הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר מחקר

הדמיית העברת פרוטון באמיד להבחנת גליומות ומנינגיומות ולהערכת חדירת גידול

62 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/71626

⸱

11 באוגוסט 2026

 ,  ,  ,  , 
1Department of Medical Imaging, Shenzhen Bao'an District Songgang People's Hospital (Shenzhen Baoan Medical College of Guangdong Pharmaceutical University), 2Department of Radiology, Shenzhen Second People's Hospital

במאמר זה

סיכום

מחקר זה מעריך את הדמיית Amide Proton Transfer (APT) בשילוב עם הדמיית תהודה מגנטית קונבנציונלית (MRI) כדי להבדיל בין מנינגיומות לגליאומות בדרגה נמוכה וגבוהה ולהעריך תכונות דימות הקשורות לחדירת גידול, תוך הדגמת הפוטנציאל שלה לשפר את הסיווג לפני הניתוח ולספק מידע מבוסס הדמיה שעשוי להנחות את תכנון הניתוח.

תקציר

הבחנה בין גליומות למנינגיומות והערכת מאפייני הדמיה הקשורים לחדירת גליומה נותרת אתגר עם הדמיית תהודה מגנטית קונבנציונלית (MRI). הדמיית Amide Proton Transfer (APT), טכניקת העברת רוויה להחלפה כימית, יכולה לזהות שינויים בתכולת חלבוני הרקמה וב-pH, ולהציע תובנות פונקציונליות אפשריות לגבי גידולי מוח. מחקר רטרוספקטיבי זה העריך הדמיית APT בשילוב עם MRI קונבנציונלי ב-105 מטופלים עם גידולים מוחיים מאומתים פתולוגית (55 מנינגיומות, 20 גליומות בדרגה נמוכה [LGGs], ו-30 גליומות בדרגה גבוהה [HGGs]). נמדדו והושוו בין קבוצות: עוצמת אות ממוצעת שמקורה ב-APT (ממוצע APT) והיחסים בין אזור חריג APT לאזור היפר-אינטנסיבי ב-T2 (RAPT/T2) ולאזור מגביר חומר ניגוד (RAPT/E) בין קבוצות. ממוצע APT היה גבוה משמעותית ב-HGGs (חציון 4.60%) מאשר ב-LGGs (2.95%) ובנינגיומות (2.70%, P < 0.001). RAPT/T2 ו-RAPT/E היו גם הם גבוהים משמעותית ב-HGGs. להבחנה בין HGGs למנינגיומות, APTmean השיג ביצועים אבחנתיים מצוינים (שטח מתחת לעקומה [AUC] = 0.969), בהשוואה ל-RAPT/E (0.836) ו-RAPT/T2 (0.800). להבחנה בין LGGs למנינגיומות, RAPT/E (AUC = 0.781) ו-RAPT/T2 (AUC = 0.734) הראו ביצועים טובים, בעודשממוצע APT לא השתנה באופן משמעותי. בדירוגי גליומה (HGG לעומת LGG), APTmean הניב AUC של 0.916, טוב יותר מרמת שיפור הניגודיות (0.823). ממצאים אלו מצביעים על כך שהדמיית APT מבחינה יעילה בין מנינגיומות לגליומות בדרגות שונות ומספקת מידע מבוסס הדמיה חשוב להסקת היקף חדירת הגידול. השילוב בין יחס APTmean ליחס היקף מרחבי מספק כלי דימות מעשי לשיפור האבחון לפני הניתוח ולתמיכה בתכנון כירורגי, במיוחד במקרים לא טיפוסיים מאתגרים.

מבוא

גידולים תוך-גולגולתיים הם בין ההפרעות הנפוצות ביותר במערכת העצבים. השכיחות שלהם עולה ברחבי העולם, ומהווה איום חמור על בריאות האדם1. בהתבסס על מקור היסטופתולוגי, ניתן לסווג גידולים תוך-גולגולתיים לשתי קטגוריות עיקריות: ראשוניות ומשני (גרורתי). מבין הגידולים התוך-גולגולתיים הראשוניים, מנינגיומה וגליומה מייצגות את שני הסוגים הנפוצים ביותר עם מקורות והתנהגויות ביולוגיות שונות באופן מובהק.2. גליומה, שמקורה בתאי גליה, היא הגידול התוך-גולגולתי הממאיר הנפוץ ביותר, המאופיין בצמיחה חודרנית, גבולות לא מוגדרים, נטייה גבוהה להישנות ותחזית לקויה 3,4. ארגון הבריאות העולמי (WHO) מסווג גליומות לדרגות I-IV בהתבסס על הממאירות שלהן. מתוכן, גליומות בדרגה גבוהה (HGGs, דרגות III-IV של ארגון הבריאות העולמי) הן פולשניות מאוד וקשורות לתקופת הישרדות קצרה של מטופל 5,6. לעומת זאת, מנינגיומה מקורה בתאי כובע ארכנואידי. הרוב המוחלט הם שפירים (דרגה I של WHO), גדלים לאט, ויש להם גבולות ברורים עם הפרדה ברורה מרקמת המוח הסובבת. לאחר כריתה כירורגית מלאה, לרוב למטופלים יש פרוגנוזה חיובית 7,8. לכן, הבחנה מדויקת בהדמיה טרום-ניתוחית בין שני סוגי הגידולים הללו, יחד עם הערכת תכונות הדמיה הקשורות להיקף החדירה לגליומה, היא בעלת חשיבות קלינית קריטית. הוא חיוני לגיבוש תוכניות ניתוח אישיות, לקביעת מרווחי כריתה בטוחים, ולבסוף לשיפור תוצאות המטופלים.

