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文譯 / 李卓 審校 / 張靜 設(shè)計 / 張宇 酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Amide Proton Transfer , APT）加權(quán)成像是一種新興的MRI方法，其圖像對比度與傳統(tǒng)MRI圖像對比度不同。APT加權(quán)成像是一種化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移（Chemical Exchange Saturation Transfer ,CEST）MRI方法，其信號產(chǎn)生基于內(nèi)源性蛋白和多肽的濃度，這兩種化學(xué)物質(zhì)通常出現(xiàn)于高級別惡性腦腫瘤中。因此，APT加權(quán)成像無需任何對比劑注射。 菲尼克斯兒童醫(yī)院(Phoenix Children's Hospital , PCH)的醫(yī)生通過在臨床實踐中研究APT的應(yīng)用，探討了APT加權(quán)成像在兒童腦腫瘤的診斷及治療后療效評價的應(yīng)用價值。研究結(jié)果表明：在確定腦腫瘤分級和術(shù)后腫瘤殘余程度方面，APT加權(quán)成像可提供更高的可信度。許多治療方案的實施都依賴精確判定腫瘤的侵襲性及分級，以便盡可能為患者提供最合理的治療方案。 MRI廣泛用于腫瘤患者原發(fā)性腦腫瘤和繼發(fā)性病變的成像。MRI具有良好的軟組織對比度和功能成像方法，能為放射科醫(yī)師提供病變的位置、大小、形態(tài)、成分和生理學(xué)信息，有助于診斷和分期。盡管如此，放射科醫(yī)師仍然希望MRI有更多潛力以幫助他們診斷疾病。例如，鑒別高級別和低級別腦腫瘤方面能更精準，以及最終在不使用對比劑的情況下可對腦腫瘤切除術(shù)后的兒童患者行大量的MRI隨訪復(fù)查。僅在美國，預(yù)計2017年將診斷出近80000例新發(fā)原發(fā)性腦腫瘤，包括26000多例原發(fā)性惡性腦腫瘤。膠質(zhì)瘤占所有惡性腫瘤的75%，其中55%為膠質(zhì)母細胞瘤，預(yù)計2017年有12930例。 鑒于發(fā)病率高、以及對準確診斷和合適治療方法的影響，腫瘤學(xué)家和放射學(xué)家期待創(chuàng)新的技術(shù)支持目前的診療手段和策略。技術(shù)創(chuàng)新之一就是在MRI檢查中增加APT加權(quán)成像。APT圖像對比與細胞增殖相關(guān)的蛋白質(zhì)和多肽的存在有關(guān)（也就是說，APT圖像與蛋白質(zhì)和多肽的存在有關(guān)，而蛋白質(zhì)和多肽的存在與細胞增殖相關(guān)），細胞增殖是腫瘤的特征，APT偽彩圖可有效用于診斷和腫瘤組織定量信息的提取。  菲尼克斯兒童醫(yī)院 相比常規(guī)MRI, APT加權(quán)成像和其他CEST成像機制有所不同。CEST技術(shù)是基于氫質(zhì)子的化學(xué)交換。蛋白質(zhì)中肽鍵連接的酰胺質(zhì)子信號很低，在常規(guī)MRI中無法檢測。蛋白質(zhì)酰胺質(zhì)子與周圍水中的氫質(zhì)子可進行化學(xué)交換，這樣就允許采用特殊的方法來探測這類蛋白成分。 在APT成像技術(shù)中，按照酰胺質(zhì)子進動頻率采用一個窄帶寬的RF預(yù)脈沖（飽和脈沖）使其信號衰減。由于酰胺質(zhì)子與周圍水中氫質(zhì)子不斷地進行化學(xué)交換，被飽和的氫質(zhì)子數(shù)目不斷累積，使得水的信號減低。水信號的變化為檢測氨基酸的存在提供了一種間接的方法。APT圖像一般用彩色圖表示，它通過非對稱計算使得APT表現(xiàn)為陽性的偽彩信號。 研究表明，APT信號與和細胞增殖相關(guān)的蛋白質(zhì)濃度相關(guān)。這種蛋白質(zhì)的濃度，以及APT信號強度與惡性腫瘤的分級有關(guān)。APT圖的對比可以清楚顯示其他方式無法觀察到的腫瘤信息。 “某些高級別腦內(nèi)腫瘤釓對比劑注射后顯示沒有強化，而某些低級別腫瘤則偶爾會增強' 治療方法的選擇通常取決于腫瘤分級。