MRSI在腦星形細胞腫瘤及其放療中的應用動物實驗與臨床研究.pdf

1、第一部分3．0TMRI上健康鼠腦及C6膠質瘤模型MRSI特點 目的：探討影響鼠腦MRSI的成像因素及在3．0TMRI上正常鼠腦及鼠腦C6膠質瘤模型各代謝物的相對定量值。材料和方法：健康雄性SD大鼠62只，體重250～300g。完全隨機分為兩大組，一組為C6膠質瘤模型組，又分為ABCD四小組，在右尾狀核區(qū)接種C6膠質瘤細胞；另一組為對照組。采用GEvsignaVH／i3．OT成像系統(tǒng)、大鼠專用線圈進行檢查，MRSI采用多體素PRE

2、SS序列，F(xiàn)unctool軟件包后處理。結果：接種的32只SD大鼠中，成功30只。在進行MRSI檢查時，關鍵要選擇合適的體素位置，并對勻場進行優(yōu)化，同時要恰如其分的放置飽和帶。結論：在3．0TMRI上進行鼠腦MRSI檢查切實可行；通過測定正常鼠腦及鼠腦C6膠質瘤模型各代謝物的比值，為以后的科研工作提供有價值的參考值。 第二部分鼠腦C6膠質瘤模型在體MRSI改變與組織學定量對照研究 目的：研究MRSI各代謝物相對定量值在大

3、鼠C6膠質瘤模型不同部位的改變及其與Ki-67標記指數(shù)和腫瘤細胞核定量組織測量資料之間的相關性。材料和方法：健康雄性SD大鼠62只，體重250～300g。完全隨機分為兩大組，一組為C6膠質瘤模型組(32只)，又分為ABCD四小組(每組各8只)；另一組為對照組(30只)。采用GEsignaVH／i3．0T成像系統(tǒng)、大鼠專用線圈進行檢查，MRSI采用多體素PRESS序列，F(xiàn)unctool軟件包后處理。C6膠質瘤模型組在波譜后處理時需要選擇3

4、個體素：腫瘤區(qū)域、腫瘤周圍區(qū)域和對側正常區(qū)；對照組在波譜后處理時，ROI選擇在右尾狀核區(qū)。利用Ki-67免疫染色石蠟切片，通過Image-ProPLUS軟件分析腫瘤組織的核面積、核圓形度、核密度以及Ki-67標記指數(shù)。確保在C6膠質瘤模型的同一區(qū)域進行MRSI、Ki-67標記指數(shù)和腫瘤細胞核定量組織測量檢查，并檢測MRSI改變、Ki-67標記指數(shù)和生存率之間的關系。結果：①Cho／Cr、Cho／NAA、LL／Cr在腫瘤區(qū)域、腫瘤周圍區(qū)域

5、、對側正常區(qū)域之間存在顯著統(tǒng)計學差異；②NAA／Cr在腫瘤區(qū)域與腫瘤周圍區(qū)域、對側正常區(qū)域間有統(tǒng)計學差異；③LipO．9／Cr在腫瘤區(qū)域與腫瘤周圍區(qū)域、對側正常區(qū)域有顯著統(tǒng)計學差異④Glx／cr在腫瘤區(qū)域與對側正常區(qū)域有顯著統(tǒng)計學差異；⑤Ki-67標記指數(shù)與Cho／Cr、Cho／NAA有明顯的正相關，但與NAA／Cr無相關性；核面積、核圓形度、核密度與各代謝物相對定量值之間沒有相關性；⑥在Kaplan-Meier生存率分析中，高(Cho

6、／Cr≥2．0)、低(Cho／Cr<2)Cho／Cr比值組之間的差別有統(tǒng)計學意義。結論：C6膠質瘤模型的MRSI與Ki-67標記指數(shù)之間具有相關性，因此MRSI可以提供細胞增殖活動的信息，并有助于判斷預后。 第三部分MRSI在鼠腦C6膠質瘤模型放療隨訪中的價值 目的：研究MRSI在星形細胞腫瘤放療隨訪中的價值。材料和方法：健康雄性SD大鼠12只，體重250～300g，在右尾狀核區(qū)接種C6膠質瘤細胞。采用GEsignaⅧ／