כיום, הדמיית תהודה מגנטית (MRI) הפכה לשיטה נפוצה לאבחון והערכה טרום-ניתוחית של גידולים תוך-גולגולתיים בזכות רזולוציית הרקמות הרכות הגבוהה שלה, יכולות הדמיה רב-פרמטריות והיתרון של היותה לא מייננת 9,10. רצפי MRI קונבנציונליים, כגון הדמיה משוקללת T1 (T1WI), הדמיה משוקללת T2 (T2WI), שחזור היפוך מוחלש בנוזל (FLAIR) ודימות משוקלל T1 משופר בניגוד (CE-T1WI), יכולים לחשוף בבירור את מיקומו, גודלו, מורפולוגיה, מבנה פנימי והקשר שלו לרקמות סמוכות11,12. מנינגיומות טיפוסיות מופיעות ב-MRI כמסות חוץ-ציריות מוגדרות היטב, המציגות אותות איזו-או מעט היפואינטנסיביים ב-T1WI, אותות איזו או מעט היפראינטנסיביים ב-T2WI, עם שיפור משמעותי והומוגני לאחר הניגוד, לעיתים מלווה ב"סימן זנב דורלי"13. לעומת זאת, גליומות בדרגה גבוהה (HGGs) מופיעות בדרך כלל כגושים בעלות צורה לא סדירה, מוגדרות בצורה לקויה. לעיתים קרובות הם מוקפים בבצקת פריגיומלית נרחבת הנראית ברצפי T2WI/FLAIR ומפגינים שיפור הטבעת או זר הדמוי הטרוגניות לאחר מתן חומר ניגוד14,15.

עם זאת, MRI קונבנציונלי עדיין מתמודד עם אתגרים רבים בפרקטיקה הקלינית. לגבי אבחון מבדל, ישנם מקרים עם תסמינים לא טיפוסיים. לדוגמה, HGGs מסוימים עשויים להציג "פסאודוקפסולה" מוגדרת יחסית ומוגדרת באופן הומוגני, מה שמקשה להבחין ביניהם לבין מנינגיומות. לעומת זאת, חלק מהמנינגיומות הגבוהות, תאיות אטיפיות או אנפלסטיות (דרגות WHO II-III), בשל דפוסי הגדילה הפולשניים שלהן, עשויות גם הן לחקות גליומות16 רדיולוגית. יתרה מזאת, ל-MRI קונבנציונלי יש יכולת מוגבלת להעריך במדויק את היקף החדירה המשוער של גליומה. האזור ההיפר-אינטנסיבי שנצפה ברצפי T2WI/FLAIR אושר פתולוגית כתערובת של חדירת תאי גידול, בצקת וסוגנית וגליוזיס תגובתית. MRI קונבנציונלי אינו מצליח להבחין ביעילות בין רכיבים אלו17. באופן דומה, אזור השיפור המוצג ב-CE-T1WI מייצג בעיקר את ליבת הגידול עם מחסום דם-מוח מופרע. מספר משמעותי של תאי גידול מתרבים כבר חדרו מעבר לאזור המחיזוק הזה, לתוך ולפעמים מעבר לאזור ההיפראינטנסיבי של T2 סביב הגידול בתוך הפרנכימה המוחית 18,19 שנראתה תקין. פער זה בין הגבולות הרדיולוגיים והפתולוגיים הוא גורם מרכזי לשיעור ההישנות הגבוה לאחר ניתוח של גליומות. כתוצאה מכך, יש צורך קליני דחוף בכלי דימות מולקולריים חדשניים שיכולים לשקף באופן ישיר ורגיש יותר את תאי הגידול ואת הפעילות המטבולית.

