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目的:1、探讨3.0 T MRI在直肠癌术前评估中的应用价值(形态学)。2、比较几种不同的扩散加权成像模型,包括传统的单指数扩散加权成像、双指数模型即体素内不相干运动(IVIM)、拉伸指数模型(SEM),选择能真实反应组织水分子扩散分布和直肠癌特征的最佳数学模型(功能学)。方法:1、对41例经病理证实为直肠癌的患者行常规MRI、高分辨MRI及DWI扫描,测量肿瘤最下缘距肛缘的距离及病变累及环周百分比,观察肿瘤形态,评估肿瘤的T、N分期、环周切缘、系膜血管受侵的状态,与肠镜和手术病理结果比较。2、对45例病理确诊为直肠腺癌的患者行13个b值的DWI扫描,测量肿瘤与邻近正常直肠管壁的DWI信号强度,分别使用单指数模型、双指数模型及拉伸指数模型计算并比较这些功能参数值(ADC Stand、ADC Slow、ADC Fast、f、DDC及α)。结果:1、MRI对判断直肠癌肿块下缘到肛缘的距离具有很好的预测价值(P>0.05);T1-2期、T3期肿瘤累及环周百分比的平均值分别是61%、83%(P>0.05);诊断T、N分期的总准确度分别是80.5%、75.6%,与病理诊断的一致性较好(Kappa值=0.564、0.634);诊断环周切缘、系膜血管是否受累的总准确度分别是90.2%、73.2%,与病理诊断的一致性分别是较好和中度一致(Kappa值=0.765、0.461)。2、拉伸指数模型在反应直肠癌和正常肠壁的真实扩散效应时具有最佳拟合度(R2=0.9983、0.9988)。与正常管壁组织相比,肿瘤组织的参数值(ADC Stand、ADC Slow、f、DDC及α)明显减低[正常肠壁组织的ADC Stand、ADC Slow、f、DDC及α分别是(1.400±0.128)×10-3mm2/s、(1.070±0.089)×10-3mm2/s、0.410±0.091、(1.754±0.414)×10-3mm2/s、0.775±0.078;直肠癌组织的ADC Stand、ADC Slow、f、DDC及α分别是(0.810±0.064)×10-3mm2/s、(0.602±0.042)×10-3mm2/s、0.277±0.044、(0.833±0.139)×10-3mm2/s、0.722±0.045](P<0.05)。两组的ADC Fast分别是(12.578±7.071)×10-3mm2/s、(10.818±4.207)×10-3mm2/s,无明显统计学差异(P>0.05)。在鉴别肿瘤与正常组织时,参数DDC所获取的曲线下面积(AUC=0.997)相对较高,在阈值为1.230×10-3mm2/s时,诊断的特异度及敏感度分别是99.6%、100%。结论:1、3.0 T MRI在直肠癌术前诊断评估中具有很好的应用价值,可为临床提供较全面的信息。2、双指数模型及拉伸指数模型能更准确地评估组织的生物学性能,且拉伸指数模型是直肠癌最佳的选择模型,其参数DDC的诊断效能较高。