p=0.009 i p=0.011) oraz Cho/NAA w VOI- i VOI-3 (p=0.00 i p=0.03). Omówienie Z pojedynczych dotychczas doniesieƒ wynika, i spektroskopia MR jest metodà potwierdzajàca fakt rozleg ej strefy nacieku wokó glejaków z oêliwych, która jest niewidoczna w badaniach obrazowych. Glejaki z oêliwe charakteryzujà si niekontrolowanà proliferacjà komórek i naciekajàcym wzrostem. Pe na ocena procesu rozrostowego, istotna przy podejmowaniu decyzji terapeutycznych powinna wnosiç informacje nie tylko dotyczàce samej zlokalizowanej zmiany ale te obj cia procesem chorobowym tkanek otaczajàcych. Niektórzy autorzy uwa ajà, e glejaki o wysokiej z oêliwoêci sà schorzeniami uogólnionymi, dotyczàcymi ca ego mózgu [11]. Przyjmuje si, e z oêliwe glejaki nie majà charakteru ÊciÊle ogniskowego, lecz cechujà si wewnàtrzmózgowym rozsiewem komórek nowotworowych wzd u zmielinizowanych aksonów, wzd u naczyƒ krwionoênych lub poprzez przestrzeƒ podpaj czynówkowà [6]. Ze wzgl du na wybitnie naciekajàcy charakter guzów leczenie operacyjne rzadko przynosi ca kowite wyleczenie; Êrednia prze ycia po zabiegu operacyjnym i radioterapii dla wszystkich glejaków wynosi poni ej 1 roku [1]. Radykalna resekcja jest trudna ze wzgl du na rozsiew komórek, którego mechanizmy sà s abo poznane. Nasilone przemieszczanie si komórek wzd u naczyƒ i jest prawdopodobnie wynikiem interakcji receptorów powierzchniowych komórek guza i specyficznych sk adników macierzy pozakomórkowej takich jak laminina i fibronektyna [7]. Friedlander i wsp. [8] uwa ajà i w mechanizmach migracji komórek nowotworowych kluczowà role odgrywajà czàsteczki macierzy pozakomórkowej- (fibronektyna, kolagen typu IV, fibrynogen, laminina, tenascin C, trombospondyna) oraz moleku y powierzchniowe Ng-CAM (cell adhesion molecules). Wed ug badaƒ Gieesego i wsp. [13] komórkowe determinanty migracji sk adajà si z adhezji, restrukturyzacji czàsteczek aktyny koniecznej do wywo ania ruchu i sekrecji enzymów remodelujàcych przestrzeƒ pozakomórkowà, co umo liwia dalszà migracj wzd u odpowiednich struktur- naczyƒ i zmielinizowanych w ókien (struktur których macierz pozakomórkowa zawiera substancje bia kowe). To zachowanie si wynika z obecnoêci pozakomórkowych ligandów wyst pujàcych wzd u dróg preferowanego rozsiewu, natomiast enzymatyczna modyfikacja przestrzeni pozakomórkowej i odk adanie macierzy mogà tworzyç warunki sprzyjajàce rozprzestrzenianiu si guzów. Natomiast wed ug Hauglanda i wsp. [10] mechanizmy odpowiedzialne za przyleganie komórkowe i migracj komórek glejowych sà ró ne i sà regulowane przez integriny. Pomimo, e rezonans magnetyczny jest jednà z najnowoczeêniejszych technik obrazowania stosowanà w badaniach OUN, w wielu przypadkach obrazy morfologiczne stwierdzane w rutynowych sekwencjach obrazowych MR nie pozwalajà na jednoznaczne okreêlenie granic guza. Lunsford i wsp. [5] stwierdzali, e granice guza widoczne w badaniach MR i TK oraz oceniane na podstawie materia u histopatologicznego z biopsji stereotaktycznej ze strefy oko oguzowej nie pokrywa y si ze sobà, najcz Êciej w przypadkach glioblastoma multiforme, rzadziej w przypadkach glejaków o mniejszym stopniu z oêliwoêci. Równie badania innych autorów potwierdzajà rozprzestrzenianie si nacieku nowotworowego w obr bie tkanek morfologicznie niezmienionych w badaniach MR [14]. Zastosowanie spektroskopii protonowej MR wzbogaca mo liwoêci diagnostyczne w oznaczeniu granic guza i ocenie stopnia nacieku tkanek oko oguzowych [15,16]. Dotychczasowe badania z zastosowaniem metod spektroskopii w neuroonkologii koncentrowa y si na ocenie metabolizmu tkanki nowotworowej w obr bie zmian widocznych w badaniach obrazowych [15,17]. Jak dotàd jedynie pojedyncze opracowania dotyczà strefy oko oguzowej - tzw. strefy niepewnej. Croteau i wsp. [18] analizowali zale noêci pomi dzy stosunkami metabolitów i stopniem nacieku ró nych guzów u 31 chorych z glejakami o niskim i wysokim stopniu z oêliwoêci. Autorzy stwierdzili, 1