הדמיית Amide Proton Transfer (APT) היא טכניקת דימות תהודה מגנטית מולקולרית מתפתחת. הוא פועל על בסיס מנגנון העברת רוויה להחלפת כימיקלים (CEST)מספר 20,21. על ידי רוויה סלקטיבית של פרוטוני האמיד (-NH) על עמוד השדרה של חלבונים ופפטידים ניידים ברקמות והעברת מגנטיזציה זו למולקולות מים הסובבות, היא מזהה בעקיפין שינויים בתכולת חלבוני הרקמה וב-pH תוך-תאי/חוץ-תאי22,23. במיקרו-סביבת הגידול, תאים ממאירים מציגים בדרך כלל פעילות רבייה אינטנסיבית, מה שמוביל לעלייה משמעותית באנאבוליזם חלבונים24. במקביל, גליקוליזה מוגברת (אפקט וורבורג) ברקמות הגידול גורמת לעיתים לחמצון המיקרוסביבה החוץ-תאית25. שינויים פתופיזיולוגיים אלה בדרך כלל גורמים לאותות APT להיראות כעוצמתיים במיוחד בממאירות בדרגה גבוהה. יתרה מזאת, APT הוכיח ערך פוטנציאלי בהבחנה בין הישנות גליומה לנמק קרינה, ומציע מידע משלים ל-MRI קונבנציונליותולטכניקות דימות פונקציונליות אחרות. הסיבה לכך היא שרקמת הגידול החוזרת, המאופיינת בצפיפות תאית גבוהה ובמטבוליזם פעיל, מציגה אותות APT גבוהים. לעומת זאת, נמק קרינה, המורכב בעיקר משאריות תאיות ותגובה דלקתית, מופיע עם אותות APT נמוכים. ממצאים אלו אושרו על ידי מחקרים קליניים שהראו את עליונות APT על פני MRI קונבנציונלי בהבחנה בין הישנות הגידול לשינויים הקשורים לטיפול27.

עם זאת, המחקר הנוכחי מתמקד בעיקר בדירוג או התמיינות גליומה מפתולוגיות תוך-גולגולתיות אחרות, כגון גרורות או לימפומה 28,29,30. מחקרים שיטתיים החוקרים במיוחד את השימושיות של הדמיית APT להבחנה בין מנינגיומות לגליומות בדרגות שונות, במיוחד כאלה הכוללות גליומות בדרגה נמוכה וגבוהה, נותרו מוגבלים יחסית. יתרה מזאת, האם אזור החריגה באות ה-APT עשוי לשמש כתחליף הדמיה שמתאם טוב יותר להיקף החדירה התאית בגליומות, במיוחד בגליומות בדרגה גבוהה (HGGs), ראוי למחקר מעמיק נוסף.

קלינית, הדמיית APT עשויה להיות בעלת ערך להבדלה טרום-ניתוחית של HGGs למנינגיומות ולהערכת תכונות הדמיה הקשורות לחדירת גליומה, במיוחד כאשר MRI קונבנציונלי אינו חד-משמעי. עם זאת, יישום שגרתי מתמודד עם אתגרים מעשיים: זמן רכישה ממושך מעלה את הסיכון לתנועה; כימות האותות רגיש לאי-הומוגניות בשדה ולאלגוריתמים של עיבוד פוסט-פרוטוקול, ודורש פרוטוקולים סטנדרטיים; ומדדי APT אמורים להשלים, לא להחליף, את ה-MRI הקונבנציונלי בשל חפיפה פוטנציאלית בחלק מ-LGGs ומנינגיומות שפירות. לצורך אימוץ, אנו ממליצים להתחיל במקרים מאתגרים ולשלב בהדרגה את הפרקטיקה השגרתית לאחר שהתבססו מומחיות מקומית ואבטחת איכות. בסופו של דבר, דימות APT מציע מידע ביולוגי ייחודי אך מומלץ להשתמש בו בזהירות במסגרת MRI רב-פרמטרית.

עבודות קודמות של ז'אנג ואח' חקרו באופן ראשוני את השימושיות של הדמיית APT בהבחנה בין מנינגיומות לגליומות, והציעה את יחס RAPT/T2 ו-RAPT/E כסמנים פוטנציאליים לחדירת גידול. עם זאת, המחקר הזה הוגבל על ידי גודל מדגם קטן יחסית (50 מטופלים) ולא העריך באופן שיטתי את ביצועי האבחון של פרמטרי APT בהשוואה לתכונות MRI קונבנציונליות בכל ההבדלים הזוגיים הרלוונטיים קלינית, תוך שימוש בניתוחי עקומות מרכיב מקלט מקיף (ROC). יתרה מזאת, ההשלכות הקליניות של חריגות היקף מרחבי שהוגדרו על ידי APT לתכנון כירורגי וטיפול קרינתי לא נדונו לעומק. בהתבסס על הנימוק הזה, מחקר זה שואף לנתח רטרוספקטיבית את נתוני APT ו-MRI קונבנציונלי ממטופלים עם מנינגיומות וגליומות מאומתות פתולוגית בדרגות שונות. אנו משווים באופן שיטתי את פרמטרי APT בין שני סוגי הגידולים הללו כדי להעריך את יעילות האבחון של הדמיית APT להבדלה טרום-ניתוחית של מנינגיומות מגליומות. במקביל, על ידי השוואת ההיקף המרחבי של אזור החריגה ב-APT לבין אזורי ההיפראינטנסיביות של T2WI והאזורים של ההגברה של CE-T1WI, מחקר זה בוחן בראשית את ערך היישום הפוטנציאלי של הדמיית APT ככלי רדיולוגי להסקת גבול הגידול החדיר של גידולים. המטרה היא לספק לרופאים מידע שמקורו בהדמיה שעשוי לחזק את הבסיס לתכנון ניתוח, אף על פי שמסקנות כאלה ממתינות לאימות פתולוגי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

פרוטוקול מחקר זה דבק בעקרונות האתיים המפורטים בהצהרת הלסינקי ואושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים העממי סונגאנג של מחוז באואן בשנזן (מספר אישור: IRB-YJ-2025-045). בהתחשב בעיצוב הרטרוספקטיבי שלו, המחקר כלל רק ניתוח נתונים קליניים ודימותיים מאוחסנים. כל המידע שניתן לזהות על ידי המטופל היה אנונימיזציה מוחלטת.

