Baş beynin MR spektroskopiya müayinəsi

Updated: Sep 26, 2021

MR spektroskopiya müayinəsi beyin parenximasında metabolitləri müəyyənləşdirən və kvantifikasiya edən analitik metoddur. Müxtəlif metabolit nisbətlərinin ölçülməsi bizi əlavə diaqnostik məlumat ilə təmin edir.


MRT görüntülərin əldə edilməsi hidrogen nüvələrinin maqnit rezonans siqnallarından asılıdır. Hidrogen nüvələri suda və daha sonra lipidlərin tərkib hissələrində çox yüksək konsentrasiyada mövcud olur. Orqanizmdə digər hidrogen içərən metabolitlər də mövcuddur, lakin bu metabolitlərin konsentrasiyası aşağıdır. Məhs, bu aşağı konsentrasiyalı metabolitləri görə bilmək üçün biz su və lipid siqnallarını suppressiya etməliyik. Bu prosesə chemical-selective-saturation radiofrekans pulse deyilir.


Məlumdur ki, protonlar özlərinin valent elektronları ilə qorunurlar və hər bir proton qrupu bir qədər fərqli maqnit sahəyə malikdir və fərqli tezliklərdə rezonans olunurlar. Tezliklər ppm vahidində referans standartdan aralı chemical shift kimi ölçülürlər. Bu fərqliliklər MRS müayinəsində qeydə alınan spektrada demonstrasiya edilə bilər. MR spektranın görünüşü TE zamanından asılı olaraq dəyişə bilər.


Single Voksel Spektroskopiya (SVS)


SVS müayinəsi ilə yüksək keyfiyyətli spektrum əldə etmək mümkündür. Vokselin ölçüsü 2x2x2 (8 cm3) təşkil edir. SVS zamanı adətən aşağı TE istifadə olunur, çünkü uzun TE T2 relaksasiyaya səbəb olur və MR siqnalı azaldır.




SVS zamanı digər vokseli normal beyin toxumasına qoyaraq metabolit xəritələrini müqayisəli təhlil etmək lazımdır.

SVS zamanı bəzən biz vokselin ölçülərindən kiçik olan patoloji ocağın metabolit xəritəsini əldə edirik. Belə halda biz həmçinin ocağı əhatə edən normal beyin toxumasının metabolit xəritəsinidə samplinq etmiş oluruq və nəticədə əldə olunan spektra partial volume effektindən normal samplinq olunur. Belə olduqda biz vokselin ölçülərini kiçildib, SNR itkisini kompensasiya etmək üçün averajı (number of acquisition) artırmalıyıq.


Buna alternativ, multivoksel spektroskopiya müayinəsini istifadə etmək olar, hansı ki, minimum 16 voksel (24-dək) istifadə edərək vokselin ölçüsünü kiçildir və beləliklə daha az partial volume effektinə səbəb olur. MVS zamanı vokselin ölçüsü 1x1x1 bərabərdir.










Multivoksel MR spektroskopiya


Vokselin ölçüsü 1x1x1 cm3 (3 cm3) təşkil edir. Multivoksel spektroskopiya müayinəsi zamanı dərialtı piy toxumasının suppressiya edilməsi çox vacibdir.


Qısa TE


Qısa TE 20-40 ms arası olunan müayinədir və yüksək SNR-ə və aşağı siqnal itkisinə malikdir. Qısa TE spektroskopiya müayinəsi zamanı MR spektrada biz daha çox metabolit pikləri əldə edirik. Bu piklərə mioinositol və qlutamin-qlutamat pikləri də aiddir. Piklər sıx-sıx üst-üstə düşdüyündən interpretasiya zamanı daha diqqətli olmaq lazımdır.



Uzun TE 135-288


Uzun TE pis SNR-ə malikdir. Uzun TE spektroskopiya müayinəsi zamanı Lac piki baseline dan aşağıya inversiya olunur (inverted laktat pik). Bu spektrumda Lipid/laktat pikləri overlap olur.

