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目的1.通过采用多模态磁共振成像(包括:常规平扫及增强、DKI、IVIM、DSC)技术,分析脑胶质瘤瘤体实质区、瘤周水肿区、对侧正常脑白质区的各磁共振参数,初步探讨各磁共振参数对脑胶质瘤分级诊断的价值及与病理分级的相关性。2.探讨各多模态磁共振成像(DKI、IVIM、DSC)技术对胶质瘤分级诊断的最优参数。3.联合应用多模态磁共振成像技术,可提高脑胶质瘤分级诊断效能,为临床患者个性化的诊治提供客观的依据。材料和方法1.以在2015年9月-2017年11月期间经过伦理委员会批准并提供书面知情同意的疑似脑胶质瘤患者为研究对象。最后71例行手术切除及组织病理证实为脑胶质瘤,且术前未作放化疗及其他抗肿瘤治疗,其中30例低级别胶质瘤(low-grade gliomas,LGG)(Ⅰ级2例,Ⅱ级28例),41例高级别胶质瘤(high-grade gliomas,HGG)(Ⅲ级25例,Ⅳ级16例)。年龄18~77岁;平均45.6±11.1岁,男性37例(平均44.1±9.8岁),女性34例(平均年龄47.2±12.4岁)。2.使用美国Signa Excite HDx 1.5T MR扫描仪和8通道头颅相控阵线圈;在MR平扫及增强扫描基础上行DKI、IVIM、DSC成像。所得多模态MR图像应用GE ADW4.6工作站中Function tool相应软件来测量肿瘤实质区、瘤周水肿区及对侧正常脑白质区的各多模态MR参数(包括:DKI(FA,MD,Da,Dr,FAK,MK,Ka和Kr)、IVIM(sADC,D,D*,f,DDC和α)及DSC(rCBF,rCBV,MTT和TTP))值,并计算规范化(瘤体实质区/对侧正常脑白质区)肿瘤实质区的各多模态MR参数值。3.采用SPSS 13.0软件进行统计分析,所测数据以均数±标准差(X±S)表示,并以P<0.05认为有统计学意义。采用单因素方差分析比较高、低级别胶质瘤肿瘤实质区、瘤周水肿区、对侧正常脑白质区及规范化肿瘤实质区各多模态MR参数差异。采用ROC曲线比较高、低级别胶质瘤各多模态MR参数的诊断效能。运用Spearman’s相关分析各多模态MR参数与胶质瘤病理分级的相关性。采用二分类Logistic回归分析,预测单模磁共振(DKI、IVIM和DSC)成像技术和联合多种模磁共振成像技术对胶质瘤分级诊断的准确性。结果1.弥散峰度成像(DKI)肿瘤实质区,LGG的规范化MK,Ka和Kr值低于HGG(P<0.05),而规范化的MD,Da,Dr和FAK值则高于HGG(P<0.05)。肿瘤实质区FA值在HGG与LGG间差异,无统计学意义(P>0.05)。瘤周水肿区,LGG的Da值低于HGG(P<0.05)。对侧正常脑白质区,LGG的MD和Da值低于HGG(P<0.05),而MK和Ka值高于HGG(P<0.05)。高、低级别胶质瘤者肿瘤实质区FA,MK,Ka和Kr的平均值低于对侧正常脑白质区(P<0.05),而MD,Da和Dr的平均值大于对侧对侧正常脑白质区(P<0.05)。2.体素不相干运动(IVIM)扩散加权成像肿瘤实质区,LGG的规范化sADC,D,D*,DDC和α值高于HGG(P<0.05),而高、低别胶质瘤肿瘤实质区f值和瘤周水肿区的各IVIM参数值差异,无统计学意义(P>0.05)。对侧正常脑白质区,LGG的DDC和α的值略低于HGG(P<0.05)。高、低级别胶质瘤者肿瘤实质区sADC,D,D*,DDC和α的平均值低于对侧正常脑白质区(P<0.05),而f的平均值大于对侧正常脑白质区(P<0.05)。3.动态磁敏感对比增强(DSC)肿瘤实质区,LGG的规范化rCBF和rCBV值低于HGG(P<0.05),而高、低级别胶质瘤间规范化MTT和TTP值差异,无统计学意义(P>0.05)。瘤周水肿区,LGG的TTP值低于HGG(P<0.05)。对侧正常脑白质区,高、低级别胶质瘤间的rCBF,rCBV,MTT和TTP值差异,均无统计学意义(P>0.05)。高、低级别胶质瘤者肿瘤实质区rCBF和rCBV的平均值高于瘤周水肿区及对侧正常脑白质区(P<0.05)4.通过对高、低级别胶质瘤各规范化肿瘤实质区的DKI、IVIM和DSC参数的ROC分析,计算高、低级别胶质瘤分级诊断的最佳阈值、AUC、灵敏度和特异性。分别发现规范化的MK(0.471,0.842,92.7%,76.7%)、α(1.064,0.819,76.7%,78.0%)和rCBV(2.240ml/100g,0.849,87.8%,76.7%)值对脑胶质瘤的分级诊断有更好的诊断效能。5.运用Spearman’s相关分析发现,规范化的rCBF,rCBV,MK,Ka和Kr值与高、低肿瘤级别间呈正相关(P<0.01),而MD,Da,Dr,FAK,sADC,D,D*,DDC和α值与高、低肿瘤级别间呈负相关(P<0.01)。6.当结合多个多模态MR参数来预测高、低级别胶质瘤分级诊断的准确性时,IVIM(87.3%)相对于其他两种模式显示出更好的诊断准确性,其次是DSC(81.7%)和DKI(80.3%)。同时联合DKI和IVIM的诊断准确性为91.7%,其次是结合DSC和IVIM(87.3%)以及结合DSC和DKI(85.9%)。三种模态的MR(DSC,DKI,IVIM)成像联合运用显示了预测肿瘤分级的更高准确性(100%)。结论1.多模态磁共振成像是脑胶质瘤术前无创分级诊断的有效影像学技术,它们相互间有互补作用;2.rCBF,rCBV,MK,Ka和Kr值与胶质瘤高、低级别呈正相关,而MD,Da,Dr,FAK,sADC,D,D*,DDC和α值则呈负相关。3.DKI,IVIM和DSC各参数中,对胶质瘤分级诊断分别以MK、α和rCBV值诊断效能最好;4.单种模态MR检查以IVIM预测准确性最高,随后是DSC、DKI;联合多种模态MR检查可以更好的提高预测高、低级别胶质瘤的准确性,为患者的诊、治提供帮助。