עיצוב מחקר ונושאים

מחקר זה הוא ניתוח אבחוני רטרוספקטיבי. אספנו בדיעבד נתונים קליניים ודימותיים של חולי גידולי מוח שאושפזו במחלקות האונקולוגיה הנוירוכירורגית בבית החולים העם סונגאנג, מחוז באואן, שנזן, ובבית החולים העממי השני של שנזן בין ינואר 2024 ליוני 2025. כל המטופלים קיבלו אבחנות מאומתות פתולוגית לאחר הניתוח. בסך הכל נכללו לבסוף 105 מטופלים, כולם עברו בדיקות MRI קונבנציונליות ובדיקות הדמיה APT לפני הניתוח. לפי סיווג גידולי מערכת העצבים המרכזית של ארגון הבריאות העולמילשנת 2021, חולקו החולים לשלוש קבוצות: קבוצת מנינגיומה: 55 מקרים, שאושרו פתולוגית כדרגות I-II. קבוצת גליומה בדרגה נמוכה (LGG): 20 מקרים, מאושרים פתולוגית כ-WHO דרגות I-II. קבוצת HGG: 30 מקרים, מאושרים פתולוגית כ-WHO דרגות III-IV. כל המטופלים עברו בדיקות MRI קונבנציונליות ובדיקות הדמיה APT לפני הניתוח. תרשים הזרימה המפורט של המחקר מוצג באיור 1.

קריטריוני הכללה והחרגה

קריטריוני ההכללה היו: (1) מטופלים שעברו כריתה ניתוחית ראשונית עם אבחנה היסטופתולוגית סופית של מנינגיומה (דרגות WHO I-II), LGGs (דרגות WHO I-II), או HGGs (דרגות WHO III-IV); (2) השלמת MRI ראש ללא חומר ניגוד, סריקה משוברת במשקל T1, והדמיית APT בתוך שבוע לפני הניתוח; (3) זמינות של נתוני דימות מלאים עם איכות תמונה טובה, ללא חפצים משמעותיים, מתאימים להערכה אבחנתית ומדידה; (4) זמינות של נתונים קליניים מלאים ורשומות מעקב.

קריטריוני ההדרה היו: (1) מטופלים שקיבלו טיפול אנטי-גידולי כלשהו (למשל, רדיותרפיה, כימותרפיה, טיפול ממוקד או אימונותרפיה) לפני הניתוח; (2) מטופלים עם גידולים חוזרים במוח או נוכחות של נגעים תוך-גולגולתיים אחרים שתופסים מקום; (3) מטופלים עם התוויות נגד לבדיקת MRI; (4) תמונות עם ארטיפקטים חמורים של תנועה או ארטיפקטים רגישים שישפיעו על ניתוח נתונים מאוחר יותר; (5) אבחון פתולוגי של סוגי גידולים במערכת העצבים המרכזית שאינם אלו שפורטו לעיל.

חישוב גודל מדגם

מחקר זה היה ניתוח אבחוני רטרוספקטיבי, וגודל המדגם נקבע בעיקר על ידי כל המקרים הזמינים שעמדו בקריטריוני ההכללה במהלך תקופת המחקר. כדי להעריך האם גודל המדגם הנוכחי מספיק לזיהוי הבדלים מובהקים סטטיסטית בפרמטרי APT בין קבוצות, התייחסנו להבדלים בערכי אות APT בין גליומות בדרגות שונות למנינגיומות שדווחו בספרות קודמת33. בהגדרת α = 0.05 ועוצמה סטטיסטית של 0.80, ובאמצעות נוסחת השוואה ממוצעת של שתי מדגמים להערכה, קבענו כי נדרשים מינימום של 15 דגימות לכל קבוצה. בהתבסס על הכללה סופית של 105 מטופלים (55 מנינגיומות, 20 LGGs, 30 HGGs), ניתוח כוח לאחר מכן הראה כי היכולת לזהות הבדלים בממוצע APT בין שלוש הקבוצות עולה על 0.95 בגודל המדגם הנוכחי. דבר זה מצביע על כך שגודל המדגם במחקר היה מספק לתמוך בהסקה סטטיסטית.

