Η μαγνητική φασματοσκοπία στη διερεύνηση. του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος. Η μαγνητική

114 ΝΕΥΡΟΑΚΤΙΝΟΛΟΠΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΛΟ ΓΙΑ Τόμος 44, (2):114-127, 2013 Η μαγνητική φασματοσκοπία στη διερεύνηση του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος X. Μασκαλίδης, K. Βασιλειάδης, Σ. Χονδρομαιίδου, Φ. Γκουισαρίδου, Μ. Εμμανουηλίδου, Σ. Χαϊιίδου ΠΕΡΙΛΗΨ Η Σκοπός: Η εργασία μας επιδιώκει τη μελέτη των απει- κονιστικών δεδομ ένω ν της μαγνητικής φασματοσκοπίας σε περιπτώσεις πολύμορφου γλοιοβλαστώματος και την ανάλυση τω ν περιορισμών της μεθόδου. Υλικό-μέθοδος: Μελετήθηκαν 21 ασθενείς, 12 άν- δρες και 9 γυναίκες, ηλικίας από 36 έως 79 ετών. Σε όλες τις περιπτώσεις, υπήρχε διαθέσιμη εξέταση συμβατικής μαγνητικής τομογραφίας και μαγνητικής φασματοσκοπίας (single-voxel proton MR spectroscopy, long-te). Το πρωτόκολλο της εξέτασης περιελάμβανε τη χρήση της χολίνης (Cho), κρεατίνης(& ), αζωτοα- κετυλοασπαρτάσης (NAA), των λιπιδίων (lipids) και του γαλακτικού οξέω ς (lactate). Ό λ ες οι εξετάσεις έγιναν σε μαγνητικό τομογράφο 3Τ. Αποτελέσματα: Μεγάλη αύξηση της Cho, σε συνδυασμό με πτώση της N A A και αύξηση τω ν κλασμάτων Cho/NAA > 3 και Cho/Cr > 2,5 παρουσίασαν 16 ασθενείς. Σε τρία περιστατικά, ενώ το κλάσμα Cho/ N A A ήταν αυξημένο (>3), το κλάσμα Cho/Cr ήταν φυσιολογικό, λόγω τω ν υψηλών τιμών της κρεατίνης. Η φασματοσκοπική ανάλυση σ έναν ασθενή έγινε λανθασμένα σε περιοχή νέκρωσης και αιμορραγίας με χαμηλές ενδείξεις ^ ο, ΝΑΑ, & και αυξημένα επίπεδα γαλακτικού οξέως και λιπιδίων, ενώ παρόμοια ευρήματα καταγράφηκαν σ έναν άλλον ασθενή, όπου η επιλεγμένη περιοχή περιείχε κυρίως νεκρω- τικά στοιχεία. Συμπεράσματα: Η μεγάλη αύξηση της χολίνης, όπως αυτή τεκμηριώνεται μέσω της αύξησης τω ν μεταβολικών κλασμάτων ^ ο / Ν Α Α (>3) και ^ ο / & (>2,5), καθώς και η μεγάλη πτώση της Ν Α Α αποτελούν ένδειξη υψηλής κακοήθειας και σε συνδυασμό με τα απεικονιστικά χαρακτηριστικά της συμβατικής μαγνητικής τομογραφίας μπορούν να θέσουν τη διάγνωση του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος. Η μαγνητική φασματοσκοπία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στη διαφορική διάγνωση περιοχών μετακτινικής νέκρωσης και υποτροπής νεοπλασματικού ιστού σε ασθενείς, που έχουν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση και μετεγχειρητική ακτινοβολία. Λέξεις-κλειδιά: Γλοιοβλάστωμα, μαγνητική φασματοσκοπία, χολίνη, αζωτοακετυλοασπαρτάση, μεταβολικά κλάσματα. Ακτινολογικό Εργαστήριο Γ.Ν.Παπαγεωργίου Θεσσαλονίκης

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΩΜΑΤΘΣ 115 Εικόνες 1, 2: Ασθενής με γλοιοβλάστωμα στον κροταφικό λοβό δεξιά. Το επιλεγμένο πεδίο ανάλυσης είναι μία περιοχή εμπλουτισμού παρά το κροταφικό κέρας της δεξιάς πλάγιας κοιλίας. Η μαγνητική φασματοσκοπία παρουσιάζει μεγάλη αύξηση της χολίνης και πτώση της ΝΑΑ, χωρίς αύξηση τω ν λιπιδίων ή του γαλακτικού οξέως. Τα μεταβολικά κλάσματα ^ ο / Ο τ και ^ ο / Ν Α Α εμφανίζουν τιμές 2.66 (> 2.5 ) και 10.54 (> 3 ) αντίστοιχα, που είναι ενδεικτικές υψηλής κακοήθειας.

116 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα είναι ο πιο κακοήθης από τους όγκους αστροκυτταρικής προελεύσεως. Τα απεικονιστικά του χαρακτηριστικά είναι γνωστά και αντικατοπτρίζουν την παθολογοανατομική του εικόνα. Η χρήση της μαγνητικής φασματοσκοπίας μέσω της καταγραφής της παρουσίας και της ποσοτικής χαρτογράφησης κάποιων μεταβολιτών στον ελεγχόμενο στοιχειώδη όγκο της βλάβης, επιτρέπει τόσο την ευκολότερη διάγνωση σε αμφίσημες περιπτώσεις, όσο και τη διάκριση του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος από περιπτώσεις μετακτινικής νέκρωσης, μεταστατικών εστιώ ν ή γλοιωμάτων χαμηλότερου βαθμού κακοήθειας. Υ Λ ΙΚ Ο -Μ Ε Θ Ο Δ Ο Σ ΝΑΑ,Ο Ν Α Α /ϋφ ) Ο η> Κ γο>) ΝΑΑ/ϋΗο ΝΑΑ/0\ο(Η) ΟΗο/ΝΑΑ Ο\ο/ΝΑΑ(Η) Εικόνες 3, 4: Παρουσία γλοιοβλαστώματος στον βρεγματικό λοβό αριστερά με επέκταση στο μεσολόβιο. Η επιλεγμένη θέση φασματοσκοπικής ανάλυσης περιελάμβανε μία περιοχή με κυρίως συμπαγή στοιχεία που δείκνυε εμπλουτισμό και ένα πολύ μικρότερο τμήμα νέκρωσης. Η ανάλυση του φάσματος παρουσιάζει αύξηση της χολίνης και μεγάλη πτώση του ΝΑΑ. Τα μεταβολικά κλάσματα ^ ο / Ο τ και ^ ο / Ν Α Α εμφανίζουν τιμές 3.04 (> 2.5 ) και 6.27 (> 3 ) αντίστοιχα, που είναι ενδεικτικές υψηλής κακοήθειας. Επιπλέον, καταγράφονται υψηλές τιμές λιπιδίων και γαλακτικού οξέως, εξαιτίας της νέκρωσης. Η μελέτη μας συμπεριέλαβε 21 ασθενείς, 12 άνδρες και 9 γυναίκες, ηλικίας από 36 έως 79 ετών. Οι ασθενείς αυτοί μετά από την εμφάνιση νευρολογικής σημειολογίας (ημιπάρεση, επιληπτικές κρίσεις), υποβλήθηκαν σε συμβατική μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου. Σε 15 εξ αυτών προηγήθηκε αξονική τομογραφία εγκεφάλου. Η μαγνητική τομογραφία ανέδειξε τα τυπικά χαρακτηριστικά του γλοιοβλαστώματος, δηλαδή την παρουσία μάζας με εκτεταμένες περιοχές κεντρικής νέκ ρω σης και περιφερικό εμπλουτισμό, ενώ σε όλες τις περιπτώσεις υ πήρξε εκτεταμένο περιεστιακό «οίδημα». Σε αρκετές περιπτώσεις -16 ασθενείς- απεικονίσθηκε επέκταση της βλάβης είτε στις λεπτομήνιγγες, είτε υποεπεν-