高級別腫瘤常規(guī)治療方案包括腫瘤切除后隨后的額外治療，如放療或化療。這些病例中，迅速果斷的治療行動十分必要，因為對于高度惡性腫瘤如膠質(zhì)母細胞瘤，盡管有更高的生存率報告，其平均生存時間在12.6至14.6個月之間。 鑒于低級別腫瘤生長速度較慢，這些病例可采用一系列潛在的治療方案。最適宜的治療方法選擇需要基于有效治療與副作用間的平衡來考慮。有時，監(jiān)測成像變化在確定最終治療方案的過程中發(fā)揮一定的作用。 放射學(xué)家和臨床醫(yī)生?；贛RI顯像評估腦腫瘤的分級，但有時仍存在不確定性。即使對于高年資放射科醫(yī)師來說，鑒別腫瘤級別高低也并非易事。釓增強并非對腫瘤分級具有絕對特異性，因為一些高級別腫瘤在釓增強掃描中并未顯著強化，而一些低級別腫瘤卻強化明顯（例如，結(jié)締組織增生性神經(jīng)上皮腫瘤）。釓對比劑增強有強化的情況也出現(xiàn)在血腦屏障破壞的一些區(qū)域，如治療相關(guān)的損傷。 膠質(zhì)瘤分級的金標準是活檢后病理組織學(xué)，MRI常用于腦膠質(zhì)瘤患者病變監(jiān)測，APT可作為常規(guī)MRI檢查的重要補充。 已經(jīng)觀察到腫瘤級別和APT信號通常正相關(guān)：高級別腫瘤傾向于顯示高APT對比度。與增強后圖像相比APT圖能更加直觀的顯示腫瘤，使掃描結(jié)果更容易被解釋。研究顯示在成人腦膠質(zhì)瘤中對比腫瘤分級與APT信號強度的顯示，APT幫助腫瘤分級大有裨益，即使在傳統(tǒng)MRI無法確定的情況下，APT能有效用于高級別和低級別腫瘤的鑒別。 1歲兒童髓母細胞瘤病變評估。這種侵襲性腫瘤類型呈明顯的實性和均質(zhì)。病灶表現(xiàn)為高的APT信號與其增強后顯示的病灶相對應(yīng)。 PCH兒科放射科醫(yī)生Jeffrey Miller博士在他所做的研究中也注意到了APT信號高低和腫瘤分級之間的關(guān)系?！耙恍┎±校覀冊诟呒墑e腫瘤中見到高APT信號，在中低級別腫瘤中見到中度增高的APT信號，這些腫瘤在T2W和FLAIR上呈高信號且無顯著增強的特征。” 他指出這一觀察結(jié)果潛在的臨床價值。“當(dāng)面對診斷有些不確定的患者時，我們常常要做出決策并重視這一臨床決策，雖然這可能只是隨診腫瘤或病變，但卻存在著因我們誤診、浪費時間而導(dǎo)致腫瘤惡變的風(fēng)險?！?/span> “有一個像APT加權(quán)成像這樣的序列是非常有影響和有價值的，它幫助我們制定決策更有把握。這對每位患者都具有意義，也消除一些我們診療實踐中的不明確性?！?/span> “然而，為了達到這個目標就需要更多的調(diào)查研究，能在大規(guī)模人群中使用該序列，同時了解APT具有的最大價值便于推廣?！?/span> “這樣的例子促使我去探索APT成像使其更大規(guī)模的應(yīng)用” “像APT這樣的序列是很有影響力的，它可以幫助我們做出更有把握的判斷” MRI可在腫瘤切除后進行，以幫助確定殘余腫瘤或腫瘤復(fù)發(fā)。同樣，APT成像也有助于該類診斷的確定。Miller博士記得這樣一個特殊的病例。 “完成一例很成功的手術(shù)之后，我們發(fā)現(xiàn)增強掃描后T1WI和T2WI有少許異常，看上去像是有一些術(shù)后液體信號。然而，有趣的是，我們在APT圖像上看到一個局部高信號，正好是在異常區(qū)域的中心。正如我們通常所做的，當(dāng)有些許不確定時，我們會對患者進行隨訪，不幸的是，發(fā)現(xiàn)在那個區(qū)域腫瘤重新生長。”Miller博士說，“像這樣的病例激勵著我以及其他關(guān)心此類病患人群的研究者們，調(diào)查如何在此人群中大規(guī)模使用APT技術(shù)，以幫助我們提供更有價值的診斷信息。” 醫(yī)生們也發(fā)現(xiàn)了一個APT具有陰性預(yù)測價值的病例。切除了高度惡性腫瘤后，他們發(fā)現(xiàn)該患者圖像上一些與前述病例相似的小的變化，然而，該病例APT信號相當(dāng)?shù)?。這位患者近期的復(fù)查中，未見腫瘤復(fù)發(fā)。 5歲低級別膠質(zhì)瘤患兒伴有I型神經(jīng)纖維瘤病。這種低級別腫瘤病灶在增強掃描時未見明顯強化，但在APT圖像上顯示為中等信號。通過隨診，病變比較穩(wěn)定，證實其的確是低級別腫瘤。 