影像醫(yī)學與核醫(yī)學碩士畢業(yè)答辯演示課件

1、..1定量MR分析在食管癌早期診斷和放療療效早期預測中的應用研究匯報人：雷靜專業(yè)：影像醫(yī)學與核醫(yī)學導師：朱紹成..2第一部分IVIMDWI和DCEMRI在食管癌早期病變診斷中的初步研究..3&研究背景和目的&研究材料和方法&實驗結(jié)果&討論&結(jié)論..4研究背景食管癌是常見的消化道惡性腫瘤，我國食管癌以鱗癌為主。早期病變隱匿、惡性程度高、發(fā)展快等特點傳統(tǒng)的醫(yī)學影像學檢查僅從形態(tài)學分析食管病變及早準確的診斷病變是影像學檢查所面臨的一項挑戰(zhàn)..

2、5研究目的探討雙指數(shù)模型擴散加權(quán)成像（IVIMDWI）和動態(tài)增強（DCEMRI）定量成像技術(shù)在早期食管癌診斷中的應用價值..6研究對象和方法搜集我院30例2013年－2014年的食管癌患者，經(jīng)病理已經(jīng)證實為食管癌早期病理組織改變均局限在黏膜層和黏膜下層，病變直徑10mm以上受試者檢查前三個月內(nèi)無食管急慢性炎性病變且檢查前未做過任何抗癌和抗炎等相關(guān)治療均行MRI平掃、IVIMDWI及DCEMRI掃描..7研究對象和方法GE3.0TDisc

3、overy750磁共振掃描儀、8通道體部相控陣專用線圈，呼吸均勻者使用呼吸門控自由呼吸采集，呼吸不均勻者采用單次激發(fā)采集?；颊呷⊙雠P位，檢查前對患者進行淺慢腹式呼吸訓練。IVIMDWI掃描參數(shù)：橫斷位掃描，采用EPI、擴散、并行采集信號技術(shù)；回波時間57.8ms，重復時間8571ms，翻轉(zhuǎn)角NA，飽和脈沖NA，視野（FOV）2832cm，層厚5.0mm，層間距l(xiāng).0mm，頻率編碼方向：前后；擴散方向：所有方向；9個b值（0smm2、50

4、smm2、100smm2、200smm2、400smm2、600smm2、800smm2、1000smm2、和1500smm2）；掃描時間5分51秒。DCEMRI掃描參數(shù)：矢狀位掃描，對比劑采用歐乃影（釓雙胺注射液），0.5mmolkg用量。TR4ms，TE1.9ms，層厚3.8mm，層間距1.8mm，F(xiàn)OV34cm34cm，矩陣256192。共采集60個周期，每個周期16幅圖像，6秒一期，共960幅圖像。..8研究對象和方法所有原始數(shù)

5、據(jù)均傳送至GEADW45工作站使用Functool軟件和OmniKiics(GEHealthcare)后處理工作平臺，結(jié)合T2圖像，找到食管病變位置，計算產(chǎn)生IVIMDWISlowADC、FastADC、F和DCEMRI三個參數(shù)Ktrans、Kep和Ve。ROI設置原則是要求避開囊變、壞死、出血及含有正常血管的區(qū)域..9研究對象和方法應用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件，比較食管癌和正常食管組織各參數(shù)值，行兩獨立樣本t檢驗，P0.05為差異有

6、統(tǒng)計學意義。繪制早期食管癌診斷工作曲線(receiveroperatingacteristiccurve，ROC)。..10實驗結(jié)果食管癌組SlowADC值、FastADC值、F值分別為（0.860.28）103ｍｍs、（0.130.01）102ｍｍs、（0.480.19）；正常食管組分別為（0.810.29）103ｍｍ２s、（0.020.01）102ｍｍs、（0.640.08）。食管癌腫塊F值比正常食管組織F值低(t=2.391，P=

7、0.024)差異有統(tǒng)計學意義。而在食管癌腫塊與正常食管組織中，SlowADC值、FastADC值，兩組差異沒有統(tǒng)計學意義。..11實驗結(jié)果食管癌組Ktrans值、Kep值、Ve值分別為(0.450.19)min、(1.140.42)min和（0.370.17）；正常食管組分別為(0.140.04)min、(0.560.25)min和（0.270.11）。兩組之間Ktrans值和Kep值均較正常食管組高（t=4.525，P0.05；t=4