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΩΜΑΤΘΣ 117 Εικόνες 5, 6: Ασθενής με ιστορικό γλοιοβλαστώματος, που υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση και μ ετεγχειρητική ακτινοβολία και χημειοθεραπεία. Η επιλεγμένη περιοχή ενδιαφέροντος είναι μία περιοχή εμπλουτισμού. Το φάσμα παρουσιάζει αύξηση της τιμής της χολίνης και μείωση της ΝΑΑ. Οι τιμές τω ν μεταβολικών κλασμάτων είναι αυξημένες - ^ ο / & = 4.64 και ^ ο / Ν Α Α = 5.06-, δεικνύοντα ς υψ ηλό βαθμό κακοήθειας. Υποτροπή γλοιοβλαστώματος. δυματικά στο κοιλιακό σύστημα είτε μέσω της μέσης γραμμής στο αντίθετο εγκεφαλικό ημισφαίριο. Σε 10 εξ αυτών τω ν ασθενών έγινε επιβεβαίωση της διάγνωσης με στερεοτακτική βιοψία. Να σημειωθεί πως η λήψη ιστού για ιστολογική ανάλυση κατά τη βιοψία δεν περιελάμβανε απαραίτητα την περιοχή στην οποία έγινε φασματοσκοπική ανάλυση και η επιλογή ήταν στη διακριτική ευχέρεια του χειρουργού. Από το σύνολο των 21 ασθενών, υπήρξαν 9 ασθενείς με ιστορικό γλοιοβλαστώματος, οι οποίοι είχαν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση, ενώ ακολούθησε θεραπεία με ακτινοβολία και χημειοθεραπεία. Οι α σθενείς αυτοί παρουσίασαν περιοχή με εμπλουτισμό μετακτινικά.

118 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 Εικόνες 7, 8: Ασθενής με γλοιοβλάστωμα και ιστορικό χειρουργικής επέμβασης, μετεγχειρητικής ακτινοβολίας και χημειοθεραπείας. Η επιλεγμένη θέση φασματοσκοπικής ανάλυσης περιελάμβανε μία περιοχή οιδήματος στον θάλαμο. Το φάσμα παρουσιάζει αύξηση της χολίνης και μείωση της ΝΑΑ, ενώ καταγράφηκαν υ ψηλά επίπεδα θ '. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα, το μεταβολικό κλάσμα ^ ο / & να είναι φυσιολογικό (^ ο / Ο τ= 0.7 9 ), ενώ το κλάσμα ^ ο / Ν Α Α να δεικνύει κακοήθεια, όχι όμως υψηλού βαθμού (^ ο / Ν Α Α = 2.23).

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΩΜΑΤΘΣ 119 Εικόνες 9, 10: Ο ασθενής ίω ν εικόνων 7 και 8. Αλλαγή ίου επιλεγμένου πεδίου ενδιαφέροντος, που περιλαμβάνει μία περιοχή παρά τον αριστερό ιππόκαμπο, επί τα εντός του ινιακού κέρατος της πλάγιας κοιλίας σύστοιχα και ένα μικρό τμήμα του ίδιου του ιππόκαμπου. Καταγράφηκε περαιτέρω αύξηση της χολίνης, ενώ διατηρήθηκαν τα χαμηλά επίπεδα της Ν Α Α και τα υψηλά επίπεδα της θ '. Το μεταβολικό κλάσμα ^ ο / Ο τ εξακολουθεί να είναι φυσιολογικό (^ο/ο τ= 1.1 6 ), ενώ το κλάσμα ^ ο / Ν Α Α είναι αυξημένο (^ ο / Ν Α Α = 3.22) και ενδεικτικό υψηλής κακοήθειας. Παρουσία υψηλών επιπέδων γαλακτικού οξέως και λιπιδίων. 43 4.2 41 4 39 38 3? 36 35 34 13 32 31 3 29 28 2.7 26 25 24 23 22 21 2 1.9 18 1.7 16 1.5 14 13 12 VI 1 0.9 08 07 06 ΡΡ 1945921- >/06/1968 Ν Α Α /Ο γ 0.37 1 Ν Α Α / 0 (ίϊ) 0.36 ΟΚο/Ογ 1.14 ΗI Ν Α Α / α 0.33 1.16 ^ΝΑΑ/Οήο(6) 0.31 (^ ο / Ν Α Α 3.08 Ο ιο Μ Α Λ Ο ι) 3.22

120 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 Εικόνες 11, 12: Ασθενής με παρ ου σία γλο ιο β λ α σ τώ μ α το ς στο μεσολόβιο και επέκταση εκατέρωθεν της μέσης γραμμής, ιδιαίτερα αριστερά. Αρχικά η περιοχή, που επιλέχθηκε για φασματοσκοπική ανάλυση, περιελάμβανε συμπαγή και νεκρωτικά στοιχεία παραοβελιαία στον αριστερό ινιακό λοβό. Ό λ ο ι οι μεταβολίτες, πλην τω ν λιπιδίων και του γαλακτικού οξέω ς, είχαν χαμηλές τιμές, ευρήματα ενδεικτικά της παρουσίας τω ν νεκρωτικών στοιχείων. Σε όλες τις περιπτώσεις ακολούθησε έλεγχος με μαγνητική φασματοσκοπία σε μαγνητικό τομογράφο 3Τ (single-voxel proton MR spectroscopy, long-te). Η επιλογή της περιοχής ενδιαφέροντος έγινε με βάση τα απεικονιστικά ευρήματα χρησιμοποιώντας ακολουθίες με επιβάρυνση της Τ1 ή της Τ2 παραμέτρου σε τρία επίπεδα και προτιμώντας τις περιοχές εκείνες, που στην προηγούμενη εξέταση με τη συμβατική μαγνητική τομογραφία είχαν απεικονιστικά συμπαγή χαρακτήρα και παρουσίαζαν εμπλουτισμό. Η επιλογή της περιοχής στοιχειώδους όγκου (voxel) προϋπέθετε την αποφυγή τω ν περιοχών νέκρωσης, του κοιλιακού συστήματος, τω ν παραρρίνιων κόλπων και τω ν οστώ ν του θόλου του κρανίου. Ο χρόνος διάρκειας της εξέτασης ήταν 6 λεπτά. Το πρωτόκολλο της εξέτασης περιελάμβανε τη χρήση της Cho, Cr, NAA, lipids και lactate. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜ ΑΤΑ Δεκαέξι ασθενείς παρουσίασαν μεγάλη αύξηση της Cho, σε συνδυασμό με πτώση της N A A και αύξηση των κλασμάτων Cho/NAA>3 και Cho/Cr>2.5, οι οποίες σε συνδυασμό με τα απεικονιστικά χαρακτηριστικά της βλάβης, ήταν ενδεικτικά πολύμορφου γλοιοβλαστώματος (Εικόνες 1,2,3,4). Στην ομάδα αυτή, ανήκαν οι 7 από τους 9 ασθενείς με ιστορικό γλοιοβλαστώματος του εγκεφάλου, που