隨診圖像 “在許多腦腫瘤病例中，我們看到T1WI增強表現(xiàn)為陽性的病灶A(yù)PT也表現(xiàn)為陽性” 放射科醫(yī)生John Curran博士，是菲尼克斯兒童醫(yī)院研究APT加權(quán)成像的主要成員。他說：“目前，APT已被應(yīng)用到大約70例兒童腦腫瘤的MRI研究中，我們看到了一些令人鼓舞的早期結(jié)果；我們需要對更多的患兒進行更大規(guī)模的研究，以確保這種相關(guān)性結(jié)論的準確。但是，它不需要100%的相關(guān)性才能用于腦腫瘤的隨訪掃描，因為我們也會查看FLAIR和其他圖像。我們的目標是在腫瘤范圍增大之前捕捉一些信息，如果需要新的手術(shù)或治療，并且如果我們看到一些可疑信息——不是確定的復(fù)發(fā)——通常無需立即采取行動，而是隨診。 參與試驗的PCH醫(yī)生總體上表達了謹慎的樂觀態(tài)度，認為APT加權(quán)成像未來可能會大大減少兒童患者對對比劑注射的需求。如果我們能夠提出APT可作為合適的替代手段，特別是在我們隨訪的腦腫瘤病例中，這將是非常有益的，”Curran博士說，“在我們的一般神經(jīng)放射成像中，對比劑的使用受到嚴格控制，只有在真正需要的時候才給予注射。因此，我們的研究重點是確定我們今后是否可以使用APT來減少對比劑的使用。” “ APT成像被用于約70例兒童腦腫瘤的MRI檢查中，我們看到了一些令人鼓舞的早期結(jié)果?！?/span> Curran博士已經(jīng)比較了APT加權(quán)成像與增強掃描MRI在兒童腦腫瘤史病患中的應(yīng)用?！霸谠S多病例中我們看到，當(dāng)增強掃描的T1W成像是陽性時，APT也是陽性的。因此，我們一直在試圖評估這種關(guān)系是否能支持使用APT取代給予兒童對比劑注射的增強掃描。”這項研究工作采用了飛利浦公司研發(fā)的APT研究軟件。 “腦腫瘤MRI通常包括增強掃描。 因此，在年輕的患者群體中，我們關(guān)注的是需要在腦腫瘤切除術(shù)后對兒童進行后續(xù)隨訪掃描過程中使用釓對比劑的情況。我的同事Miller博士發(fā)表的一項研究顯示，如果一位患兒的腫瘤被切除了，那么當(dāng)這位患兒處于剛成年幾年間，腦中依然會沉積相當(dāng)數(shù)量的釓【16】，而APT不需要任何對比劑。因此，如果我們能夠提出APT作為合理的替代手段，特別是在我們隨訪的腦腫瘤病例中應(yīng)用，那將是非常有益的?！?/span>  該10歲患者于7年前接受了尤因肉瘤腫切除術(shù)，現(xiàn)發(fā)腦內(nèi)有一較大轉(zhuǎn)移性病變，APT信號顯著增高。
腫瘤切除術(shù)后立即進行常規(guī) MRI、APT檢查。T2WI和T1W增強圖像對于鑒別殘余腫瘤組織與術(shù)后改變有很大的增強圖像對于鑒別殘余腫瘤組織與術(shù)后改變有很大的 不確定性。APT圖像上可見部分高信號仍存在，提示腫瘤組織殘留。
在隨診過程中T1WI增強掃描示腫瘤復(fù)發(fā)。由此也說明，研究APT在一個大的患者組中的預(yù)測值將是有意義的。 “我們在臨床應(yīng)用APT方面有非常好的使用經(jīng)驗”
期待更進一步研究APT成像的潛力 據(jù)Dr. Curran說，迄今為止，APT在PCH的研究熱點是其對腦腫瘤的顯像能力以及其能夠減少對比劑使用的潛力。“我們希望在不久的將來，APT可幫助我們更深入了解腫瘤特征，同時，也需要做更多的研究，探索其可用范圍及有效性。通過研究APT陽性的腫瘤特征，我們希望APT信號與更精確的組織學(xué)或腫瘤標志物有更高的相關(guān)關(guān)系?！逼诖M一步研究APT成像的潛力“ 我們期待著將來有一項檢查能指導(dǎo)我們的治療決策，如化療藥物的選擇，增加或減少放療等等?！币苍SAPT會在某種程度上能幫助我們?！八袩o限可能?！?/span> Dr. Miller總結(jié)道：“我們在臨床使用APT方面有一些非常好的經(jīng)驗。在這個過程中，我們學(xué)到了很多，并且看到了這種方法在未來應(yīng)用的巨大潛力?！?/span> 參考文獻
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