Uzun TE spektrumunda inverted laktat doubleti görünür. Qısa TE spektrumunda isə biz daha çox metabolitlərin kəskin rezonans piklərini görürük.


Yüksək keyfiyyətli spektra əldə etməkdən ötrü homogen maqnit sahə olmalıdır, su molekullarının suppresiyası adekvat olmalıdır və vokselin ölçüsünü ocağa görə nizamlanmalıdır (mümkün qədər sümüklər, metal, qan damarları, qan məhsulları, hava, CSF, piy, nekroz sahələri, kalsifikasiyalar vokselə daxil edilməməlidir).


Suyun siqnalı digər metabolitlərdən 100 000 dəfə çoxdur.

Əgər su suppressiya olunmasa bəhs etdiyimiz metabolitlərin heç birini görməyəcəyik.

Aşağıdakı spektrumdan su siqnalının suppressiyası aydın görünür.



Beyin toxumasında həm qısa, həm uzun TE zamanında rutin olaraq gördüyümüz metabolitlərə NAA, Cr, Cho, varsa Lac aiddir.


Yalnız qısa TE zamanında görünən metabolitlərə Lipid, qlutamin (GlX)mioinositol (ml) aid edilir.




BEYİN TOXUMASINDA OLAN ƏSAS METABOLİTLƏR



N-asetilaspartat (NAA)

  • Normal beyin toxumasında 2.02 ppm-də ən yüksək pikə sahibdir.

  • NAA mitoxondriyada sintez olunur və neyronal sitoplazma daxilinə transportasiya olunur.

  • NAA eksklüziv olaraq MSS-nin ağ və boz maddəsində mövcuddur.

  • NAA canlı neyron və akson markeridir

  • NAA konsentrasiyasının azalması və ya olmaması neyronal zədələnməni göstərir.

  • NAA bədxassəli şişlərdə və ağ maddə xəstəliklərində azalır.

  • Artmış NAA Canavan xəstəliyi üçün spesifikdir.

  • Metastazlarda və meningiomalarda NAA pikinə rast gəlinmir.


Kreatin (Cr)


Kreatin piki 3.02 ppm-də qeydə alınır. Bu pik kreatin və fosfokreatin kombinasiyasını ifadə edir. Kreatin enerji sistemlərinin və hüceyrədaxili metabolizmin markeridir. Kreatinin ən stabil metabolitdir və konsentrasiyası stabildir. Kreatin metabolit nisbətlərini hesablamaq üçün daxili referens kimi istifadə olunur. Kreatin kreatininə metabolizə olunur, hansı ki, böyrəklərdən ekskresiya edilir. Böyrək xəstəliyi beyində kreatin səviyyəsinə təsir edə bilər.


Choline (Cho)


Xolin piki 3.22 ppm-də qeydə alınır. Bu pik xolin və xolin içərən komponentlərin kombinasiyasını ifadə edir. Xolin hüceyrə membran turnoveri markeridir və hüceyrə proliferasiyasını əks etdirir. Şişlərdə xolin səviyyəsi maliqnizasiya dərəcəsini əks etdirir. Xolin infarkt və iltihabi xəstəliklərdə də arta bilər. Artmış xolin non-spesifik əlamətdir.


Lactat (Lac)


Laktat piki 1.33 ppm-də doublet şəklində təzahür olunur və normal beyin toxumasında demək olar ki, olmur. Laktat anaerob qlikolizin məhsuludur və anaerob metabolizm zamanı (serebral hipoksiya, işemiya, qıc olma, metabolik xəstəliklər, makrofaq akkumulyasiyası, kistlər, nekrotik və kistik şişlər, normal təzyiq hidrosefaliyası) artır.



Lipidlər (Lip)


Lipid pikləri 1.3 ppm və 0.9 ppm-də qeydə alınır. Lipidlər, uzun TE-də görsənməyən hüceyrə membranlarının komponentləridir. Lipidlərin çox qısa relaksasiya zamanları vardır. Normal beyin toxumasında lipid pikləri olmur. Lipid pikləri nekrotik metastazlarda və birincili bədxassəli şişlərdə görünür.