8、.585，P0.05），差異有統(tǒng)計學意義。而Ve值的差異無統(tǒng)計學意義。..12實驗結(jié)果Ktrans值、Kep值和F值的ROC曲線下面積分別為0.98、0.92和0.90；各自的診斷閾值分別為0.156min、0.622min和0.545；各自的診斷敏感度分別為0.95、0.95、0.90.特異度分別為：0.75、0.75、0.70...13①軸位壓脂T2WI，未見明顯異常；②b值=1000DWI，病灶呈高信號；③SlowADC圖，顯示范

9、圍：e0.40.00250；④FastADC圖，顯示范圍：0.0010.0250；⑤F圖，顯示范圍：0.0010.250；⑥矢狀位壓脂T2WI，未見明顯異常；⑦Ktrans圖，顯示范圍：0.0001.000；⑧Kep圖，顯示范圍：0.0005.000；⑨Ve圖，顯示范圍：0.0001.000；⑩鱗狀細胞癌（HE，100）。注：偽彩圖中暖色調(diào)越高代表數(shù)值越大。..14討論IVIMDWI定量參數(shù)包括：SlowADC值、FastADC值、F值

10、SlowADC值在IVIMDWI中是緩慢的擴散運動成分，代表純的水分子擴散運動，稱為純擴散系數(shù)；FastADC值在IVIMDWI中為快速的擴散的運動成分，它代表體素內(nèi)微循環(huán)的不相干運動，稱為假擴散系數(shù)；F值則代表灌注所占的比例。..15討論DCEMRI定量參數(shù)包括：(1)容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(volumetransferconstant，Ktrans)：對比劑通過血管壁的細胞間隙從血漿擴散分布到EES的速率；(2)速率常數(shù)(rateconsta

11、nt，Kep)：擴散至EES內(nèi)的對比劑通過血管壁細胞間隙返回到血漿的速率大小。(3)細胞外血管外間隙容積比(Ve)：單位容積組織內(nèi)血漿與細胞血管外之間(EES)的容積。..16討論本研究就雙指數(shù)模型來研究IVIMDWI在I期食管癌診斷上的應用價值。發(fā)現(xiàn)SlowADC和FastADC不能區(qū)分出食管癌和正常食管組織，但F值可以區(qū)分出正常食管組織與食管癌，其診斷閾值為0.545，即F值低于0.545者可考慮為食管癌。作者采用9個b值進行F值的

12、計算，食管癌F值明顯小于正常食管組織，意味著食管癌組織的血流灌注比例低于正常食管組織。這可能是由于腫瘤細胞增殖過快，新生血管壁形成不成熟造成的。本研究首次將IVIMDWI技術(shù)應用于食管并評價其在早期食管癌診斷中的價值，本研究比傳統(tǒng)的DWI技術(shù)在食管應用成功率高[27]，說明IVIMDWI可以應用在早期食管惡性腫瘤的診斷，SlowADC和FastADC在食管癌與正常食管組織差別不大，這可能與b值的選擇有關(guān)，目前各研究領(lǐng)域?qū)值的選擇沒有統(tǒng)

13、一定論。..17討論MR動態(tài)增強掃描定量分析是在分子水平上，利用動態(tài)增強圖像和藥代動力學模型，研究組織中對比劑濃度隨時間變化的規(guī)律及對比劑在血管內(nèi)外的交換過程，進而定量描述腫瘤微血管生成及通透性等血流動力學信息。美國學者EugeneY曾對5例食管腺癌進行試點性研究，研究結(jié)果表明，DCEMRI定量成像技術(shù)可以區(qū)別出正常食管和惡性食管腫瘤。在中國，食管鱗狀細胞癌為最多見的組織學類型，約占90%，本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)食管癌Ktrans值和Kep值較

14、正常食管組織高。已有研究證實，VEGF（vularendothelialgrowthfact）過表達可導致腫瘤疾病的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)食管癌的Ktrans值和Kep值其ROC曲線下面積分別為0.98和0.92，其診斷食管癌的效能較高，診斷閾值分別為0.156min和0.622min。說明定量DCEMRI功能成像技術(shù)作為一種定量的、無創(chuàng)的、經(jīng)濟的檢查，可用于食管癌的早期診斷。作者以往研究發(fā)現(xiàn)1例小細胞食管癌患者，其常規(guī)CT、MRI以及PET