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΩΜΑΤΘΣ 121 ΛΜΛΟ 0.39: Ν Α Α /ϋ φ ) 0,69: Ο α Κ τ 2.48: αο/εφ) 2.63: Ν Α Α /αο 036: Ν Α Α /Ο ιφ ) 026: α>ο/ναα 6.30: Ο ιο /Μ Α φ ) 3.79- Εικόνες 13, 14: Αλλαγή της επιλεγμένης περιοχής ενδιαφέροντος στον ασθενή τω ν εικόνων 11 και 12, που βρίσκεται τώρα στο μεσολόβιο και περιλαμβάνει συμπαγή, εμπλουτιζόμενα στοιχεία. Αύξηση της τιμής τω ν χολίνης και μείωση της τιμής της Ν Α Α με μεταβολικά κλάσματα ενδεικτικά υψηλού βαθμού κακοήθειας (^ ο / & = 2.6 3,^ ο / Ν Α Α = 3.79).

122 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 Εικόνες 15, 16: Ασθενής με γλοιοβλάστωμα στην περιοχή του μεσολοβίου και τάση επέκτασης εκατέρωθεν της μέσης γραμμής. Η φασματοσκοπική ανάλυση παρουσιάζει χαμηλές τιμές όλω ν τω ν μεταβολιτών (ΝΑΑ, Cho, θ ') και μεγάλη αύξηση τω ν λιπιδίων και του γαλακτικού οξέως, λόγω υπεροχής τω ν νεκρωτικών στοιχείων στην επιλεγμένη περιοχή ενδιαφέροντος. υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση, καθώς και μετεγχειρητική θεραπεία με ακτινοβολία και χημειοθεραπεία (Εικόνες 5 και 6). Σε έναν από τους δύο εναπ ομ είναντες α σθενείς, που υποβλήθηκαν σε μαγνητική φασματοσκοπία για τον έλεγχο πιθανής υποτροπής, αρχικά το φάσμα τοποθετήθηκε σε περιοχή εμπλουτισμού στον θόλο του βρεγματικού λοβού με φυσιολογικές τις τιμές των μεταβολιτών. Η μαγνητική φ α σματοσκοπία επαναλήφθηκε σε περιοχή της βλάβης με συμπαγείς χαρακτήρες στην κεφαλή του κερκοφόρου πυρήνα αριστερά, που παρουσίαζε ήπιο εμπλουτισμό και οίδημα. Καταγράφηκε αύξηση τω ν τιμών της χολίνης, μείωση της Ν Α Α και υψηλές τιμές κρεατίνης με αποτέλεσμα, ενώ το κλάσμα ΟΗο/ΝΔΔ να δεικνύει υψηλό βαθμό κακοήθειας (ΟΗο/ΝΔΔ=3,18), το κλάσμα ΟΗο/Οτ να είναι φυσιολογικό. Παρόμοια ευρήματα με φυσιολογικό κλάσμα ΟΗο/Οτ, λόγω υψηλών τιμών της κρεατίνης και παθολογικό κλάσμα ΟΗο/ΝΔΔ ενδεικτικό υψηλής κακοήθειας, λόγω αυξημένης χολίνης και μειωμένης Ν Α Α παρατηρήθηκαν σε ακόμη δύο ασθενείς, όπου η επιλεγμένη περιοχή για φασματοσκοπική ανάλυση ήταν στον θάλαμο και στις δύο περιπτώσεις. Στον έναν από αυτούς, που ανήκε στην ομάδα ελέγχου για πιθανή υποτροπή, η αρχική θέση φασματοσκοπικής ανάλυσης ήταν σε περιοχή οιδήματος στον αριστερό θάλαμο, ενώ η δεύτερη θέση ήταν σε περιοχή με συμπαγείς απεικονιστικούς χαρακτήρες και εμπλουτισμό

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΩΜΑΤΘΣ 123 Εικόνες 17, 18: Μαγνητική φασματοσκοπία ασθενή με παρουσία γλοιοβλαστώματος στον βρεγματικό και κροταφικό λοβό αριστερά. Η βλάβη χαρακτηρίζεται από μία ευμεγέθη κοιλοτική περιοχή με αιμορραγικά στοιχεία εντός αυτής, ενώ παρουσιάζει ήπιο περιφερικό εμπλουτισμό και ήπιο περιεστιακό οίδημα. Το φάσμα εμφανίζει χαμηλές τιμές όλω ν τω ν μεταβολιτών (ΝΑΑ, ^ ο, θ ') και μικρή αύξηση τω ν λιπιδίων και του γαλακτικού οξέως, επειδή λανθασμένα επιλέχθηκε το κέντρο της νεκρωτικής κοιλότητας για φασματοσκοπική ανάλυση. παρά τον ιππόκαμπο επί τα ε ντός του ινιακού κέρατος της αριστερής πλάγιας κοιλίας. Σε αμφότερες τις θέσεις, ενώ το κλάσμα Cho/Cr ήταν φ υσιολογικό, το κλάσμα Cho/NAA ήταν ενδεικτικό κακοήθειας (Εικόνες 7,8,9,10). Από τις 19 συνολικά περιπτώσεις ασθενών με ευρήματα ενδεικτικά υψηλής κακοήθειας, οι 11 είχαν υψηλά επίπεδα λιπιδίων και γαλακτικού ο ξέω ς ενδεικτικά νέκρω σης, το οποίο μπορούσε να εξηγηθεί απεικονιστικά σε όλους πλην δύο, αφού ένα τμήμα του στοιχειώδους ελεγχόμενου όγκου βρίσκονταν σε περιοχή νέκρωσης. Σε 3 ασθενείς αυτής της ομάδας, αρχικά επιλέχτηκε περιοχή για φασματοσκοπική ανάλυση που περιλάμβανε ε στίες νέκρωσης με αποτέλεσμα όλοι οι μεταβολίτες πλην των λιπιδίων και του γαλακτικού οξέω ς να παρουσιάζουν πολύ χαμηλές τιμές (Εικόνες 11,12). Αλλαγή της επιλεγμένης θ έ σης για τη λήψη φ άσματος σε περιοχή με συμπαγή και εμπλουτιζόμενο ιστό, απέδωσε τα τυπικά φασματοσκοπικά ευρήματα υψηλής κακοήθειας (Εικόνες 13,14). Να σημειωθεί πως υπήρξε μία ακόμη περίπτωση με χαμηλές ενδείξεις Cho, NAA, Cr και αυξημένα επίπεδα lactate και lipids, όπου η επιλεγμένη περιοχή για φασματοσκοπική ανάλυση περιείχε κυρίως νεκρωτικά στοιχεία, ενώ μικρό τμήμα της αποτελούνταν από εμπλουτιζόμενο νεοπλασματικό ιστό. Η μαγνητική φασματοσκοπία δεν επαναλήφθηκε σ αυτόν τον ασθενή (Εικόνες 15,16). Στο σύνολο τω ν 19 ασθε-