7、i3．0T成像系統(tǒng)、大鼠專用線圈在大鼠膠質瘤模型放療前、放療后4天、10天、14天及20天進行檢查，MRSI采用多體素PRESS序列，F(xiàn)unctool軟件包后處理。波譜后處理時ROI選擇在腫瘤實質區(qū)。結果：總的來講，放療后系列隨訪中可見各代謝物相對定量值均逐漸降低。與放療前MRSI結果比較，放療后10天、M天及20天的Cho／Cr變化有顯著差異；放療后14天及20天的Cho／NAA變化有顯著差異；放療后20天的NAA／Cr變化有顯著差異

8、。對放療前及放療后4天腫瘤體積變化及代謝物改變進行分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤體積變化與Cho／Cr(r=O．814，P=O．001)、LL／Cr(r=O．720，P=O．008)、Glx／Cr(r=0．775，P=O．003)的變化呈明顯正相關。結論：MRSI在星形細胞腫瘤放療隨訪中具有重要價值，有助于判斷腫瘤對治療的反應。 第四部分MRSI在星形細胞腫瘤治療前的臨床價值 目的：研究星形細胞腫瘤的MRSI特點，以及MRSI在星形細胞

9、腫瘤術前分級和瘤周區(qū)域評價中的價值。材料和方法：本研究包括兩組：病例組和對照組。均采用GEsignaVH／i3．0T成像系統(tǒng)進行檢查，MRSI采用多體素PRESS序列。病例組53例，男性31例，女性22例，年齡15～65歲。均經手術病理證實，其中毛細胞型星形細胞瘤1例，彌漫性星形細胞瘤20例，間變性星形細胞瘤14例，膠質母細胞瘤18例。體素位置選擇在腫瘤實質區(qū)、瘤周區(qū)域和對側正常區(qū)。對照組包括26例健康志愿者，其中，男性8例，女性18例

10、。志愿者的選擇要求其平均年齡與病例組平均年齡相匹配，體素位置選擇在雙側半卵圓中心和雙側頂葉皮質。結果：1．PRESSl44和PRESS35在同一部位的Cho／Cr、Cho／NAA、NAA／Cr沒有差別；2．雖然頭顱單通道正交線圈和8通道相控陣線圈的SNR有明顯的差別，但是線圈類型對波譜代謝物相對定量值的影響沒有統(tǒng)計意義；3．順磁性造影劑會使Cho、Cr降低(沒有統(tǒng)計意義)，但對波譜各代謝物相對定量值的影響沒有統(tǒng)計學意義；4．健康志愿者灰

11、、白質的Cho／Cr、NAA／Cr和Glx／Cr具有顯著性差異；5．星形細胞腫瘤在MRSI上常表現(xiàn)為Cho升高、NAA降低，并且在高度惡性星形細胞腫瘤中出現(xiàn)Lip峰；6．星形細胞腫瘤瘤周區(qū)域的Cho／Cr與腫瘤實質區(qū)存在差別；7．腫瘤實質區(qū)的Cho／Cr、Lipl．3／Cr及Glx／Cr有助于對星形細胞腫瘤進行分級。結論：MRSI是一種有潛力的方法，可實現(xiàn)對星形細胞腫瘤不同部位進行評價，并有助于瘤周區(qū)域的識別及腫瘤的術前分級。

12、第五部分星形細胞腫瘤MRSI表現(xiàn)與組織學定量對照研究 目的：研究星形細胞腫瘤在術前MRSI上各代謝物的相對定量值與Ki-67標記指數(shù)和腫瘤細胞核定量組織測量資料之間的相關性。材料和方法：共24例星形細胞腫瘤，男性16例，女性8例，年齡20～65歲。采用GEsignaVH／i3．0T成像系統(tǒng)進行檢查，MRSI采用多體素PRESS序列。所有病例均經導航手術或立體定向穿刺活檢證實，其中彌漫性星形細胞瘤(WH02級)9例，間變性星形細胞