רכישת תמונה ועיבוד לאחר מכן

פרוטוקול סריקת MRI:

כל המטופלים נסרקו באמצעות סורק תהודה מגנטית (MR) עם סליל ראש סטנדרטי בעל 8 ערוצים 34. רצפי הסריקה והפרמטרים היו כדלקמן:

רצפים קונבנציונליים: הדמיה אקסיאלית משוקללת T1 (T1WI) בוצעה באמצעות רצף הדהוד גרדיאנט תלת-ממדי מקולקל (3D T1-SPGR, זמן חזרה/זמן הד [TR/TE] = 8.5/3.4 מילישניות, זווית היפוך = 12°, עובי חתך = 1.2 מ"מ, רווח בין הפרוסות = 0 מ"מ, שדה ראייה [שדה ראייה] = 24 ס"מ × 24 ס"מ, מטריצה = 256 × 256). התמונה אקסיאלית עם משקל T2 (T2WI) נרכשה באמצעות רצף ספין-אקו מהיר (TR/TE = 4,500/102 מילישניות, עובי פרוסה = 5 מ"מ, רווח בין הפרוסות = 1.5 מ"מ, שדה ראייה = 24 ס"מ × 24 ס"מ, מטריצה = 384 × 224). תמונות של התאוששות היפוך מוחלש (FLAIR) התקבלו עם זמן חזרה/זמן הד/זמן היפוך (TR/TE/TI) = 9,000/120/2,250 מילישניות.

סריקה משופרת בניגודיות: לאחר הזרקת בולוס תוך-ורידי של גדונטטט דימגלומין במינון סטנדרטי של 0.1 מ"מ ל-ק"ג משקל גוף וקצב זרימה של 2 מ"ל לשנייה, ואחריה 20 מ"ל פלש של מי מלח, נלקחו תמונות T1WI משופרות אקסיאלית, סגיטלית וקורונלית עם חומר ניגוד באותם פרמטרים כמו רצף T1-SPGR תלת-ממדי קדם-קונטרסט.

רצף הדמיה APT: הדמיית APT בוצעה באמצעות רצף פולס גרדיאנט-אקו דו-ממדי עם הפרמטרים הבאים: TR/TE = 3,000/3.5 מילישניות, עובי פרוסה = 5 מ"מ, שדה ראייה = 24 ס"מ × 24 ס"מ, מטריצה = 128 × 128, מספר עירורים = 2, וזמן רכישה כולל של 4 דקות ו-32 שניות. פולס רוויה בגל רציף באורך של 2 שניות והספק (B₁) של 2 מיקרו-טון הוחל בסטיות תדר הנעות בין −6 ל-+6 חלקים למיליון (ppm) (בשלבים של 0.5 ppm), כולל תדר תהודה של מים ב-0 ppm. מתחת לשדה המגנטי הראשי (B₀), פולס הרוויה הוחל במיוחד בתדר תהודה בשדה המורד של +3.5 ppm ביחס לתהודה של פרוטון המים (0 ppm), התואם לשער ההחלפה הכימי של פרוטון האמיד. לפני רכישת ה-APT, אי-ההומוגניות של B₀ תוקנה באמצעות גישת התייחסות להזזת רוויה במים (WASSR) עם פרמטרי רוויה זהים לסריקת APT הראשית אך במשרעת B₁ מופחתת של 0.5 מיקרוטון. לאחר הסריקה, תמונות משוקללות לפי APT ומפות אסימטריה של יחס העברת מגנטיזציה (MTRasym) ב-3.5 ppm נוצרו אוטומטית על ידי התוכנה המובנית של הסורק על ידי חישוב הא-סימטריה של יחס העברת המגנטיזציה: MTRasym(3.5 ppm)=[S(−3.5 ppm) − S(+3.5 ppm)] / S(0 ppm) כאשר S(Δω) מייצג את עוצמת האות עם פולס הרוויה המופעל בסטיית התדר המצוינת Δω ביחס לתהודה של המים. ערך ה-MTRasym החיובי ב-3.5 ppm משקף בעיקר את אפקט העברת פרוטון האמיד, שכן השפעות העברת המגנטיזציה (MT) והאפקטים של אוברהאוזר הגרעיניים סימטריים בערך לגבי תהודה המים ולכן מבוטלים על ידי חישוב הא-סימטריה.

ניתוח תמונה:

כל נתוני ההדמיה נותחו באופן עצמאי על ידי שני נוירורדיולוגים בעלי ניסיון של מעל 5 שנים בשימוש בתחנת עבודה לתוכנת צפייה בתמונות. הגדרת אזורי עניין (ROI) בוצעה בהתאם לנהלים הסטנדרטיים הבאים:

אזור מוצק הגידול: בתמונות T1WI משודרגות בניגודיות, ROI נמדד ידנית לאורך השוליים המגבירים של הגידול, תוך הימנעות מאזורים נמקיים, ציסטיים וסביב גידולים. ה-ROI נמשך כך שיכלול את כל רכיב השיפור המוצק בפרוסה עם קוטר הגידול המקסימלי.

אזור היפר-אינטנסי T2: בתמונות T2WI, ROI נמשכה ידנית כדי לכלול את כל האזור ההיפר-אינטנסיבי, כולל הגידול והבצקת הסביבתית הסובבת. הגבול הוגדר כשוליים הנראים שבו ההיפראינסיביות פוגשת את הפרנכימה המוחית הנראית תקין.