124 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 ΠΙΝ ΑΚΑΣ 1 Φ υσιολογική τιμή Παθολογική τιμή NAA/Cr 2,0 <1,6 NAA/Cho 1,6 <1,2 Cho/Cr 1,2 >1,5 Cho/NAA 0,6 >1,0 ΠΙΝΑΚΑΣ 2: ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ Διαφορική διάγνωση των νεοπλασματικών από μη νεοπλασματικές βλάβες. Καθορισμός του τύπου του ενδοκράνιου όγκου. Βαθμονόμηση γλοιώματος (grade). Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπευτικής αγωγής. Διαφορική διάγνωση μεταξύ της νεοπλασματικής υποτροπής και της μετακτινικής νέκρωσης. Χαρακτηρισμός περιοχών με υψηλό σήμα στις Τ2 ακολουθίες (διάκριση περιοχών με υψηλή κυτταρική πυκνότητα, διαφοροποίηση περιοχών αγγειοκινητικού οιδήματος από περιοχές νεοπλασματικής διήθησης ή νέκρωσης). νώ ν με φασματοσκοπικά υψηλό δείκτη κακοήθειας, η επιλεγμένη περιοχή ενδιαφ έροντος παρουσίαζε εμπλουτισμό και είχε συμπαγή χαρακτηριστικά, ενώ δεν αξιολογήθηκε η περιφερικότερη ή κεντρικότερη θέση της σε σχέση με το σύνολο της έκτασης της βλάβης. Δύο ασθενείς εμφάνισαν φασματοσκοπικό δείγμα ενδεικτικό υψηλής κακοήθειας σε περιοχές με συμπαγή στοιχεία, που παρουσίαζαν οίδημα, αλλά περιορισμένο εμπλουτισμό. Υπήρξε μία περίπτωση ασθενούς με λανθασμένη επιλογή περιοχής ενδιαφέροντος, όπου το φάσμα δεν παρουσίασε καμία κυτταρική δραστηριότητα με χαμηλές τις ενδείξεις όλω ν τω ν μεταβολιτών, πλην μικρής αύξησης των λιπιδίων και του γαλακτικού οξέω ς λόγω αιμορραγίας και νέκρωσης (Εικόνες 17,18). ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η μαγνητική φασματοσκοπία αποτελεί μία αναλυτική μέθοδο, που επιτρέπει την αναγνώριση και ποσοτική ανάδειξη ορισμένων μεταβολιτών και την κατανομή τους σε διάφορους ιστούς. Η εκπομπή ενός παλμού ραδιοσυχνοτήτων από τα πηνία του μαγνητικού τομογράφου οδηγεί ένα πλήθος όμοιων πυρήνων (συνήθως H) σε μεταπτωτική κίνηση. Η διακοπή του παλμού προκαλεί την επιστροφή των πυρήνων σε κατάσταση ηρεμίας και την ταυτόχρονη εκπομπή ενός ασθενούς σήματος, που καταγράφεται από τα πηνία του μαγνητικού τομογράφου. Το σήμα αυτό μέσα από μετασχηματισμό Fourier καταγράφεται στο πεδίο τω ν συχνοτήτων ω ς φάσμα, δηλαδή ένα σύνολο κορυφών σε διαφορετικές συχνότητες. Η θέση

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟβΛΑΣΤΩΜΑΤΟΣ 125 της κάθε καταγραφόμενης κορυφής σχο πεδίο ίω ν συχνοτήτων σχετίζεται με το χημικό περιβάλλον του συγκεκριμένου πυρήνα και εκφράζεται σε ppm (parts per million), (χημική μετάθεση). Άλλες παράμετροι, που χαρακτηρίζουν την κάθε κορυφή είναι το ύψος (height), δηλαδή η μέγιστη ένταση του σήματος και το πλάτος της κορυφής στη μεσότητα του ύψους, που δίνει πληροφορίες σχετικά με τον εκάστοτε χρόνο χαλάρωσης (χρόνος επιστροφής σε κατάσταση ηρεμίας-relaxation time). Η χρήση του πυρήνα του υδρογόνου στη μαγνητική φασματοσκοπία εφαρμόζεται κυρίως λόγω της ευρείας παρουσίας του σε όλες τις οργανικές δομές και της υψηλής ευαισθησίας του στις εφαρμογές του μαγνητικού συντονισμού και την εκπομπή του παλμού ραδιοσυχνοτήτων. Η κορυφή του νερού στο φάσμα είναι πολύ μεγάλη σε σύγκριση με τους υπόλοιπους μεταβολίτες και είναι απαραίτητη η καταστολή του για λόγους απεικόνισης τω ν άλλων μεταβολιτών1,3. Η συγκέντρωση του νερού μπορεί να είναι 100.000 φορές μεγαλύτερη από τη συγκέντρωση τω ν άλλων ουσιών2. Κατά την επιλογή της περιοχής ενδιαφέροντος θα πρέπει ν'αποφεύγουμε το κοιλιακό σύστημα και τις κυστικές περιοχές (Εικόνες 11,12,15,16), αφού περιέχουν προϊόντα του γαλακτικού οξέος και στο φάσμα θα απεικονίζονταν ανώμαλα υψηλά επίπεδα γαλακτικού οξέος ή λιπιδίων3, ενώ θ απουσίαζαν ή θα είχαν ιδιαίτερα χαμηλές τιμές οι υπόλοιποι μεταβολίτες. Επίσης, οι οστικές δομές και οι περιοχές αιμορραγίας δεν πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στο επιλεγμένο πεδίο ανάλυσης, επειδή η λήψη φάσματος είναι εξαιρετικά δυσχερής λόγω τεχνικών δυσκολιών (shim, ακινησία πρωτονίων οστίτη ιστού)3, (Εικόνες 17,18). Οι κορυφές, δηλαδή τα σήματα, που μετρούνται στο φάσμα αποτελούν ουσιαστικά τις σχετικές συγκεντρώσεις τω ν μεταβολιτών και παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τη μεταβολική δραστηριότητα της περιοχής, που έχει επιλεχθεί για φασματοσκοπική ανάλυση. Οι κυριότεροι μεταβολίτες, που ανιχνεύονται και αξιολογούνται στη μαγνητική φασματοσκοπία είναι: α) η αζωτο-ακετυλο ασπαρτάση (ΝΑΑ), β) η χολίνη (Cho), γ) η κρεατίνη (Cr), δ) το γαλακτικό οξύ (lactate), ε) τα λιπίδια (lipids). Ο ακριβής ρόλος της Ν Α Α δεν είναι γνω στό ς1,4, αλλά πιστεύεται ότι είναι πολλαπλός. Λειτουργεί σαν μία μορφή αποθήκευσης της ασπαρτάτης (aspartate) και σαν πρόδρομος του νευρωνικού μεταφορέα ερεθισμάτων N-acetylaspartylglutamate (NAAG), ενώ του αποδίδονται και άλλες λειτουργίες. Η αζωτοακετυλοασπαρτάση (Ν ΑΑ, 2.0 ppm) α ποτελεί τον μεταβολίτη με το μεγαλύτερο σήμα στο φάσμα του φυσιολογικού εγκεφαλικού παρεγχύματος τω ν ενηλίκων1,2. Η παρουσία της περιορίζεται σχεδόν αποκλειστικά στους νευρώνες, τους νευράξονες και τους νευρίτες του νευρικού συστήματος και αποτελεί δείκτη της λειτουργικότητας και της πυκνότητάς τους4. Η μείωση ή η απουσία του Ν Α Α είναι σημείο απώλειας ή καταστροφής τω ν νευρώνων. Η διήθηση του εγκεφαλικού παρεγχύματος από νεοπλασματικά κύτταρα καταστρέφει τους νευρώνες με αποτέλεσμα τη μείωση του Ν Α Α στον πυρήνα τω ν περισσότερων συμπαγών όγκων του εγκεφάλου. Βέβαια, μείωση της αζωτοακετυλοασπαρτάσης παρατηρείται σε όλες τις ασθένειες, που συνοδεύονται από απώλεια των νευρώνων ή/και των νευραξόνων, όπως έμφρακτα και πλάκες της πολλαπλής σκλήρυνσης. Η πτώση της Ν Α Α σε μερικές ασθένειες είναι αναστρέψιμη (MS, κροταφική επιληψία, μιτοχονδριοπάθειες, AIDS, ALS, ADEM) δείχνοντας δυσλειτουργία, ενώ σε κάποιες άλλες (έμφρακτα, όγκοι) είναι μη αναστρέψιμη δεικνύοντας καταστροφή τω ν νευρώνων. Ο μεταβολισμός της Ν Α Α επηρεάζεται ανεξάρτητα από τη δραστηριότητα τω ν νευ ρώ νω ν στη νόσο του Canavan, δείχνοντας πως η παρουσία της δεν είναι απαραίτητη για τη δραστηριότητα τω ν νευρώνων. Η νόσος του Canavan αποτελεί τη μοναδική νόσο, όπου καταγράφεται αύξηση του Ν Α Α και η φασματοσκοπία είναι παθογνωμική της νόσου 1,3. Στα πλαίσια εκτίμησης του φάσματος, η Ν Α Α δεν πρέπει να αξιολογείται ποτέ μόνη της, αλλά πάντα σε συνάρτηση με τους υπόλοιπους μεταβολίτες. Η κορυφή της χολίνης καταγράφεται στα 3.2ppm. Στο σήμα αυτό συμβάλλουν η glycerophosphocholine, η phosphocholine και η phosphatidylcholine, καθώς και λίγη ελεύθερη χολίνη, δηλαδή αντιπροσωπεύει το σύνολο τω ν αποθεμάτων χολίνης στον εγκέφαλο1. Οι ενώσεις αυτές εμπλέκονται στη σύνθεση και την αποδόμηση των κυτταρικών μεμβρανών, αποτελώντας δείκτη μεταβολής των κυτταρικών μεμβρανών (σύνθεση και αποσύνθεση τω ν φωσφολιπιδίων)2. Ο ανώμαλος πολλαπλασιασμός των νεοπλασματικών κυττάρων προκαλεί αύξηση των κυτταρικών μεμβρανών και συνεπώς, αύξηση της χολίνης1,3. Έτσι, η χολίνη συνδέεται με αυξημένο βαθμό κακοήθειας μέσω της