Myoinositol (Myo)


Myo sadə şəkərdir və 3.56 ppm-də qeydə alınır, astrositlərdə sintez olunan qlial markerdir. Myo mielin deqradasiya məhsulunu əks etdirə bilər və qlioz zamanı, iltihabi xəstəliklərdə və Alzheymer xəstəliyində arta bilər.


Alanin (Ala)


Alanin amin turşusudur və doubleti 1.48 ppm-də yerləşir. Bu pik, qısa TE-də baseline-dan yuxarıda yerləşir və uzun TE-də inversiyaya uğrayır. Bu pik, 1.33 ppm-də Laktat piki tərəfindən gizli qala bilər. Şişlərdə artmış Ala piki meningioma üçün spesifikdir.




Aşağıdakı klinik müşahidədə mobil lipidlər və yüksək xolin aqressiv törəmənin göstəricisidir.



Glutamate-Glutamin (GLX)


Glx 2.05-2.50 ppm-də qeydə alınan kompleks pikdir. Bu metabolit piklərini 1.5 Teslada ayırd etmək çətindir. Glx metabolitinin artmış konsentrasiyası qaraciyər ensefalopatiyasında baş verir.


MR spektroskopiya müayinəsinin klinik tətbiqi


Beyin şişləri


Beyin şişlərində NAA aşağı, Cho piki isə yuxarı olur.

NAA-nın olmaması - ekstra-aksial şişlərdə, tumor depozitlərində və daha yüksək dərəcəli bədxassəli şişlərdə qeydə alınır. Cho pikinin ölçülməsi ilə müalicəyə cavab haqda məlumat əldə etmək mümkündür.


Adətən şişin periferik hissələri ilə müqayisədə solid mərkəzi hissələrində Cho piki yüksək olur.


Cho piki nekrotik sahələrdə aşağı olur.


Aşağıdakı MR spektroskopiya müayinəsində 2x2 cm ölçülü voksel törəmənin düyünlü hissəsinin üzərinə qoyulmuşdur. Gördüyünüz kimi vokselin bir hissəsi canlı şiş üzərinə, digər hissəsi isə nekrotik komponentinə düşür. Nekroz səbəbindən 35 ms qısa TE-də əldə edilmiş spektral dalğa formasında 0.9-1.3 ppm-də kəskin Lactate doubleti, 2.02 ppm-də nəzərəçarpan dərəcədə azalmş NAA piki və 3.02 ppm-də azalmış Creatin piki və onun yanında sarı oxla ilə göstərilmiş Creatinə münasibətdə bir qədər artmış Cho piki qeydə alınır. Choline pikinin (sarı ox) yüksək olması kreatin piki ilə münasibətinə görə (Cho Kreatin nisbətinə görə) dəyərləndirilməlidir.


Aşağıda göstərilmiş klinik müşahidədə aşağı dərəcəli qlial neoplaziya, insult və ya fokal kortikal displaziya arasında differensə etmək çətinlik təşkil edə bilər. Bu klinik hallarda artmış Cho səviyyəsi neoplaziya olma ehtimalını düşündürəcəkdir. Tumifaktiv MS MRT və MRS müayinələrində neoplazmanı təqlid edə bilər.



Aşağıdakı klinik halda diffuz astrositoma göstərilmişdir. Diffuzion MRT-də diffuziya fenomeni sərbəstdir, məhdudlaşma qeyd edilmir. Və MR spektroskopiya müayinəsində biz qliomaların adəti görünüşünü görürük - artmış Cho, azalmış NAA pikləri. Nekroz səbəbindən Lip/Lac pikləridə görünür.




Beyin absesi və qlioblastoma


Piogen abseslərdə şişlərdə görünməyən dərəcədə diffuziya məhdudlaşması qeydə alınır. Lakin buna baxmayaraq, bəzi şişlərdə diffuziya məhdudlaşması ola bilər.