אזור אות חריג APT: במפות MTRasym המשוקלות לפי APT, תוך שימוש בחומר הלבן הנורמלי הנגדי כהתייחסות, נמתח ROI ידנית שיכלול את כל האזורים עם עוצמת אות גבוהה מהאות הממוצע של רקמת הנורמה הייחוס בתוספת 2 סטיות תקן. גישה מבוססת סף זו יושמה על אותו פרוסה כמו קוטר הגידול המקסימלי. ROI הייחוס הנגדי הוצב במרכז הסמיאובל במיקום מראה לגידול, עם שטח של כ-100 מ"מ רבוע.

לצורך עקביות, כל ROI נמדד שלוש פעמים על פרוסות רצופות שמרכזו בקוטר הגידול המקסימלי, והערך הממוצע נרשם לניתוח. כל ההגדרות של החזר ההשקעה בוצעו באופן עצמאי על ידי שני הסוקרים, וכל אי-התאמות נפתרו בהסכמה. ההסכמה הבין-צופים הוערכה באמצעות מקדם המתאם התוך-קבוצה (ICC), כאשר מקדם הקורלציה בין הצופים > 0.80 הצביע על הסכמה מצוינת.

הפרמטרים הבאים נמדדו וחישובו:

עוצמת אות APT ממוצעת (ממוצע APT): ערך MTRasym ממוצע של 3.5 ppm בתוך ROI באזור המוצק של הגידול.

חישוב יחס אזורי:

RAPT/T2: היחס בין שטח אזור האות החריג של APT לאזור ההיפראינטנסי של T2WI (RAPT / RT2).

RAPT/E: היחס בין שטח אזור האות החריג של APT לשטח אזור הניגודיות T1WI (RAPT / RE).

מדדי תוצאות קליניות

מדדי ההערכה העיקריים במחקר זה היו פרמטרי הדמיה ויעילותם האבחנתית, ולא תוצאות קליניות טיפוליות. תוצאות דימות ראשוניות: ערכיממוצע APT לכל קבוצה (מנינגיומה, LGGs, HGG), ויחסי RAPT/T2 ו-RAPT/E עבור קבוצות LGG ו-HGG.

ניתוח סטטיסטי

נבדקו משתנים רציפים לנורמליות באמצעות מבחן שפירו-וילק. הנתונים המפוזרים בדרך כלל מוצגים כסטיית תקן ממוצעת ± (SD) ומושווים לניתוח שונות חד-כיווני (ANOVA) (Bonferroni post-hoc). נתונים לא נורמליים ונתונים סדרתיים מוצגים כ-M (Q₁, Q₃) ומושווים באמצעות מבחן Kruskal-Wallis H (מבחן דאן עם תיקון בונפרוני). הנתונים הקטגוריים מוצגים כ-n (%) ומושווים באמצעות מבחן חי-ריבוע או מבחן פישר המדויק. עקומות ROC צוירו להערכת ביצועי האבחון. כל המבחנים היו דו-צדדיים; P < 0.05 נחשב משמעותי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

בסיס ומאפיינים קליניים

נצפו הבדלים משמעותיים בין שלוש קבוצות המטופלים מבחינת גיל, ציון מצב הביצועים של קרנובסקי (KPS), התסמינים הראשוניים ודירוג WHO (P < 0.001). המטופלים בקבוצת HGG היו מבוגרים יותר, עם ציוני KPS נמוכים יותר, ולעיתים קרובות יותר הציגו ליקויים נוירולוגיים מוקדיים בתסמין הראשוני. לעומת זאת, מטופלים בקבוצת LGG הציגו בעיקר התקפים כסימפטום הראשוני. לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין שלוש הקבוצות מבחינת מגדר, מדד מסת הגוף (BMI), או מיקום...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

הבחנה מדויקת בין גליומות למנינגיומות לפני הניתוח וההגדרה המדויקת של גבולות החדירה המשוערים של הגידול בהדמיה מהווה אתגרים מרכזיים בנוירו-אונקולוגיה, המשפיעים ישירות על אסטרטגיות הטיפול והפרוגנוזה הסופית של המטופלים. מחקר זה, שהתבסס על APT, טכניקת תהודה מגנטית מולקולרית מתפתחת, העריך באופן שיטתי את ערך היישום שלו בהבחנה בין גליומות בדרגות שונות לבין מנינגיומות. יתרה מזאת, על ידי הכנסת פרמטר יחס היקף מרחבי, חקרנו והערכנו לעומק תכונות הדמיה הקשורות לפולשניות הגידול. התוצאות מאשרות כי הדמיית ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.

תודות

עבודה זו מומנה על ידי פרויקט המחקר הרפואי והבריאותי של מחוז באואן לשנת 2023 (מענק מס' 2023JD224).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
3.0T MR ScannerGE HealthcareDiscovery 750WUsed for all conventional and APT imaging sequences.
Contrast Agent (Gadopentetate Dimeglumine)Bayer HealthcareMagnevistStandard dose of 0.1 mmol/kg body weight, administered intravenously at 2 mL/s.
Head CoilGE HealthcareStandard 8-channelReceive-only head coil for signal acquisition.
Image Analysis SoftwareMicroDicom Ltd.MicroDicom Viewer (version 3.0)Used for ROI delineation and parameter measurement by neuroradiologists.
Post-processing SoftwareGE HealthcareFuncTool (built-in)Automatically generates APT-weighted images and MTRasym maps on the scanner.
Statistical Analysis SoftwareIBM Corp.SPSS (version 25.0)Used for all statistical analyses, including ROC curves and group comparisons.