126 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 κυτταροβρίθειας και ίου αυξημένου κυτταρικού πολλαπλασιασμού που αντιπροσωπεύει. Η αύξηση τω ν επιπέδων της χολίνης είναι μεγαλύτερη στο κέντρο ενός συμπαγούς, χωρίς νεκρωτικά στοιχεία γλοιώματος με το κλάσμα Cho/ΝΑΑ να μειώνεται στην περιφέρεια του όγκου. Αντίθετα, η αύξηση της χολίνης στις απομυελινωτικές νόσους οφείλεται στη ραγδαία αποδόμηση των κυτταρικών μεμβρανών2. Το σήμα της χολίνης είναι χαμηλό σε περιοχές νέκρωσης. Το σήμα της κρεατίνης καταγράφεται στο φάσμα στα 3.03 ppm και σ αυτό συμβάλλουν τόσο η κρεατίνη όσο και η φωσφοκρεατίνη, που εμπλέκονται στον ενεργειακό μεταβολισμό μέσω της αντίδρασης της κινάσης της κρεατίνης και της παραγωγής ενέργειας υπό μορφή ΑΤΡ. Μία επιπλέον κορυφή της κρεατίνης μπορεί να απεικονισθεί στα 3.94 ppm. Η θέση του στο φάσμα είναι δεξιά της χολίνης και είναι η τρίτη υψηλότερη κορυφή του φάσματος. Η κρεατίνη αποτελεί δείκτη των ενεργειακών συστημάτων και του ενδοκυττάριου μεταβολισμού. Παράγεται στο ήπαρ και μεταφέρεται στον εγκέφαλο, τον νεφρό, την καρδιά και τους σκελετικούς μύες. Η χρόνια ηπατική νόσος, συνεπώς, μπορεί να επηρεάσει τα επίπεδα της κρεατίνης στον εγκέφαλο. Τα επίπεδα της κρεατίνης στα κύτταρα της γλοίας είναι διπλάσια έως τετραπλάσια σε σύγκριση με τους νευρώνες. Μεγαλύτερα επίπεδα κρεατίνης καταγράφονται στη φαιά ουσία παρά στη λευκή ουσία του εγκεφάλου, καθώς και στην παρεγκεφαλίδα συγκριτικά με τις υπερσκηνίδιες δομές. Το σήμα της κρεατίνης δεν παρουσιάζει ιδιαίτερη μεταβολή ακόμη και σε παθολογικές καταστάσεις σε σύγκριση με άλλους μεταβολίτες. Γι αυτό το λόγο χρησιμοποιείται ω ς παρονομαστής στα μεταβολικά κλάσματα Cho/Cr και NAA/Cr1,2. Η συγκέντρωση της κρεατίνης μειώνεται σε υπερμεταβολικές καταστάσεις και αυξάνεται σε υπομεταβολικές καταστάσεις1,2. Η μείωση της κρεατίνης συμβαδίζει με την αύξηση του βαθμού αναπλασίας. Η κρεατίνη ουσιαστικά απουσιάζει στα λεμφώματα και τις μεταστάσεις, ενώ είναι πολύ χαμηλή στα μηνιγγιώματα και τα ολιγοδενδρογλοιώματα. Αξίζει να σημειωθεί, πως τα επίπεδα της κρεατίνης μπορεί ν αυξηθούν σε γλοιώματα τύπου II, που διηθούν δομές της φαιάς ουσίας είτε πρόκειται για τον φλοιό είτε για τα βασικά γάγγλια και τον θάλαμο και ν αποτελέσουν κακό προγνωστικό δείκτη. Το γαλακτικό οξύ αποτελείται από δύο κορυφές στα 1.33 ppm, γεγονός που προκαλείται από τις αλληλεπιδράσεις του μαγνητικού πεδίου με τα γειτονικά πρωτόνια (doublet, J coupling, διπλό peak). Έ ν α δεύτερο peak του γαλακτικού οξέος υπάρχει στα 4.1 ppm. Επειδή αυτή η κορυφή είναι πολύ κοντά στο νερό συνήθως καταστέλλεται. Τ ο γαλακτικό οξύ απουσιάζει ή είναι μόλις διακριτό στο φάσμα του φυσιολογικού εγκεφαλικού 2 παρεγχύματος. Αποτελεί παράγωγο της αναερόβιας γλυκόλυσης και η συγκέντρωσή του αυξάνεται σε συνθήκες ανα- ερόβιου μεταβολισμού (υποξία, ισχαιμία, επιληπτικές κρίσεις, μεταβολικές διαταραχές). Αύξηση παρατηρείται σε φλεγμονώδεις καταστάσεις (συγκέντρωση μακροφάγων) και σε ιστούς με μειωμένη φλεβική παροχέτευση (κύστεις, κυστικοί και νεκρωτικοί ό γκοι). Έ τσι, παρατηρούνται αυξημένα επίπεδα του γαλακτικού οξέος στις νεκρωτικές περιοχές του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος και τω ν εγκεφαλικών 5 μεταστάσεων. Η αύξησή του στους όγκους επιπλέον αποδίδεται σε καταστάσεις υποξίας. Η παρουσία περιοχών κα- κοήθειας με υψηλή κυτταροβρίθεια και αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα, όπου δεν επαρκούν τα αποθέματα οξυγόνου και επικρατεί η παραγωγή ενέργειας μέσω της αναερόβιας γλυκόλυσης, εξηγεί την αυξημένη παρουσία γαλακτικού οξέος σε κακοήθη νεοπλάσματα5,6,7. Θεωρείται πως η παρουσία του γαλακτικού οξέος μπορεί ν αποτελεί πρόδρομο σημείο αγγειογένεσης σε υψηλής κακοήθειας όγκους. Με την εγκατάσταση της νεοαγγείωσης τα επίπεδά του ομαλοποιούνται. Τα λιπίδια παρουσιάζουν δύο peak στα 1.5 και 0.9 ppm και μπορούν να καλύψουν το σήμα του γαλακτικού οξέος. Απουσιάζουν από το φάσμα του φυσιολογικού εγκεφαλικού ιστού. Απεικονίζονται λανθασμένα στο φάσμα, αν συμπερι- ληφθούν στο πεδίο εξέτασης περιοχές που περιέχουν λίπος, όπως το υποδόριο ή ο μυελός τω ν οστώ ν του θόλου του κρανίου. Αύξηση τω ν λιπιδίων παρατηρείται σε περιπτώσεις νέκρωσης και καταστροφής των κυτταρικών μεμβρανών (μεταστάσεις, πρωτοπαθείς κακοήθεις όγκοι). Άλλοι μεταβολίτες, που μπορεί να μετρηθούν στο φάσμα είναι η μυοϊνοσιτόλη (myoinositol), η γλουταμάτη και η γλουταμίνη (glutamate- glutamine) και διάφορα αμινοξέα, όπως η αλανίνη (alanine), η γλυκίνη (glycine)