Original Article Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 30,00 Wznowa Bez wznowy,00 Wznowa Bez wznowy Lip/Cr 5,00 0,00 15,00 10,00 A NAA/Cr 1,60 1,0 0,80 B 5,00 0,40 0,00 VOL I VOL II VOL III 0,00 VOL I VOL II VOL III Figure 6 a, b. Mean values of Cho/NAA (a) and NAA/Cr (b) in the groups of patients with recurrent lesions and in patients without signs of recurrence. Rycina 6 a, b. Ârednie wartoêci Cho/NAA (a) oraz NAA/Cr (b) w grupach chorych ze wznowà i bez wznowy. e poziom choliny w odniesieniu do Cr strony przeciwnej i NAA w morfologicznie niezmienionej w badaniach MR strefie oko oguzowej korelowa y ze stopniem infiltracji guzów okreêlonym na podstawie biopsji. Analiza proporcji metabolitów w badanych przez nas grupach chorych ze wznowà procesu nowotworowego i u chorych bez cech odrostu wykaza a istotne statystycznie ró nice dotyczàce wskaêników w kolejnych voxelach w strefie oko oguzowej. W obr bie VOI- i VOI-3 istotne ró nice wykazano dla proporcji Lip/Cr oraz Lac/Cr. Natomiast w VOI-3 dodatkowo stwierdzano istotnie ró ne wartoêci NAA/Cr i Cho/NAA. Parametrami prognostycznymi, które istotnie ró ni y podgrup z krótkim czasem prze ycia i nast powym zgonem i grup chorych ze wznowà, by y proporcje Lac/Cr oraz Cho/Cr w voxelach i 3. Analiza widma i wybranych parametrów metabolicznych ze strefy niepewnej mo e byç równie pomocna w ró nicowaniu guzów agodnych i z oêliwych [19]. W porównaniu grup chorych z guzami agodnymi oraz z oêliwymi wykazano znaczàce ró nice w wartoêciach Lip/Cr i Lac/Cr we wszystkich voxelach. Natomiast w spektrach z obszaru guza (VOI-1) znamienne ró nice dotyczy y tylko mi/cr - w guzach agodnych wskaênik ten by znaczàco ni szy ni w z oêliwych, podczas gdy pozosta e wskaêniki metabolitów nie by y w sposób istotny statystycznie ró ne TrudnoÊci w adekwatnej ocenie zmian w strefie oko oguzowej wynikajà zarówno ze znacznego zró nicowania guzów oun jak i z obecnoêci strefy obrz ku oko oguzowego. Generalnie spektra ze zmian rozrostowych wykazujà obni one poziomy NAA i podwy szone sygna y ze zwiàzków cholinowych. Cz sto dochodzi równie do podwy szenia poziomu mleczanów oraz obni enia sygna u ze zwiàzków kreatyny. Heesters i wsp. [3] stwierdzali znamienne podwy szenie sygna ów choliny na obrze u guza, w przypadku glejaków o wysokim stopniu z oêliwoêci, zaê w przypadkach glejaków niskoz oêliwych poziomy choliny z obrze a guzów by y zró nicowane Wi kszoêç autorów jest zgodna, i w strefie obrz ku dochodzi do wzrostu zawartoêci mleczanów. Go i wsp. [0] stwierdzili, e poziom mleczanów w strefie obrz ku by ni szy ni w masie guza, sugerujà zatem, i guzy sà êród em mleczanów które, wtórnie przechodzà w procesie dyfuzji do otaczajàcych tkanek. Podwy szona zawartoêç mleczanów jest interpretowana tak e jako wynik zmian niedokrwiennych, spowodowanych miejscowym wzrostem ciênienia i utrudnieniem przep ywu lokalnego [4]. Rozbie ne obserwacje dotyczà zachowania si poziomu innych metabolitów w obr bie strefy obrz kowej. Kamada i wsp. [1,] obserwowali obni enie NAA/Cr w strefie obrz ku oko oguzowego i stopniowa normalizacja tych parametrów wraz ze zmniejszaniem obrz ku. Natomiast Go i wsp. [4] w strefie obrz ku oko oguzowego nie stwierdzali podwy szenia poziomu Cho/Cr ani obni enia NAA/Cr u chorych z glejakami. Wnioski Analiza widm i wskaêników metabolicznych z obszarów niezmienionych w obrazie MR wokó guza pozwala na wykrycie strefy potencjalnie zwiàzanej z rozplemem tkanki nowotworowej, b dàcej punktem wyjêcia wznowy procesu nowotworowego. WartoÊci wskaêników Lip/Cr i Lac/Cr w strefie niepewnej w sposób znaczàcy ró nià si mi dzy sobà dla guzów agodnych i z oêliwych oraz w grupie kontrolnej. U chorych ze wczesnà wznowà guza obserwowano istotne podwy szenie Lac/Cr oraz Cho/NAA w strefie oko oguzowej. PiÊmiennictwo 1. Giese A, Westphal M: Treatment of malignant glioma: a problem beyond the margins of resection. J Cancer Res Clin Oncol, 001; 17(4): 17-5.. Kamada K, Houkin K, Abe H et al: Differentiation of cerebral radiation necrosis from tumor recurrence by proton magnetic resonance spectroscopy. Neurol Med Chir (Tokyo), 1997; 37(3): 50-56. 3. Heesters M, Kamman RL, Mooyaart EL et al: Localized proton spectroscopy of inoperable brain gliomas. Response to radiation therapy. J Neurooncol, 1993; 17(1): 7-35. 4. Go KG, Kamman RL, Mooyaart E et al: Localised proton spectroscopy and spectroscopic imaging in cerebral gliomas, with comparison to positron emission tomography. Neuroradiology, 1995; 37(3): 198-06.