מקורות

  1. Lu SL et al. The intracranial tumor segmentation challenge: contour tumors on brain MRI for radiosurgery. Neuroimage. 2021;244:118585.
  2. Ostrom QT et al. CBTRUS statistical report: primary brain and other central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2015-2019. Neuro Oncol. 2022;24(Suppl 5):v1-95.
  3. Lin H et al. Understanding the immunosuppressive microenvironment of glioma: mechanistic insights and clinical perspectives. J Hematol Oncol. 2024;17(1):31.
  4. Jayaram MA, Phillips JJ. Role of the microenvironment in glioma pathogenesis. Annu Rev Pathol. 2024;19(1):181-201.
  5. Segar DJ et al. Modeling of intracranial tumor treating fields for the treatment of complex high-grade gliomas. Sci Rep. 2023;13(1):1636.
  6. Wen PY et al. Dabrafenib plus trametinib in patients with BRAF V600E-mutant low-grade and high-grade glioma (ROAR): a multicentre, open-label, single-arm, phase 2, basket trial. Lancet Oncol. 2022;23(1):53-64.
  7. Szulzewsky F, Thirimanne HN, Holland EC. Meningioma: current updates on genetics, classification, and mouse modeling. Ups J Med Sci. 2024;129(S1):e10579.
  8. Moussalem C et al. Meningioma genomics: a therapeutic challenge for clinicians. J Integr Neurosci. 2021;20(2):463-9.
  9. Han T, Liu X, Zhou J. Progression/recurrence of meningioma: an imaging review based on magnetic resonance imaging. World Neurosurg. 2024;186:98-107.
  10. Cosgun Z, Dagistan Y, Dagistan E, Kalfaoglu ME. Neglected giant pituitary adenoma: a unique case report. Journal of Endocrine Systems Research. 2025;1(1):11-6.
  11. Sakai M et al. Nonbrain metastases seen on magnetic resonance imaging during metastatic brain tumor screening. Jpn J Radiol. 2023;41(4):367-81.
  12. Aunan-Diop JS et al. Magnetic resonance elastography in intracranial neoplasms: a scoping review. Top Magn Reson Imaging. 2022;31(1):9-22.
  13. Xiong H et al. A radiomics model for the differentiation of intracranial solitary fibrous tumor/hemangiopericytoma and meningioma based on multiparametric magnetic resonance imaging. Neurol India. 2024;72(4):779-83.
  14. Clement P et al. Micro- to macroscale magnetic resonance imaging of glioma. MAGMA. 2022;35(1):1-2.
  15. Sui Z et al. Magnetic resonance imaging evaluation of brain glioma before postoperative radiotherapy. Clin Transl Oncol. 2021;23(4):820-6.
  16. Würtemberger U et al. Microstructural differentiation of cerebral metastases, glioblastoma, meningioma, and primary CNS lymphoma using advanced diffusion imaging techniques. Neurooncol Adv. 2025;7(1):vdaf076.
  17. Schmitz-Abecassis B et al. Extension of T2 hyperintense areas in patients with a glioma: a comparison between high-quality 7 T MRI and clinical scans. NMR Biomed. 2025;38(3):e5316.
  18. Xia X, Du W, Gou Q. Machine learning-based radiomics for differentiating lung cancer subtypes in brain metastases using CE-T1WI. Front Oncol. 2025;15:1599882.
  19. Zhang Y et al. Glioblastoma and solitary brain metastasis: differentiation by integrating demographic-MRI and deep-learning radiomics signatures. J Magn Reson Imaging. 2024;60(3):909-20.
  20. Zhou J et al. Using the amide proton signals of intracellular proteins and peptides to detect pH effects in MRI. Nat Med. 2003;9(8):1085-90.
  21. Zhou J et al. Three-dimensional amide proton transfer MR imaging of gliomas: initial experience and comparison with gadolinium enhancement. J Magn Reson Imaging. 2013;38(5):1119-28.
  22. Sun Q et al. Plasma β-amyloid, tau, neurodegeneration biomarkers and inflammatory factors of probable Alzheimer’s disease dementia in Chinese individuals. Front Aging Neurosci. 2022;14:963845.
  23. Zhang H, Zhou J, Peng Y. Amide proton transfer-weighted MR imaging of pediatric central nervous system diseases. Magn Reson Imaging Clin N Am. 2021;29(4):631-41.
  24. Inoue A et al. Role of amide proton transfer imaging in maximizing tumor resection in malignant glioma: a possibility to take the place of 11C-methionine positron emission tomography. Neurosurg Rev. 2023;46(1):294.
  25. Zhang J et al. ESM1 enhances fatty acid synthesis and vascular mimicry in ovarian cancer by utilizing the PKM2-dependent Warburg effect within the hypoxic tumor microenvironment. Mol Cancer. 2024;23(1):94.
  26. Chen K, Jiang XW, Deng LJ, She HL. Differentiation between glioma recurrence and treatment effects using amide proton transfer imaging: a mini-Bayesian bivariate meta-analysis. Front Oncol. 2022;12:852076.