15、CT均未發(fā)現(xiàn)異常，而定量功能磁共振Ktrans上發(fā)現(xiàn)參數(shù)值異常，DWI呈高信號。表明定量磁共振技術(shù)可以為早期食管癌的診斷提供功能改變的信息。..18結(jié)論1、定量磁共振參數(shù)F、Ktrans、Kep在食管癌的早期診斷中，可以反映細胞外水分子灌注的差異和血管生成的差異，具有良惡性食管早期鑒別的可行性。2、本組研究中，F(xiàn)astADC、SlowADC和Ve值在早期食管癌的診斷中，沒有意義?；蛟S是因為在病變發(fā)展過程中，組織內(nèi)血管外容積的相對比發(fā)展較

16、慢，還有待于今后研究的進一步研究和探討。..19第二部分定量DCEMRI在食管癌放療早期的療效預測分析中的應用研究..20&研究背景和目的&研究材料和方法&實驗結(jié)果&討論&結(jié)論..21研究背景臨床評估療效時間：放療一周期完全結(jié)束后（6周）水腫消退（4周）=10周臨床評估手段：實體瘤RECIST療效評估標準（主要腫瘤體積的變化）..22研究背景臨床問題：1、評估時間長（10周）2、因放療水腫效應，腫瘤體積變化不夠客觀真實3、能否找到一種影

17、像學方法能夠早期、定量、有效的反映出放療效果？？..23研究目的運用DCEMRI兩室模型技術(shù)對照分析ⅡⅢ期局部進展期食管鱗狀細胞癌放療前及放療3周后定量參數(shù)值的變化，以探討磁共振功能成像技術(shù)定量分析在食管癌放療早期療效預測的可行性。..24研究對象和方法經(jīng)食管鏡病理證實的ⅡⅢ局部進展期食管鱗狀上皮細胞癌39例所有患者均在我院行46周的放療，放療劑量為DT40Gy20FDT60Gy30F，每周5天，一天一次。放療前和放療3周后均在我院同一

18、設備行MRI動態(tài)增強檢查放療前和全部療程結(jié)束1月后在同一臺CT機進行實體腫瘤RECIST療效評價..25RECIST標準對腫瘤療效評價（1）靶病灶的療效評價靶病灶的評價根據(jù)病灶的最大長徑的總和來計算CR：所有靶病灶全部消失，并至少持續(xù)4周以上PR：所有靶病灶的最大長徑總和減少30%以上，并至少持續(xù)4周以上PD：觀察期間與最小值相比較最大長徑的總和增加20%SD：既不能滿足PR，又不能滿足PD的病變（2）非靶病灶療效評價CR：非靶病灶消失

19、和治療后腫瘤標志物恢復正常PD：出現(xiàn)新的病灶或已經(jīng)存在的非靶病灶有明顯的變化SD：即不滿足CR，又不滿足PD..26研究對象和方法(1)放療前:T1T2DCEMRICT(2)放療3周后：T1T2DCEMRI(3)放療總療程結(jié)束1月后：CT..27研究對象和方法GE3.0TDiscovery750磁共振掃描儀、8通道體部相控陣專用線圈，呼吸均勻者使用呼吸門控自由呼吸采集，呼吸不均勻者采用單次激發(fā)采集?；颊呷⊙雠P位，檢查前對患者進行淺慢腹式

20、呼吸訓練，動態(tài)增強掃描采用LAVA序列掃描參數(shù)：TR4ms，TE1.9ms，層厚3.8mm，層間距1.8mm，F(xiàn)OV34cm34cm，矩陣256192對比劑采用歐乃影（釓雙胺注射液），0.5mmolkg，使用高壓注射器經(jīng)肘前靜脈留置管按3.0mls快速注射，其后靜脈團注25ml生理鹽水沖洗注射對比劑前先掃描6期，而后連續(xù)掃描54個周期，共采集60個周期，每個周期16幅圖像，6秒一期，共960幅圖像。..28研究對象和方法所有原始數(shù)據(jù)均傳

21、送至OmniKiics(GEHealthcare)后處理工作平臺，運用軟件血流動力學Tofts兩室模型完成參數(shù)值的測量和計算，計算產(chǎn)生三個參數(shù)Ktrans、Kep和Ve。ROI設置原則是要求避開囊變、壞死、出血及含有正常血管的區(qū)域；放療前及放療3周后兩次ROI的位置應為同一時相、同一層面、相應位置。..29研究對象和方法總放療療程結(jié)束一月后，按照實體腫瘤RECIST療效評價標準分為：完全緩解（completeresponseCR）、部分