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟβΛΑΣΤΩΜΑΤΟΣ 127 και η βαλίνη (valine). Σύγχρονες μέθοδοι (in vivo twodimensional localized correlation spectroscopy) είναι σε θέση να αναλύσουν ακόμη μεγαλύτερο αριθμό μεταβολιτών, τω ν οποίων η απουσία ή η παρουσία χαρακτηρίζει το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα, με στόχο τη μείωση της ανάγκης για στερεοτακτική βιοψία8. Ό π ω ς προαναφέρθηκε η κρεατίνη δεν παρουσιάζει ιδιαίτερη μεταβολή ακόμη και σε παθολογικές καταστάσεις συγκριτικά με τους υπόλοιπους μεταβολίτες. Γι αυτό χρησιμοποιείται, ως παρονομαστής στα μεταβολικά κλάσματα Cho/Cr και NAA/Cr. Τα επίπεδα της κρεατίνης μπορεί ν αυξηθούν σε περιπτώσεις όγκων που διηθούν δομές της φαιάς ουσίας με αποτέλεσμα το κλάσμα Cho/Cr, λόγω της αύξησης και τω ν δύο μεταβολιτών, να πλησιάζει το 1 ή να είναι ακόμη και αρνητικό, όπως καταγράψαμε χαρακτηριστικά σε τρία από τα περιστατικά της μελέτης (Εικόνες 7, 8). Η αύξηση της χολίνης τεκμηριώνεται μέσω τω ν μεταβολικών κλασμάτων Cho/NAA και Cho/Cr (Πίνακας 1). Ό σ ο μεγαλύτερη είναι η τιμή αυτών τω ν κλασμάτων, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός κακοήθειας. Συγκεκριμένα, το κλάσμα Cho/Cr έχει σαν όριο την τιμή 2.0, ενώ κατ άλλους την τιμή 2.5 για τη διαφοροποίηση τω ν χαμηλής κακοήθειας από υψηλής κακοήθειας γλοιωμάτων. Ό τα ν το κλάσμα Cho/NAA είναι >1 υποδεικνύει χαμηλής κακοήθειας νεοπλασία, ενώ όταν έχει τιμή > 3 - κατ άλλους >2.27- αποτελεί δείκτη υψηλής κακοήθειας (Εικόνες 1 έως 6). Η μαγνητική φασματοσκοπία μπορεί ν αποδειχθεί πολύτιμη σε περιπτώσεις που η συμβατική μαγνητική τομογραφία και η κλινική εικόνα είναι αμφίσημες, σχετικά με ογκόμορφες βλάβες του εγκεφάλου. Όμως, αποτελεί απαράβατο κανόνα ότι η ανάλυση της μαγνητικής φασματοσκοπίας πρέπει να γίνεται πάντα σε συνδυασμό με τα δεδομένα που προσφέρουν όλες οι ακολουθίες τόσο της δομικής (T1WI, T2WI, T1WI post contrast) όσο και της λειτουργικής (DWI, PW I) μαγνητικής τομογραφίας. Είναι ενδεικτικό πως η μεγάλη αύξηση της χολίνης και η μεγάλη μείωση της αζωτοακετυλοασπαρτάσης, που αποτελούν χαρακτηριστικά τω ν νεοπλασιών, συμπεριλαμβανομένου του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος μπορεί ν απαντηθούν σε μία σειρά από μη νεοπλασματικές παθησεις9. Οι ενδείξεις της μαγνητικής φασματοσκοπίας αναφέρονται στον Πίνακα 2. Το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα είναι ο πιο κακοήθης αστροκυτταρικός όγκος (grade IV), αποτελούμενος από νεοπλασματικά κύτταρα χαμηλής διαφοροποίησης. Είναι ο συχνότερος πρωτοπαθής κακοήθης όγκος του εγκεφάλου, αποτελώντας το 12-15% όλω ν των ενδοκράνιων όγκων. Υπάρχουν δύο τύποι γλοιοβλαστώματος: α) δευτεροπαθές από αναπλαστικό αστροκύττωμα. β) πρωτοπαθές - denovo. Εμφανίζεται σε οποιαδήποτε ηλικία. Το 80% μεταξύ 45-80 ετών. Τα πολύμορφα γλοιοβλαστώματα αποτελούνται από εμπλουτιζόμενες περιοχές νεοπλασματικού ιστού και εκτεταμένες περιοχές κεντρικής νέκρωσης και γλοίωσης. Συνήθως, υπάρχει εκτεταμένο περιεστιακό οίδημα. Ο διηθητικός χαρακτήρας του γλοιοβλαστώματος καθιστά μη εφικτό τον καθορισμό τόσο τω ν απεικονιστικών, όσο και τω ν ιστοπαθολογικών ορίω ν του όγκου με τον φυσιολογικό εγκεφαλικό ιστό10. Εκτός από τις περιοχές της νέκρωσης, δεν είναι σπάνια η παρουσία μη εμπλουτιζόμενου νεοπλασματικού ιστού, ειδικά στις περιπτώσεις όπου το γλοιοβλάστωμα προκύπτει από ένα μικρότερου βαθμού κακοήθειας αστροκύττωμα. Η παθολογοανατομική και απεικονιστική ετερογένεια του πολύμορφου γλοιοβλαστώματος10 ισχύει και στην περίπτωση της μαγνητικής φασματοσκοπίας, όπου το φάσμα, επηρεαζόμενο από την παρουσία όχι μόνο του νεοπλασματικού ιστού, αλλά και περιοχών νέκρωσης, αιμορραγίας ή και φλεγμονής, δεν θα είναι ούτε ομοιόμορφο, αλλά ούτε και τυπικό όγκου υψηλής κακοήθειας σε όλη την έκταση αυτού. Επιπλέον, η επιλογή του στοιχειώδους όγκου (voxel) φασματοσκοπικής ανάλυσης συνήθως δεν περιέχει μόνο νεοπλασματικά κύτταρα, αλλά και κύτταρα φυσιολογικού εγκεφαλικού παρεγχύματος, που επηρεάζουν την τελική εικόνα του φάσματος, δεδομένης της διηθητικής φύσης του γλοιοβλαστώματος. Συνεπώς η επιλογή της θέσης και το μέγεθος της περιοχής ενδιαφέροντος, όπου θα εφαρμοστεί η φ α σματοσκοπική ανάλυση είναι μεγάλης σημασίας και πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή. Συνήθως, η καταλληλότερη θέση είναι το εμπλουτιζόμενο άκρο της βλάβης, παρά το κεντρικό της τμήμα, ακόμα κι αν αυτό αποτελείται από συμπαγή εμπλουτιζόμενο ιστό σε μία προσπάθεια ν αποφύγουμε την καταγραφή των προϊόντων κυτταρικής αποδόμησης, που πιθανώς επικρατούν στο κέντρο της βλάβης11. Στο γλοιοβλάστωμα παρατηρείται αύξηση της χολίνης, μείωση του ΝΑΑ, ενώ μπορεί να καταγραφεί αύξηση τω ν λιπιδίων και του γαλακτικού οξέος. Στη μαγνητική φασματοσκοπία το κατεξοχήν χαρα-

