Eur J Radiol：使用3D CEST成像实现的胶质瘤无创病理分级

化学交换饱和转移（CEST）是一种磁共振成像（MRI）技术，可提供图像对比度并反映体内的各种代谢物。酰胺质子转移（APT）加权成像是内源性CEST成像的一种类型，反映了酰胺质子（- NH），其共振频率为+3.5 ppm，来自大量的水。APT加权成像的对比度取决于移动蛋白肽的浓度、pH值和体内的温度。据报道，APT加权成像有助于预测胶质瘤的组织学等级\区分复发性胶质瘤肿瘤和放射性坏死以及检测急性中风的pH值变化病灶。

现阶段，使用单片二维（2D）CEST成像来区分低级别胶质瘤（LGG）和高级别胶质瘤（HGG）的方法已被描述。研究表明，LGG在APT加权成像上多为等信号，而HGG在APT加权成像上显示出信号强度增加。CEST成像的一个优点是可以利用APT加权成像的信号值进行定量评估。然而，考虑到肿瘤内部的异质性，APT加权成像的信号值可能因成像截面的不同而不同。已有人提出使用二维成像的多层面APT加权成像技术，但多层面成像的信号损失是由于图像的成像顺序造成的T1弛豫损失。与多层面成像相比，三维成像更适合于容积APT加权成像，弛豫损失较小、容积覆盖范围较广、信噪比较高、采集时间较短。

现阶段，临床上提出了一种压缩传感（CS）和灵敏度编码（SENSE）技术（CS-SENSE）来加速MR采集时间。CS-SENSE加速技术应用随机的非均匀可变密度K空间子采样，旨在促进不连贯性，而不是传统SENSE中应用的常规欠采样。据报道，与仅使用平行成像或CS的加速CEST成像相比，结合平行成像和CS的加速CEST成像具有最高的CEST重建精度。

近日，发表在Eur J Radiol杂志的一项研究评估了CS-SENSE的三维CEST成像对区分LGG和HGGs的作用及价值。

本项研究评估了28名患者（平均年龄51.0±13.9岁，13名男性，15名女性），包括12名LGG患者和16名HGGs患者，图像均使用3T磁共振（MR）扫描仪获得。9个层面用于三维CEST成像，一个层面用于二维（2D）CEST成像。两位放射技师分别在每位患者的流体衰减反转恢复图像上的高信号强度区周围画出一个感兴趣的区域（ROI）。研究比较了（i）单片二维CEST成像（"2D"）、（ii）三维CEST成像的所有肿瘤切片（3Dall）和（iii）三维CEST成像的代表性肿瘤层面（最大信号强度[3Dmax]）中肿瘤在3.5ppm时的磁化转移比不对称性（MTRasym）。评估了用这三种方法测量的3.5ppm的MTRasym值与肿瘤的Ki-67标记指数（LI）之间的关系。用接收器操作特征分析评估了诊断性能，并对LGG和HGGs之间的Ki-67LI和MTRasym在3.5ppm的值进行了比较。 

所有三种方法都观察到3.5ppm的MTRasym和Ki-67LI之间有中等程度的正相关。所有方法都证明HGGs在3.5ppm时的MTRasym明显大于LGGs。所有方法都显示出同等的诊断性能。信号强度因每个病例的层面位置不同而不同。 

 图 50岁女性的星形细胞瘤，IDH突变，中枢神经系统WHO2级。 (a) FLAIR，(b) Gd T1WI，(c) 3.5ppm的3D MTRasym，(d) 3.5ppm的2D MTRasym。2D（箭头）、3Dall和3Dmax（箭头）方法在3.5ppm时的MTRasym值分别为1.85±0.49，1.55±1.10，和1.85±0.82。3.5ppm的二维MTRasym（d）和3.5ppm的三维MTRasym（c）都显示FLAIR成像（a）中高信号强度的病变的信号强度有轻微增加。在FLAIR图像（a）上的高信号中，观察到3.5ppm的三维MTRasym（c）的多层面信号强度相似

本项研究表明，三维CEST成像为每个层面的成像提供了3.5ppm的MTRasym，其诊断性能也与二维CEST成像相当。 

原始出处：

Tatsuhiro Wada,Osamu Togao,Chiaki Tokunaga,e t al.Grading of gliomas using 3D CEST imaging with compressed sensing and sensitivity encoding.DOI:10.1016/j.ejrad.2022.110654