動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像及動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評(píng)估中的應(yīng)用研究.pdf

1、[目的] 1、利用3.0TMRI進(jìn)行動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（DSC）磁共振成像研究，探討各種腦腫瘤的磁共振灌注成像特點(diǎn)，評(píng)價(jià)DSC技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。 2、對(duì)比研究動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（DSC）磁共振成像技術(shù)及動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評(píng)估中的作用，探討ASL技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。 [材料和方法] 1、研究對(duì)象 2008年8月-2009年2月間經(jīng)南方醫(yī)院收治且資料完

2、整的41例腦腫瘤患者，所有病例術(shù)前均行DSC及FAIR磁共振灌注成像。所有病理均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，其中，高級(jí)別膠質(zhì)瘤8例，低級(jí)別膠質(zhì)瘤16例，轉(zhuǎn)移瘤7例，腦膜瘤10例。 2、儀器設(shè)備及掃描序列 采用美國(guó)GE公司SignaEXCITEHD3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀，以頭顱8通道相控陣線圈為接受線圈。常規(guī)掃描序列包括橫斷面SE-T1WI、FSE-T2WI、FLAIR及增強(qiáng)后橫斷面、冠狀面、矢狀面SE-T1WI掃描，灌注加權(quán)成像序

3、列：1、DSC，成像序列為GRE-EPI，TR/TE1500/最小，矩陣128×128，反轉(zhuǎn)角90°，F(xiàn)OV240×240mm，層厚5mm，層間隔1.5mm，采集50次，掃描時(shí)間1min20s；2、FAIR，成像序列為GRE-EPI，TR/TE/TI800ms/minimum/1400ms，矩陣128×128，F(xiàn)OV=24×24cm，層厚5mm、層距1.5mm，掃描時(shí)間2min24s，phase=32。采用ADW4.3工作站，GEFun

4、ctool軟件用于圖像數(shù)據(jù)測(cè)量及后處理。 3、圖像處理與分析 （1）圖像處理：將DSC及FAIR原始數(shù)據(jù)均導(dǎo)入GEADW4.3工作站進(jìn)行移動(dòng)校正及降噪處理，然后利用工作站自帶灌注分析軟件對(duì)灌注圖像進(jìn)行分析處理，DSC數(shù)據(jù)分析處理后自動(dòng)得出相對(duì)腦血容量（relativecerebralbloodvolume，rCBV）圖及相對(duì)腦血流量（relativecerebralbloodflow，rCBF）圖；FAIR數(shù)據(jù)分析處理后

5、自動(dòng)得出相對(duì)腦血流量（relativecerebralbloodflow，rCBF）圖。 （2）感興趣區(qū)選擇：所得各組灌注圖中，結(jié)合常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)圖像，選取腫瘤實(shí)性部分灌注最明顯層面作為分析層面，并選擇感興趣區(qū)（regionofinterest，ROI）于瘤區(qū)實(shí)性區(qū)域、瘤旁1cm及瘤旁2cm灌注最明顯區(qū)域，感興趣區(qū)大小50～60m㎡，每處測(cè)量3次，求其平均值，分別獲得瘤區(qū)實(shí)性區(qū)域、瘤旁1cm及瘤旁2cm區(qū)域最大灌注值，然后

6、取同層面對(duì)側(cè)正常腦白質(zhì)區(qū)灌注值作為對(duì)照，求其比值，得出瘤區(qū)實(shí)性區(qū)域、瘤旁1cm及瘤旁2cm區(qū)域最大灌注指標(biāo)即平均最大相對(duì)腦血容量（maximumrelativecerebralbloodvolume，rCBVmax）比值或平均最大相對(duì)腦血流量（maximumrelativecerebralbloodflow，rCBFmax）比值。在選取ROI時(shí)，DSC所得圖像處理后系統(tǒng)同時(shí)生成感興趣區(qū)信號(hào)強(qiáng)度-時(shí)間曲線（signalintensity-

7、timecurve，SI-Tcurve）圖。 4、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有數(shù)據(jù)均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05。P<0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 運(yùn)用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)方差分析（repeatedmeasures）對(duì)DSC及ASL技術(shù)所得灌注指標(biāo)rCBVmax比值及rCBFmax比值分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并對(duì)所得同組腫瘤相同區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值

8、行Pearson相關(guān)分析。對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義指標(biāo)繪制ROC曲線，找出最佳分類閾值，然后計(jì)算出其敏感性、特異性及準(zhǔn)確性。對(duì)ASL技術(shù)所得平均rCBFmax比值與DSC技術(shù)所得平均rCBFmax比值行線性回歸分析，得出其相關(guān)系數(shù)，了解其相關(guān)性。 [結(jié)果] 1、DSC技術(shù) （1）腫瘤實(shí)性區(qū)域比較：低級(jí)別膠質(zhì)瘤組灌注指標(biāo)低于其他各組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），余各組兩兩間差異無(wú)顯著性。高級(jí)別膠質(zhì)瘤組、低級(jí)別膠質(zhì)