  27. Park JE et al. Pre- and posttreatment glioma: comparison of amide proton transfer imaging with MR spectroscopy for biomarkers of tumor proliferation. Radiology. 2016;278(2):514-23.
  28. Debnath A, Gupta RK, Singh A. Evaluating the role of amide proton transfer-weighted contrast, optimized for normalization and region of interest selection, in differentiation of neoplastic and infective mass lesions on 3T MRI. Mol Imaging Biol. 2020;22(2):384-96.
  29. Park YW et al. Differentiation of recurrent diffuse glioma from treatment-induced change using amide proton transfer imaging: incremental value to diffusion and perfusion parameters. Neuroradiology. 2021;63(3):363-72.
  30. Yu H et al. Applying protein-based amide proton transfer MR imaging to distinguish solitary brain metastases from glioblastoma. Eur Radiol. 2017;27(11):4516-24.
  31. Zhang HW et al. Differentiation of meningiomas and gliomas by amide proton transfer imaging: a preliminary study of brain tumour infiltration. Front Oncol. 2022;12:886968.
  32. Soni N et al. Meningioma: molecular updates from the 2021 World Health Organization classification of CNS tumors and imaging correlates. AJNR Am J Neuroradiol. 2025;46(2):240-50.
  33. Zhou J et al. Review and consensus recommendations on clinical APT-weighted imaging approaches at 3T: application to brain tumors. Magn Reson Med. 2022;88(2):546-74.
  34. Chen K et al. Amide proton transfer-weighted magnetic resonance imaging for the diagnosis of symptomatic chronic intracranial artery stenosis: a feasibility study. Quant Imaging Med Surg. 2022;12(11):5184-97.
  35. Tokunaga C et al. Effect of saturation pulse duration and power on pH-weighted amide proton transfer imaging: a phantom study. Magn Reson Med Sci. 2023;22(4):487-95.
  36. Joo B et al. Amide proton transfer imaging might predict survival and IDH mutation status in high-grade glioma. Eur Radiol. 2019;29(12):6643-52.
  37. Zhang HW, Lin F. Research progress on amide proton transfer imaging in preoperative and postoperative glioma assessment. Curr Med Imaging. 2023;19(9):971-6.
  38. Lin G et al. Volumetric amide-proton-transfer weighted imaging histogram analysis to differentiate pediatric high-grade and low-grade gliomas. BMC Cancer. 2025;25(1):1392.
  39. Hao Z et al. AQP8 promotes glioma proliferation and growth, possibly through the ROS/PTEN/AKT signaling pathway. BMC Cancer. 2023;23(1):516.
  40. Knowles LM et al. Clotting promotes glioma growth and infiltration through activation of focal adhesion kinase. Cancer Res Commun. 2024;4(12):3124-36.
  41. Chawla S et al. Metabolic and physiologic magnetic resonance imaging in distinguishing true progression from pseudoprogression in patients with glioblastoma. NMR Biomed. 2022;35(7):e4719.
  42. Jen JP et al. Beyond T2-FLAIR mismatch sign in isocitrate dehydrogenase (IDH)-mutant 1p19q non-codeleted astrocytoma: analysis of tumor core and evolution with multiparametric magnetic resonance imaging. Neurooncol Adv. 2024;6(1):vdae065.
  43. Carrete LR, Young JS, Cha S. Advanced imaging techniques for newly diagnosed and recurrent gliomas. Front Neurosci. 2022;16:787755.
  44. Debiasi G et al. Magnetic susceptibility properties of tumor-associated cells imaged by MRI reveal glioblastoma infiltration in the edema region. Commun Med (Lond). 2025;5(1):487.
  45. Smits M. Imaging of oligodendroglioma. Br J Radiol. 2016;89(1060):20150857.
  46. Lee MD et al. Utility of percentage signal recovery and baseline signal in DSC-MRI optimized for relative CBV measurement for differentiating glioblastoma, lymphoma, metastasis, and meningioma. AJNR Am J Neuroradiol. 2019;40(9):1445-50.
  47. Stopa BM, Juhász C, Mittal S. Comparison of amino acid PET to advanced and emerging MRI techniques for neurooncology imaging: a systematic review of the recent studies. Mol Imaging. 2021;2021:8874078.
  48. Sartoretti E et al. Amide proton transfer weighted (APTw) imaging based radiomics allows for the differentiation of gliomas from metastases. Sci Rep. 2021;11(1):5506.
  49. Ikechukwu GC, Egba SI, Paul PC, Umeh VA. Artificial intelligence for public health surveillance: promises, pitfalls, and an ethics-equity roadmap for deployment. Disease Prevention and Epidemiology. 2026;1(1):22-39.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

דימוי APTבידול גליומהאבחון מנינגיומהדימוי גידולי מוחרוויה של חילוף כימידירוג גליומהMRI של גידולי מוחתכולת חלבון בגידול
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.