22、緩解（partialresponsePR）、疾病穩(wěn)定（stablediseaseSD）、疾病進展（progressivediseasePD）。CR和PR歸為治療有效組，SD和PD歸為治療無效組。..30研究對象和方法應用SPSS190統(tǒng)計學軟件，比較放療前有效組與無效組行兩獨立樣本t檢驗，放療3周后有效組與無效組各定量參數(shù)值的變化，行兩獨立樣本配對秩和檢驗檢驗，放療前和放療3周后腫塊體積行兩樣本配對t檢驗，P0.05有統(tǒng)計學意義。..3

23、1實驗結(jié)果軸位T2fs矢狀位T2fs..32實驗結(jié)果Ktransmapkepmapvemap..33實驗結(jié)果有效組無效組有效組14：放療前，58：放療3周后1、5：動態(tài)增強治療3周后強化面積變化不明顯2、6：Ktrans偽彩圖放療3周后Ktrans值減小3、7：Kep偽彩圖放療3周后Kep值減小4、8：Ve偽彩圖無效組912：放療前，1316：放療3周后9、13：動態(tài)增強治療3周后強化面積增加10、14：Ktrans偽彩圖11、15：K

24、ep偽彩圖12、16：Ve偽彩圖..34實驗結(jié)果放療前有效組和無效組參數(shù)Ktrans差異有統(tǒng)計學意義，Ktrans值有效組范圍為(0.370.71)min無效組范圍為（0.160.44）min。..35實驗結(jié)果放療3周后，有效組Ktrans值、Kep值減小，差異有統(tǒng)計學意義Ve值減小差異無統(tǒng)計學意義..36實驗結(jié)果無效組Ktrans值、Kep值、Ve值治療前后兩組參數(shù)差異變化不大..37實驗結(jié)果39例患者，放療前和放療3周后，矢狀位最大

25、層面腫瘤面積分別為(301.2954.07)mm2和（287.7846.98）mm2兩者差異無統(tǒng)計學意義（p0.05）。..38討論由于細胞代謝周期一般為3周，理論上放療早期療效已經(jīng)產(chǎn)生，但是由于放療副效應水腫的存在，僅靠觀察腫瘤形態(tài)學，很難客觀真實反映腫瘤對治療的反應。本研究結(jié)果顯示放療3周后，腫瘤體積變化不明顯，即體積的變化不能反映出腫瘤早期放療療效情況。而有效組藥代動力學參數(shù)Ktrans、Kep在放療3周后較放療前明顯減小，說明放

26、療3周后定量DCEMRI可以檢測到食管腫瘤微循環(huán)水平上的變化，能夠反映出放療療效，這與美國學者EugeneY等的研究結(jié)果相一致，EugeneY等認為DCEMRI定量成像技術(shù)可以區(qū)別正常食管和惡性食管腫瘤，且新輔助化療前后腫塊Ktrans值明顯下降，未研究Kep治療前后的變化規(guī)律。由于西方國家食管腺癌高發(fā)，而我國食管鱗癌占絕大多數(shù)，鱗癌對放療較腺癌敏感，所以本研究將磁共振定量分析技術(shù)用于放療療效的早期評價。本研究第二次DCEMRI掃描是在

27、放療的3周后，間隔比EugeneY等的時間短，此時腫瘤體積還未發(fā)生變化，因此觀察到的主要是功能性改變。..39結(jié)論1、放療前食管Ktrans值在(0.370.71)min預示治療療效好，Ktrans值在（0.160.44）min預示療效差2、放療3周后的Ktrans值、Kep值均降低，兩者能預測最終療效3、放療3周后腫瘤最大層面面積變化不能反映放療效果..40致謝由衷的感謝恩師朱紹成主任對我的言傳身教和淳淳教誨!是您見證了我每一步成長軌

28、跡，每一次的進步都和您的嚴格要求、悉心教誨密不可分。感謝河南省人民醫(yī)院放射科史大鵬主任的悉心教誨和傾囊相授。感謝蘇子華博士和徐瀟博士對我軟件使用的指導，感謝放療科韓倩主任醫(yī)師和竇社偉技師長熱情幫助。感謝三年來學長學弟學妹劉光輝，陳媛媛，魏毅，張丹霞，張艷秋，你們所給予我的無私幫助!也希望師弟師妹們在今后的學習生涯中，頑強拼搏，創(chuàng)造輝煌！感謝科室所有老師的關(guān)心和支持！衷心感謝我的家人和親朋好友們的理解、鼓勵！..41感謝評審老師們蒞臨指導