128 Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 44, Τεύχος 2, 2013 κτηρισπκό, όχι μόνο ίου γλοιοβλαστώματος, αλλά και όλω ν τω ν όγκω ν που προέρχονται από όλα τα μέρη του σώματος, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου είναι η αύξηση της χολίνης. Η χολίνη, όπως προαναφέρθηκε, αποτελεί δείκτη τω ν κυτταρικών μεμβρανών και η αύξησή της είναι μεγαλύτερη σε υψηλότερης κακοήθειας όγκους, όπως είναι το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα, όπου υπάρχει γρήγορος πολλαπλασιασμός των νεοπλασματικών κυττάρων και μεγάλη αύξηση τω ν κυτταρικών μεμβρανών. Ο προσδιορισμός του επιπέδου αύξησης της χολίνης γίνεται είτε με τον καθορισμό της απόλυτης συγκέντρωσης της χολίνης, η οποία αν και εφικτή είναι ιδιαίτερα δύσκολη, είτε με τον προσδιορισμό της αύξησης της χολίνης μέσω της αύξησης τω ν μεταβολικών κλασμάτων Cho/NAA και Cho/Cr. Στη μελέτη μας 16 ασθενείς παρουσίασαν Cho/NAA>3 και Cho/ Cr>2.5, τεκμηριώνοντας την αύξηση της χολίνης και καταδεικνύοντας υψηλό βαθμό κακοήθειας (Εικόνες 1 έως 6). Μία άλλη προσέγγιση αποτελεί η σύγκριση της χολίνης σε μία ύποπτη μάζα με τη χολίνη ή την κρεατίνη στο φυσιολογικό εγκεφαλικό παρέγχυμα στην αντίστοιχη θέση του αντίθετου εγκεφαλικού ημισφαιρίου. Τα κλάσματα του γαλακτικού οξέος προς το νερό ή την κρεατίνη (lactate/water, lactate/ Cr), στα οποία έχει αποδοθεί υψηλή ευαισθησία στη διάκριση των διαφόρων ιστολογικών τύπων των αστροκυττωμάτων12, δεν ήταν διαθέσιμα στη μελέτη μας. Το γλοιοβλάστωμα έχει χαμηλότερα επίπεδα Ν ΑΑ σε σύγκριση με τα χαμηλότερης κακοήθειας γλοιώματα, κάτι που αφορά όχι μόνο τις περιοχές νέκρωσης του γλοιοβλαστώματος, αλλά και τα συμπαγή τμήματα του όγκου και οφείλεται στη μεγαλύτερη καταστροφή νευ ρώ νω ν σε αυτό και την αντικατάσταση αυτών από νεοπλασματικά κύτταρα5,7. Επίσης, το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα έχει την τάση να παρουσιάζει υψηλότερα επίπεδα γαλακτικού οξέος σε σύγκριση με τα χαμηλότερης κακοήθειας γλοιώματα, χωρίς αυτό να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια για τη βαθμονόμηση τω ν γλοιωμάτων5,6. Η παρουσία λιπιδίων στα γλοιοβλαστώματα είναι συχνή σε αντίθεση με τα χαμηλής κακοήθειας γλοιώ ματα και αφορά συνήθως περιοχές νέκρωσης ορατές ή μη απεικονιστικά6, όπως αναδείχθηκε σε 11 ασθενείς της μελέτης μας, ενώ μπορεί να οδηγήσει σε ψευδώς αρνητικά αποτελέσματα9όπως προέκυψε σε 4 από τα περιστατικά μας. Στα 3 από αυτά, η επανάληψη της μαγνητικής φασματοσκοπίας σε διαφορετική θέση λήψης φάσματος, αποφεύγοντας τις περιοχές νέκρω σης (Εικόνες 11,12,13,14), κατέδειξε υψηλό δείκτη κακοήθειας, ενώ στον τέταρτο ασθενή η εξέταση δεν επαναλήφθηκε (Εικόνες 15, 16). Το γλοιοβλάστωμα μπορεί να έχει παρόμοια απει- κονιστικά χαρακτηριστικά με μία μονήρη εγκεφαλική μετάσταση. Η μαγνητική φασματοσκοπία μπορεί να συμβάλλει στη διάκριση των δύο βλαβών, λαμβάνοντας υπόψη τη διηθητική φύση του γλοιοβλαστώματος σε σχέση με τον πιο σαφώς αφοριζόμενο μεταστατικό ιστό13. Συνεπώς, η ανάλυση του φάσματος στην περιοχή πέριξ του εξωτερικού ορίου του εμπλουτιζόμενου νεοπλασματικού ιστού στο γλοιοβλάστωμα, θα δείξει αυξημένα επίπεδα χολίνης σε αντίθεση με τα φυσιολογικά ευρήματα στον ιστό που περιβάλλει τις 14 μεταστάσεις. Η διάκριση της υποτροπής του γλοιοβλαστώματος από τη μετακτινική νέκρω ση αποτελεί ένα ακόμη σημαντικό κεφάλαιο με το οποίο ασχολείται η φασματοσκοπική ανάλυση. Στην περίπτωση της νέκρωσης καταγράφεται απουσία του σήματος τω ν μεταβολιτών NAA, Cho, Cr με συνοδό παρουσία μίας ευρείας κορυφής μεταξύ 0 και 2.0 ppm -το κέντρο της περίπου στα 1.5 ppm-, το οποίο αποτελείται πιθανότατα από ελεύθερα λιπαρά οξέα, γαλακτικό οξύ και αμινοξέα και αντιστοιχεί σε νέκρωση τω ν ιστών. Η παρουσία φλεγμονώδους αντίδρασης στο φάσμα θα καταγράψει αύξηση της χολίνης, η οποία όμως θα οφείλεται στα ενεργοποιημένα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και δεν θα φτάνει στα υψηλά επίπεδα που παρατηρούνται στο γλοιοβλάστωμα15. Επιπλέον, η ταυτόχρονη χρήση των ακολουθιών της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (perfusion imaging) συντελούν στην καλύτερη διαφορική διάγνωση. Ό μ ως, αν η φλεγμονώδης αντίδραση είναι ιδιαίτερα έντονη, θα προκαλέσει μεγάλη αύξηση των επιπέδων της χολίνης, καθιστώντας δύσκολη την τελική διάγνωση, ενώ δεν είναι σπάνια η συνύπαρξη της μετακτινικής νέκρωσης και εστιών νεοπλασίας σε μία νέα εμπλουτιζόμενη περιοχή μετά από ακτινοβολία15,16. ABSTR ACT Maskalidis Ch, Vasileiadis K, Chondromatidou S, Gkoutsaridou F, Emmanouilidou M, Chaitidou S. Magnetic resonance spectroscopy in the evaluation of glioblastoma multiforme. Objective: Our purpose is to study the imaging findings of magnetic resonance spectroscopy in cases of glioblastoma multiforme and to analyze the limitations