Əgər voksel kontrastlanan sahə üzərinə qoyulubsa, Cho pikinin mövcud olması neoplazma lehinə qiymətləndirilir. Kistik sahə üzərinə qoyulmuş voksel yüksək laktat piki verəcəkdir və yüksək laktat piki həm abseslərdə və həmdə qlioblastomalarda qeydə alınır. Lezionun mərkəzində acetate (1.9 ppm), succinate (2.4 ppm) və amin turşularının (0.9 ppm) olması abses lehinədir. Antibiotik müalicəsi alan pasientlərdə bu piklər olmaya bilər.



Aşağıda göstərilmiş görüntülərdə lezionun mərkəzi qoyulmuş vokseldən əldə etilmiş MR spektrada uzun TE-də inversiyaya uğramış laktat piki, Succinate, Acetate pikləri görünür, hansı ki, piogen absesləri ifadə edir.


Aşağıda göstərilmiş klinik müşahidədə təsvir olunan lezionun mərkəzində lipid/lactate pikində əhəmiyyətli dərəcədə artış, NAA, Cho və Cr piklərində isə azalma müşahidə olunur.


Yalnız bu lezionun kənarından spektrum əldə etsək NAA, Cr və normal Cho piklərini müşahidə medəcəyik.



Hidadit kistlər demək olar ki, abses kimi təzahür olunurlar. Laktat doubletinin olması kistik lezion və ya absesə işarət edir.




Hidadit kistin spektrumunda Succinate, Ace və Laktat doubleti qeydə alınır.



Qlioblastoma ilə metastatik xəstəliyin differensal diaqnostikası

  • Hər ikisi yüksək Cho və aşağı NAA pikləri göstərir

  • Perilezional Cho/Cr nisbətinin elevasiyası yalnız yüksək aqressivlik dərəcəsinə malik qliomalarda müşahidə olunur.

  • Qliomaların kontrastlanan marginlərindən kənarda şiş hüceyrələri mövcud olur.

  • Bu əlamətlər metastatik törəmələrdə müşahidə edilmir.

Qlioblastomalarda perilezional voksel daxilində qeydə alınmış MR spektrada NAA pikinin azalması və Cho/Cr nisbətinin artması müşahidə olunur. Lakin metastatik lezionlarda perilezional voksel normal beyin MR spektrumu verir.


Aşağıda göstərilmiş spektrumlarda normal beyin toxumasına, qlioblastomanın kontrastlanan hissəsinə və perilezional ödemli beyin toxumasına qoyulmuş voksellərdən əldə edilmiş spektral dalğa formaları göstərilmişdir.



Aşağı dərəcəli (xoşxassəli) və yüksək dərəcəli (bədxassəli) qliomalar


  • Astrositomalar aşağı (xoşxassəli) və yüksək dərəcəli (bədxassəli) şişlərə klassifikasiya olunurlar.

  • Yüksək dərəcəli şişlərə anaplastik astrositomalar və qlioblastomalar aid edilir.

  • Yüksək dərəcəli qliomalar aşağı dərəcəli qliomalarla müqayisədə daha yüksək Cho və daha aşağı NAA piklərinə malikdirlər.

  • Aşağı dərəcəli şişlərlə müqayisədə bədxassəli şişlərdə daha yüksək Cho/Cr və Cho/NAA pik nisbətləri müşahidə olunur.

  • Cho/Cr nisbəti ən çox istifadə edilən nisbətdir.

  • Aşağı dərəcəli qlial şişləri yüksək dərəcəli qlial şişlərdən differensasiya etmək üçün Cho/Cr-nin threshhold sərhəd dəyəri (threshold value) kimi 2.0 istifadə olunur. Yəni Choline piki dəyərini Creatine pik dəyərinə böldükdə alınan dəyər 2.0-dən yüksəkdirsə o zaman bədxassəli şişdən gedir söhbət.