13、瘤(E103級)4例，膠質母細胞瘤(WH04級)H例。利用Ki-67免疫染色石蠟切片，通過Image-ProPLUS軟件分析腫瘤組織的核面積、核圓形度、核密度以及Ki-67標記指數(shù)。結果：彌漫性星形細胞瘤腫瘤細胞核的Ki-67標記指數(shù)、核圓形度、核密度、核面積分別為6．80％±3．16％、1．368±0．164、8．70％±6．84％、320±58；間變性星形細胞瘤為9．88％±3．35％、1.465±0．232、12．68％±7．77

14、％、387±31；膠質母細胞瘤為10．98％±5．94％、1.526±0．306、18．80％±12．39％、405±88。對所有的WHO2-4級星形細胞腫瘤來講，Cho／Cr與Ki-67標記指數(shù)、核密度呈正相關；Cho／NAA與核密度、核面積均呈正相關；Lipl．3／Cr與核圓形度、核面積均呈正相關，該結果說明隨著Lipl．3／Cr的升高，其核的體積增大、不規(guī)則性增加。核密度與LipO．9／Cr和Glx／Cr呈正相關。在膠質母細胞瘤中

15、，Ki-67標記指數(shù)與Cho／Cr呈正相關，核密度與Glx／Cr、mI／Cr呈正相關。結論：星形細胞腫瘤術前MRSI資料與Ki-67標記指數(shù)和腫瘤細胞核定量組織測量資料之間具有相關性，因此MRSI可以為星形細胞腫瘤的組織分級和細胞增殖提供準確信息。 第六部分MRSI在星形細胞腫瘤術后放療中的價值 目的：研究星形細胞腫瘤術后、分次放療后急性期及早期遲發(fā)反應期MRSI上各代謝物隨劑量、時間的變化趨勢。材料和方法：本研究包括兩

16、組：放療組和對照組。均采用GEsignaVH／i3．0T成像系統(tǒng)進行檢查，MRSI采用多體素PRESS序列。放療組共18例，年齡9-67歲(平均46±14歲)。均為術后患者(全切或部分切除)，其中膠質母細胞瘤(WH04級)7例，間變性星形細胞瘤(WHO3級)4例，彌漫性星形細胞瘤(WH02級)6例，毛細胞型星形細胞瘤(WH01級)1例。測量兩個體素：≥60Gy區(qū)(腫瘤床區(qū))和<40Gy區(qū)(對側正常區(qū))。一般先行常規(guī)分隔放射治療，然后進行

17、調強適形放射治療，靶區(qū)總處方劑量為60-68Gy。對照組包括18例健康志愿者，體素位置選擇在右半卵圓中心區(qū)。結果：星形細胞腫瘤術后放療前，~60Gy區(qū)(腫瘤床區(qū))的MRSI表現(xiàn)為NAA／Cr降低，Cho／Cr、Cho／NAA、LipO．9／Cr、Lipl．3／Cr、mI／Cr及Glx／Cr升高；而<40Gy區(qū)(對側正常區(qū))只出現(xiàn)NAA／Cr的降低?！?0Gy區(qū)的Cho／Cr在放療至6096總劑量時已經開始降低，并且呈進行性降低(從治療前

18、的2．521降到治療后1月的L810)。而<40Gy區(qū)則先輕度升高，隨后降至原來的水平。NAA／Cr隨著治療時間的延長而降低，但在<40Gy區(qū)的變化較小(從L507降至1．333)?！?0Gy區(qū)的Lipl．3／Cr在放療至60％總劑量時已經開始下降，并且逐漸降低(從治療前的1．398降至0．830)，但仍高于正常值。結論：MRSI可以對星形細胞腫瘤術后、放療后急性期和早期遲發(fā)反應期的代謝物改變進行檢測，有利于對腫瘤治療后的早期反應進行有