Alle methoden die in dit protocol worden beschreven, zijn uitgevoerd in overeenstemming met de relevante richtlijnen en regelgeving. Deze retrospectieve studie analyseerde gedeïdentificeerde klinische gegevens die zijn verzameld tijdens de routinematige patiëntenzorg en werd goedgekeurd door de ethische commissie van het Hebei General Hospital (goedkeuringsnummer 2026-LW-112; goedgekeurd op 10 april 2026). Voorafgaand aan deelname is schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen van alle proefpersonen en/of hun wettelijke vertegenwoordiger(s).
Patiëntenselectie en onderzoeksontwerp
Patiënten die tussen januari 2018 en december 2024 initieel indeterminate ruimte-innemende intracraniale laesies vertoonden op conventionele MRI, werden retrospectief geïdentificeerd uit routinematige klinische dossiers op basis van de geschiktheidscriteria voor de studie. Een indeterminate ruimte-innemende intracraniale laesie werd operationeel gedefinieerd als een hersenmassa die op structurele beelden atypische, overlappende morfologische kenmerken vertoonde die de primaire diagnose bemoeilijkten en een formele diagnostische consensus door een multidisciplinair neuro-oncologisch team vereisten. De studie omvatte patiënten met een onbehandelde intracraniale massa, die vóór de neuro-imaging geen behandeling met hoge doses corticosteroïden hadden ondergaan, een tweedimensionaal (2D) multi-voxel 1H-MRS onderzoek hadden voltooid vóór elke klinische interventie, en een definitieve einddiagnose hadden die was bevestigd door histopathologie (via chirurgische resectie of stereotactische biopsie) of strikte klinisch-radiologische follow-up.
Voor gevallen zonder biopsie werd een follow-updiagnose als voldoende betrouwbaar beschouwd indien patiënten een gedocumenteerde longitudinale klinische en radiologische follow-upperiode van ten minste 12 maanden hadden voltooid. Gestandaardiseerde criteria voor een bevestigde TDL follow-updiagnose vereisten een geverifieerde klinische neurologische stabilisatie of verbetering, vergezeld van een volumetrische reductie van ≥50% van het contrastversterkende laesiecomponent op opeenvolgende follow-upscans, zonder toediening van cytostatische of oncologische therapieën. Follow-up beeldvormend onderzoek werd uitgevoerd in intervallen van 3 tot 6 maanden om de regressie van de laesie te beoordelen. Patiënten werden uitgesloten indien zij geen definitieve einddiagnose hadden, de diagnose kregen van alternatieve pathologieën (bijv. hersenabces, metastase of subacuut infarct), of niet-diagnostische MRS-gegevens hadden als gevolg van ernstige bewegingsartefacten, slechte shimming of aanzienlijke basislijnvervorming. Alle niet-diagnostische spectra werden kwantitatief gescreend en uitgesloten vóór de geblindeerde onafhankelijke evaluatie om selectiebias te elimineren. Een schematische weergave van het onderzoeksontwerp en het proces van patiëntselectie wordt weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1. Patiëntselectie en onderzoeksopzet. Stroomschema dat de inschrijving van patiënten en de selectie voor het onderzoek illustreert. In totaal werden 145 patiënten met onbepaalde intracraniële laesies gescreend die een conventionele MRI-scan (magnetic resonance imaging) en protonen-magnetische resonantiespectroscopie (1H-MRS) hadden ondergaan. Na toepassing van de uitsluitingscriteria werden 63 patiënten opgenomen in de uiteindelijke analyse. De uiteindelijke cohort bestond uit patiënten met hooggradig glioom (n = 28), laaggradig glioom (n = 6), primair lymfoom van het centraal zenuwstelsel (n = 14) en tumefactieve demyeliniserende laesies (TDL; n = 15). De uitsluitingscriteria omvatten het ontbreken van een definitieve diagnose (n = 32), alternatieve diagnoses (n = 32) en MRS-onderzoeken van onvoldoende kwaliteit (n = 18). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Conventionele MRI-acquisitie
Alle neuroimaging-onderzoeken werden uitgevoerd met een 3.0-T whole-body magnetic resonance-scanner, uitgerust met een 8-kanaals phased-array hoofdspoel. Voorafgaand aan het onderzoek werd een veiligheidsscreening van de patiënten uitgevoerd, waarbij een verplichte uitsluitingsdrempel van een geschatte glomerulaire filtratiesnelheid (eGFR) <30 mL/min/1.73 m2 werd vastgesteld om nefrogene systemische fibrose te voorkomen. Het conventionele MRI-protocol omvatte axiale T1-fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) beelden (repetitietijd [TR] = 1750 ms, echotijd [TE] = 25.0 ms, field of view [FOV] = 240 mm × 192 mm, plakdikte = 6 mm, interslice gap = 1 mm, matrixgrootte = 320 × 224), T2-gewogen beelden (T2WI; TR = 4841 ms, TE = 102.8 ms, FOV = 240 mm × 240 mm, matrix = 416 × 416), en T2-FLAIR beelden (TR = 7000 ms, TE = 138.1 ms, FOV = 240 mm × 240 mm, matrix = 256 × 256).