X. Μασκαλίδης και συν. Η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΣΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΟΥ ΓΛΟΙΟβΛΑΣΤΩΜΑΤΟΣ 129 of this method. Material-methods: W e reviewed 21 patients, 12 male and 9 female, between 36 and 79 years old. In all cases, there was a conventional magnetic resonance imaging examination and a magnetic resonance spectroscopy examination available (single-voxel proton MR spectroscopy, long-te). The procedure protocol included the use o f Cho, Cr, NAA, lipids and lactate. All the examinations were performed in a 3T unit. Results: Elevation of choline in combination with reduction o f N A A and increase o f the metabolic ratios Cho/NAA>3 and Cho/Cr>2.5 was registered in 16 patients. In three cases, the ratio Cho/NAA was elevated (> 3 ), but the metabolic ratio Cho/Cr was normal, because of increased values of creatine. The spectroscopic analysis in a patient was wrongly performed in an area of necrosis and hemorrhage with low values of Cho, NAA, Cr and elevated levels of lactate and lipids. Similar findings were registered in another patient, where voxel contained mainly necrotic elements. Conclusions: The great elevation of choline, which is confirmed through the increase of the metabolic ratios Cho/NAA (> 3 ) and Cho/Cr (>2.5), as well as the great reduction of N A A indicate a high degree of malignancy and in combination with the imaging characteristics of conventional magnetic resonance imaging, may be sufficient for the diagnosis of glioblastoma multiforme. Magnetic resonance spectroscopy is particularly useful in the differential diagnosis between areas of post radiation necrosis and recurrence of malignant tissue after surgery and radiation therapy. Keywords: Glioblastoma, magnetic spectroscopy, choline, N-acetyl aspartase, metabolic ratios. Radiologic Departm ent o f Thessaloniki Papageorg io u Hospital ΒΙΒΛΙΟ ΓΡΑΦ ΙΑ 1. Castillo M, Kwock L, Mukherji SK. Clinical Applications o f Proton MR Spectroscopy. Am J Neuroradiol 1996; 17:1-15. 2. Singh AK, W ang A-M, Sanders W. Magnetic resonance spectroscopy of the brain. Applied Radiology 2002; 58 65. 3. W irt M D, P eterm a n n G W. M a g n etic reson a n ce spectroscopy: A basic guideto data acquisition and interpretation. Applied Radiology 2003; 25-30. 4. Magnetic Resonance Imaging of the Brain and Spine. 4th edition. Lippincott Williams & Wilkins 2009; 35:1836 1870. 5. Tien RD, Lai PH, Smith JS, Lazeyras F. Single-Voxel Proton Brain Spectroscopy Exam (PROBE/SV) in Patients with Primary Brain Tumors. AJR 1996; 167:201-209. 6. Poptani H, Gupta RK, R oy R et al. Characterization of Intracranial Mass Lesions with In V ivo Proton MR Spectroscopy. Am J Neuroradiol 1995; 16:1593-1603. 7. Al-Okaidi RN, Krejza J, W ang S, W oo JH, Mlhem ER. Advanced MR Imaging Techniques in the Diagnosis of Intraaxial Brain Tumors in Adults. RadioGraphics 2006; 26:S173-S189. 8. Ramadan S, Andronesi OC, Stanwell P, Lin AP, Sorensen AG, Mountford CE. Use o f in V ivo Two-dim ensional MR Spectroscopy to Compare the Biochemistry of the Human Brain to That of Glioblastoma. Radiology 2011; 259:540-549. 9. Rand SD, Prost R, H aughton V et al. Accuracy of Single-Voxel Proton MR Spectroscopy in Distinguishing Neoplastic from Nonneoplastic Brain Lesions. Am J Neuroradiol 1997; 18:1695-1704. 10. Rees JH, Sm irniotopoulos JG, Jones RV, W on g K. G lioblastom a M ultiform e : R a d iologic-p a th ologic Correlation. RadioGraphics 1996; 16:1413-1438. 11. Ricci PE, Pitt A, Keller PJ, Coons SW, Heiserman JE. Effect of Voxel Position on Single-Voxel MR Spectroscopy Findings. Am J Neuroradiol; 21:367-374. 12. Meyerand ME, Pipas JM, Mamourian A, Tosteson TD, Dunn JF. Classification of Biopsy-Confirm ed Brain Tumors Using Single-Voxel MR Spectroscopy. Am J Neuroradiol 1999; 20:117-123. 13. Burtscher IM, Skageberg G, G eijer B, Englund E, Stahlberg F, Hotlas S. Proton MR Spectroscopy and Preoperative Diagnostic Accuracy: An Evaluation of Intracranial Mass Lesions Characterized by Stereotactic Biopsy Findings. Am J Neuroradiol; 21:84-93. 14. Law M, Cha S, Knopp EA, Johnson G, Arnett J, Litt AW. H igh-g rade Gliomas and Solitary Metastases: D iffe re n tia tio n by U sin g P erfu sio n and P ro to n Spectroscopic MR Imaging. Radiology 2002; 222:715 721. 15. Rabinov JD, Lee PL, Barker FG et al. In Vivo 3-T MR Spectroscopy in the Distinction of Recurrent Glioma versus Radiation Effects: Initial Experience. Radiology 2002; 225:871-879. 16. Weybright P, Sundgren PC, Maly P et al. Differentiation Between Brain Tumor Recurrence and Radiation Injury Using MR Spectroscopy. AJR 2005; 185:1471-1476.