Yüksək aqressivlik dərəcəsinə malik beyin şişlərində Cho/Cr nisbəti aşağı dərəcəli beyin şişləri ilə müqayisədə daha yüksək olur.



Aşağı dərəcəli və yuxarı dərəcəli qliomalar


  • Yüksək dərəcəli qliomalarda Cho nəzərəçarpan dərəcədə artır, NAA azalır və Lac/Lip pikləri mövcud olur.

  • Myo aşağı dərəcəli qliomalarda yüksək olur və şişlərin dərəcəsi artdıqca Myo piki azalır.

  • Cho/Cr nisbəti 3-dən çox olanda tumor proqressiyası, 2-dən az olanda nekrozu ifadə edir.

  • Kontrast güclənməsi effekti, ödem, nekroz, qanama, mass effekt, yüksək rCBV prolonqasiya zamanı yuxarı dərəcəli şişləri əks etdirir.




Gliomatozis cerebri


  • nadir rast gəlinən şişdir, beyin toxumasının qlial hüceyrələr ilə diffuz infiltrasiyası ilə xarakterizə olunur.

  • müxtəlif histoloji tipləri vardır: astrositoma, oliqodendroqlioma, və ya mikst qlioma

  • qliomatozis cerebriyə II, III və IV dərəcələr şamil oluna bilər.

  • Myo və Cr-nin nərəzərəçarpan dərəcədə artması müşahidə oluna bilər

  • Cho piki orta dərəcədə artmış olub aşağı qlial hüceyrə sıxlığını ifadə edir.



Tumor rekurrens vs şüa nekrozu


  • Cho/Cr və və/ya Cho/NAA nisbətləri şüa nekrozu ilə müqayisədə tumor rekurrensdə yüksək olur.

  • Hər iki halda lac və lipid pikləri görünür.




Anadangəlmə metabolizm qüsurları


  • Aşağıdakı hallarda spesifik metabolitlər görünə bilər

  • Fenilketonuriya (fenilalanin)

  • Kanavan xəstəliyi (NAA)

  • Non-ketotik hiperqlisinemiya (Gly)

  • Kreatin çatmazlığı (kreatin)

  • Maple syrup urine xəstəliyi


Kreatin çatmamazlığı

  • Cr pikinin tam yoxluğu

  • MRT müayinəsində heç bir patologiya qeyd edilmir.

  • Xəstəliyin üç növü var və iki növü kreatin sintezis fermentlərində baş vermiş mutasiya səbəbindən yaranır.

  • Üçüncü tip kreatin çatmamazlığı X-linkeddir, hansı ki, kreatinin hüceyrələrə mənimsənilməsinin qarşısını alır.

  • Xəstəliyin ilk iki növü oral kreatinin supplementləri ilə korreksiya oluna bilər.

  • Üçüncü tip oral kreatinin tedavisi ilə müalicə olunmur.

  • MRS müayinəsi, müalicə almamış xəstələrdə Kreatin çatmamazlığının növləri arasında differensasiya apara bilmir.

  • Oral kreatin supplementi tedavisindən sonra normal MRS spektrumu birinci iki tip kreatinin çatmamazlığının mövcudluğunu əks etdirir.

Aşağıdan göründüyü kimi beynin normal hissəsində qeydə alınmış MR spektrada kreatin piki yoxdur və oral supplementlərdən sonra qeydə alınmış spektrada normal Kr piki bərpa olunur və bilirik ki xəstədə ilk iki tip kreatin çatmamazlığından söhbət gedir.


Adrenoleykodistofiya

18 views0 comments

Recent Posts

See All

As soon as blood supply ceases, ischemic cells are unable to withstand the constant osmotic pressure they are subjected to, and extracellular water floods into the cells causing them to swell, a proce

Döyənək cismin qiymətləndirilməsi: rostrum kəskin ucludur, bulk splenium istiqamətində uzanır, patologiya müəyyən edilmir. Fornix önə və aşağıya - anterior komissurayadək uzanır, normaldır. Lamina ter