Na intraveneuze toediening van een macrocyclisch gadoliniumhoudend contrastmiddel bij een standaarddosis van 0.2 mmol/kg en een stroomsnelheid van 2 mL/s, werden contrastversterkte spoiled gradient recalled echo (SPGR) T1-gewogen beelden verkregen (TR = 7.3 ms, TE = 3.1 ms, FOV = 240 × 240 mm, plakdikte = 1 mm met een overlap van 0.5 mm, matrix = 256 × 256). Patiënten werden in de faciliteit gedurende minimaal 30 min na toediening van het contrastmiddel continu gemonitord om acute bijwerkingen of allergische reacties te identificeren en te behandelen.
1H-MRS acquisitie en voorgeschreven voxelgeometrie
2D multi-voxel 1H-MRS werd uitgevoerd met een point-resolved spectroscopy (PRESS) sequentie. Het volume van interesse (VOI) werd bepaald op multiplanaire contrastversterkte T1-gewogen en T2-FLAIR beelden om het solide deel van de laesie, het peritumoraal oedeem en het aangrensende normaal ogende hersenweefsel te omvatten. Om institutionele consistentie binnen de retrospectieve cohort te waarborgen, werd het multi-voxel grid uniform parallel uitgelijnd met de lijn tussen de commissura anterior en commissura posterior (AC-PC) en gecentreerd over de maximale diameter van de doellaesie.
De scanparameters voor de MRS-acquisitie omvatten een repetitietijd (TR) = 1000 ms, echotijd (TE) = 144 ms, gezichtsveld (FOV) = 240 mm × 240 mm, plakdikte = 15,0 mm, interslice-gap = 20,0 mm en het aantal excitaties (NEX) = 1,0. De nominale afmetingen van de individuele spectroscopische voxels binnen de acquisitiematrix waren 7,5 mm × 7,5 mm × 15,0 mm, verkregen met een spectroscopische acquisitiematrix van 32 × 32, wat overeenkomt met een individueel voxelvolume van ongeveer 0,84 mL. Voor watersuppressie en lokale shimming werden consistent standaard geautomatiseerde procedures toegepast. Strikte kwaliteitscontrole-checkpoints tijdens de acquisitie vereisten een lokale waterpiek-halfbreedte op halve hoogte (FWHM) lijnbreedte van ≤15 Hz en een geautomatiseerde watersuppressie-attenuatie van meer dan 98%. Er werd gekozen voor een relatief lange echotijd (TE = 144 ms) om een vlakke basislijn te verkrijgen door short-TE macromolecuulsignalen en brede achtergrondlipidcontaminatie, die vaak worden waargenomen bij acute inflammatoire laesies, te onderdrukken, waardoor de fasehelderheid voor de belangrijkste diagnostische metabolieten werd verbeterd.
Spectrale nabewerking, softwareworkflow en kwantitatieve analyse
De ruwe spectrale gegevens werden overgebracht naar een specifiek diagnostisch post-processing werkstation waarop gespecialiseerde software voor multi-modaliteitsevaluatie werd uitgevoerd. De geautomatiseerde post-processing workflow bestond uit opeenvolgende stappen: apodisatie van ruwe gegevens met een 2 Hz Gaussian filter, fast Fourier transformatie, geautomatiseerde nulde- en eerste-orde fasecorrectie en geautomatiseerde polynomiale basislijnaanpassing. Spectrale kwaliteitsdegradatie door residuele rollende basislijnen werd kwantitatief beoordeeld, en voxels met een basislijndistorsie die 10% van de maximale metabolietpiekhoogte overschreed, werden uitgesloten.