9、瘤組、轉(zhuǎn)移瘤組及腦膜瘤組平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值分別為7.997±3.648、3.148±1.701、8.505±2.652、8.570±4.699及7.817±3.330、2.924±1.201、8.873±2.832、8.572±4.617。 （2）腫瘤周圍1cm及2cm區(qū)域比較：瘤旁1cm區(qū)域高級(jí)別膠質(zhì)瘤組灌注指標(biāo)高于其他各組，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），低級(jí)別膠質(zhì)瘤組灌注指標(biāo)高于轉(zhuǎn)移瘤組，且

10、差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），余兩兩間差異無(wú)顯著性。高級(jí)別膠質(zhì)瘤組、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組、轉(zhuǎn)移瘤組及腦膜瘤組瘤旁1cm區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值分別為2.662±1.340、0.992±0.292、0.586±0.123、0.920±0.516及2.754±1.272、0.961±0.330、0.602±0.143、0.762±0.298。各組腫瘤瘤旁2cm區(qū)域灌注指標(biāo)比較差異無(wú)顯著性。 （3）同組腫瘤不同

11、區(qū)域比較：腫瘤實(shí)性區(qū)域灌注指標(biāo)均高于瘤周組織，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），且高級(jí)別膠質(zhì)瘤組瘤旁1cm區(qū)域灌注指標(biāo)高于瘤旁2cm區(qū)域，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組瘤旁1cm區(qū)域灌注指標(biāo)低于瘤旁2cm區(qū)域，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；余各組腦腫瘤瘤旁1cm與瘤旁2cm區(qū)域灌注指標(biāo)差異無(wú)顯著性。 （4）ROC曲線及Pearson相關(guān)分析：對(duì)高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組實(shí)性區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCB

12、Fmax比值行ROC曲線分析，其閾值分別取4.967、5.335，兩指標(biāo)敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為87.5%、87.5%、87.5%及87.5%、100%、95.8%；高級(jí)別膠質(zhì)瘤組與轉(zhuǎn)移瘤組瘤旁1cm區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值行ROC曲線分析，其閾值分別取1.235、1.176，兩指標(biāo)敏感性、特異性及準(zhǔn)確性均為87.5%、100%、93.3%；對(duì)同組腦腫瘤同區(qū)域兩灌注指標(biāo)行Pearson相關(guān)分析，顯示兩灌注指

13、標(biāo)在同組腦腫瘤相同區(qū)域顯著正相關(guān)。 2、ASL技術(shù) （1）腫瘤實(shí)性區(qū)域比較：低級(jí)別膠質(zhì)瘤組灌注指標(biāo)低于其他各組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），余各組腫瘤兩兩間差異無(wú)顯著性，高級(jí)別膠質(zhì)瘤組、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組、轉(zhuǎn)移瘤組及腦膜瘤組平均rCBFmax比值分別為2.268±0.680、1.301±0.249、2.318±0.590、2.272±0.774。 （2）腫瘤周圍1cm及2cm區(qū)域比較：各組腦腫瘤于瘤旁1cm及

14、瘤旁2cm區(qū)域灌注指標(biāo)差異無(wú)顯著性。 （3）同組腫瘤不同區(qū)域比較：各組腫瘤瘤區(qū)實(shí)性區(qū)域灌注指標(biāo)高于瘤旁1cm及瘤旁2cm區(qū)域，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；瘤旁1cm與瘤旁2cm區(qū)域比較差異均無(wú)顯著性。 （4）ROC曲線分析：對(duì)高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組實(shí)性區(qū)域平均rCBFmax比值行ROC曲線分析，取閾值為1.432，敏感性、特異性及準(zhǔn)確性為100%、87.5%、91.7%。 （5）線性回歸分析：ASL技術(shù)與D

15、SC技術(shù)于腫瘤實(shí)性區(qū)域所得共同灌注指標(biāo)平均rCBFmax比值行線性回歸分析，顯示二者顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R等于0.907。 [結(jié)論] 1、利用DSC技術(shù)能無(wú)創(chuàng)性地獲取反映腦腫瘤血管增殖程度的血流動(dòng)力學(xué)信息。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示各組腦腫瘤相同區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值顯著正相關(guān)，提示平均rCBFmax比值與平均rCBVmax比值均能反映腫瘤組織血流灌注狀態(tài)，均可應(yīng)用于腦腫瘤術(shù)前病理學(xué)級(jí)別評(píng)

16、估及鑒別診斷。 2、DSC技術(shù)瘤區(qū)實(shí)性區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值對(duì)高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤具有很好的鑒別作用。高級(jí)別膠質(zhì)瘤組高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，ROC曲線分析閾值分別取4.967及5.335，兩灌注指標(biāo)對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為87.5%、87.5%、87.5%及87.5%、100%、95.8%。 3、DSC技術(shù)瘤旁1cm區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值

17、對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤具有很好的鑒別作用，高級(jí)別膠質(zhì)瘤組高于轉(zhuǎn)移瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，ROC曲線分析閾值分別取1.235及1.176，其敏感性、特異性及準(zhǔn)確性均為87.5%、100%及93.3%。 4、ASL技術(shù)可準(zhǔn)確反映腦腫瘤及腫瘤周圍組織血流灌注信息，與DSC技術(shù)所得研究結(jié)果基本一致，兩種技術(shù)rCBFmax比值的線性回歸分析顯示二者顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)R=0.907），說(shuō)明兩種技術(shù)均可用于腦腫瘤的術(shù)前級(jí)別判斷。 5