Pol J Radiol, 004; 69(): 16-3 WartoÊç 1H MRS w ustaleniu... 5. Lunsford LD, Martinez AJ, Latchaw RE: Magnetic resonance imaging does not define tumor boundaries. Acta Radiol Suppl, 1986; 369: 154-156. 6. Laws E, Shaffrey M: The inherent invasivness of cerebral gliomas: implications for clinical management. Int J Dev Neurosci, 1999; 17(5-6): 413-40. 7. Mahesparan R, Tysnes B, Edvardsen K et al: Role of high molecular weight extracellular matrix protein in glioma cell migration. Neuropath Appl Neurobiol, 1997; 3(): 10-11. 8. Friedlander DR, Zagzag D, Shiff B et al: Migration of brain tumor cells on extracellular matrix proteins in vitro correlates with tumor type and grade and involves alphav and beta1 integrins. Cancer Res, 1996; 56(8): 1939-1947. 9. Kelly PJ, Rappaport ZH, Bhagwati SN et al: Reoperation for recurrent malignant gliomas: what are your indications? Surg Neurol, 1997; 47(1): 39-4. 10. Haugland HK, Tysnes B, Tysnes OB: Adhesion and migration of human glioma cells are differently dependent on extracellular matrix molecules. Anticancer Res, 1997; 17(A): 1035-104. 11. Black P: Management of malignant glioma: role of surgery in relation to multimodality therapy. J Neurovirol, 1998; 4(): 7-36. 1. El-Deredy W: Pattern recognition approaches in biomedical and clinical magnetic resonance spectroscopy: a review. NMR Biomed, 1997; 10(3): 99-14. 13. Giese A, Kluwe L, Laube B et al: Migration of human glioma cells on myelin. Neurosurgery, 1996; 38(4): 755-764. 14. Soltanian-Zadeh H, Peck DJ, Windham JP et al: Brain tumor segmentation and characterization by pattern analysis of multispectral NMR images. NMR Biomed, 1998; 11(4-5): 01-08. 15. Burtscher I: 1H-MR spectroscopy and preoperative diagnostic accuracy: An evaluation of patients with intracranial mass lesions who underwent stereotactic biopsy. Lund University, Sweden, 1999. 16. Walecki J, Mariak Z, Tarasów E et al: Preoperative 1H MRS study of uncertain zones in gliomas: predictive value of the method. Neuroradiology, 001; 43 (suppl.1): 73. 17. Kamada K, Moller M, Saguer M et al: A combined study of tumorrelated brain lesions using MEG and proton MR spectroscopic imaging. J Neurol Sci, 001; 186(1-): 13-1. 18. Croteau D, Scarpace L, Hearshen D et al: Correlation between magnetic resonance spectroscopy imaging and image-guided biopsies: semiquantitative and qualitative histopathological analyses of patients with untreated glioma. Neurosurgery, 001; 49(4): 83-89. 19. Walecki J, Sokó M, Pienià ek P et al: Role of short TE 1H-MR spectroscopy in monitoring of post-operation irradiated patients. Eur J Radiol, 1999; 30(): 154-161. 0. Go KG, Krikke AP, Kamman RL et al: The origin of lactate in peritumoral edema as measured by proton-magnetic resonance spectroscopic imaging. Acta Neurochir Suppl (Wien), 1997; 70: 173-175. 1. Kamada K, Houkin K, Iwasaki Y et al: In vivo proton magnetic resonance spectroscopy for metabolic changes of human brain edema. Neurol Med Chir (Tokyo), 1994; 34(10): 676-681.. Kamada K: Sequential observations of brain edema with proton magnetic resonance imaging and spectroscopy. Hokkaido Igaku Zasshi, 1996; 71(1): 105-1. 3