Regio's van belang (ROI's) werden handmatig geplaatst in de meest representatieve solide delen van de laesies, waarbij macroscopische necrose, cysteuze componenten, bloedingen, calcificaties en gebieden nabij de schedelbasis of de ventrikels werden vermeden om spectrale contaminatie en voxel-volumemiddelingsartefacten te minimaliseren. Specifiek werden drie optimale doelvoxels bemonsterd binnen de actieve, contrastversterkende, niet-necrotische rand van de laesie. Voor interne standaardisatie werd een gekoppelde spiegel-ROI van identieke grootte en symmetrische rastercoördinaten geplaatst in de contralaterale, normaal ogende witte stof. De contralaterale referentieregio werd geverifieerd als metabolisch onbeïnvloed door de normale, symmetrische signaalintensiteit op T1-gewogen, T2-gewogen en T2-FLAIR-beelden te bevestigen. Een gelokaliseerd coil-intensiteitsnormalisatiefilter werd toegepast om bias door afstandsafhankelijke gevoeligheid van de oppervlaktespoel te minimaliseren.
De belangrijkste cerebrale metabolieten werden geïdentificeerd op basis van hun resonantiefrequenties: NAA bij 2.0 ppm, Cr bij 3.0 ppm, Cho bij 3.2 ppm, lipiden (Lip) bij 0.9–1.3 ppm en lactaat (Lac) bij 1.3 ppm. De detectiedrempel voor metabolietpieken werd gedefinieerd als een signaal-ruisverhouding (SNR) van ≥5. Vanwege de fase-modulatiekenmerken van de acquisitie met TE = 144 ms werden lipide- en lactaatpieken afzonderlijk geanalyseerd: lactaat werd geïdentificeerd aan het kenmerkende omgekeerde dublet bij 1.33 ppm, terwijl mobiele lipiden rechtop bleven bij 0.9–1.3 ppm, waardoor piekoverlap werd geminimaliseerd. Absolute piekintegralen werden gebruikt om de intra-lesionale metabolietratio's (Cho/Cr, NAA/Cr en NAA/Cho) te berekenen door de metingen van de drie doel-ROI's te middelen. Relatieve metabolietratio's (rCho/Cr, rNAA/Cr en rNAA/Cho) werden berekend door de waarden van de laesie te normaliseren ten opzichte van die van het contralaterale normale weefsel. Om de betrouwbaarheid tussen beoordelaars vast te stellen, werden de ROI-selectie en spectrale kwantificering onafhankelijk uitgevoerd door twee ervaren neuroradiologen die geblinderd waren voor de uiteindelijke klinische en histopathologische diagnoses. Eventuele procedurele of positionele discrepanties bij de voxelselectie werden via consensus met een derde senior neuroradioloog opgelost.
Statistische Analyse
Alle statistische modellering en grafische visualisaties werden uitgevoerd met behulp van een geverifieerde statistische computeromgeving. De normaliteit van continue variabelen werd beoordeeld met de Shapiro–Wilk-toets. Continue metabole variabelen werden tussen meerdere ziektegroepen vergeleken met de Kruskal–Wallis H-toets, gevolgd door de Wilcoxon-rangsomtoets voor post-hocvergelijkingen. Gepaarde verschillen tussen de laesiekern en het contralaterale normale weefsel werden geëvalueerd met de Wilcoxon-tekenrangtoets. Receiver operating characteristic (ROC)-curves werden opgesteld om de diagnostische prestaties te evalueren door de optimale afkapwaarden, de area under the curve (AUC), sensitiviteit, specificiteit, positief voorspellende waarde en negatief voorspellende waarde te berekenen, waarbij de bijbehorende 95% betrouwbaarheidsintervallen (95% BI's) voor alle puntschattingen werden afgeleid met de Wilson-scoremethode. De overeenstemming tussen lezers werd geëvalueerd met de intraclass-correlatiecoëfficiënt (ICC) en Bland-Altman-plots. Een tweezijdige p-waarde <0,05 werd beschouwd als statistisch significant.