MRI血氧水平依賴成像和磁敏感成像與腎癌病理分級的相關(guān)性研究.pdf

1、第一部分BOLD-MRI評價腎透明細(xì)胞癌病理級別的價值研究
　　【目的】通過比較高低級別腎透明細(xì)胞癌（CRCC）BOLD-MRI R2*值之間的差異以及R2*值與乏氧誘導(dǎo)因子-α（HIF-α）表達(dá)率之間的相關(guān)性，評價BOLD-MRI在CRCC術(shù)前診治中的價值。
　　【材料和方法】回顧性分析我院2011年7月-2012年1月經(jīng)病理證實并行MRI檢查的CRCC患者31例，其中包括男23例，女8例，除5例患者（2例患者檢查過程中未

2、行BOLD-MRI檢查；3例患者為囊性腎癌，腫瘤實質(zhì)部分無法滿足數(shù)據(jù)測量的要求）外，共26例患者納入本研究。所有患者術(shù)前行常規(guī)MRI檢查及BOLD檢查。由兩個經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師獨立選擇腫瘤實質(zhì)部分不同位置手工畫取3個不小于5體素的感興趣區(qū)（ROIs）后測得腫瘤的平均T2*值并計算腫瘤的平均R2*值。取腫瘤術(shù)后標(biāo)本測量腫瘤的最大徑，并根據(jù)Fuhrman核分級標(biāo)準(zhǔn)劃分CRCC的病理級別。采用SP法進(jìn)行HIF-α的免疫組化染色。根據(jù)Fuhr

3、man分級的結(jié)果將所有患者分為兩組：低級別組（Ⅰ+Ⅱ級）和高級別組（Ⅲ+Ⅳ級）。使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評價R2*值的可重復(fù)性。比較CRCC的最大徑與Fuhrman病理級別之間的相關(guān)性、不同病理級別CRCC之間R2*值的差別、高低級別組R2*值之間的差別以及高低級別CRCC之間HIF-1α和HIF-2α的表達(dá)差異。使用受試者工作特征曲線（ROC）評價R2*值區(qū)分CRCC病理級別的能力，并計算最佳的診斷閾值及對應(yīng)的診斷敏感性和特異性。使

4、用Pearson相關(guān)分析比較R2*值與CRCC病理級別、R2*值變化與HIF-1α陽性表達(dá)率、R2*值變化與HIF-1α和HIF-2α陽性表達(dá)率之間的關(guān)聯(lián)。
　　【結(jié)果】組織病理學(xué)分析結(jié)果顯示所有CRCC中包括Ⅰ級5例，Ⅱ級12例，Ⅲ級8例，Ⅳ級1例。低級別組（Ⅰ+Ⅱ）17例，高級別組（Ⅲ+Ⅳ）9例。CRCC腫瘤平均最大徑的5.07±0.52cm。腫瘤最大徑與Fuhrman病理級別之間無明顯相關(guān)性（P>0.1）。兩位醫(yī)師測量的腫瘤

5、組織平均R2*值分別為27.72±12.68 s-1和24.71±13.53 s-1。各病理級別CRCC的R2*值詳見表2。R2*的ICC值為0.89。Ⅰ~ⅢCRCC的R2*值之間存在明顯差異（P<0.005）。Ⅲ級CRCC的R2*值明顯高于Ⅰ級和Ⅱ級（P<0.01）。Ⅰ級和Ⅱ級CRCC R2*值之間沒有明顯統(tǒng)計學(xué)差異（P﹥0.05）。由于Ⅳ級的CRCC僅有1例，所以該級別未納入統(tǒng)計學(xué)分析。低級別組CRCC的R2*值明顯低于高級別組（P

6、<0.005）。R2*值鑒別高低級別CRCC的ROC曲線下面積為0.90，診斷的閾值為31.87 s-1，敏感性為78％，特異性為100%。R2*值與高低級別CRCC之間存在明顯正相關(guān)（r=0.66，P＜0.005）。HIF-1α和HIF-2α的平均值分別為3.40±1.98和2.90±2.17，高低級別組 CRCC的HIF-1α和 HIF-2α表達(dá)率存在明顯差異（P<0.05）。HIF-2α與R2*值存在明顯正相關(guān)（r=0.580，P

7、＜0.005）。
　　【結(jié)論】BOLD-MRI作為一項無創(chuàng)的功能影像檢查手段，在評價CRCC的病理級別具有很好的可重復(fù)此那個，能夠間接評價CRCC腫瘤內(nèi)HIF-2α的表達(dá)水平，為今后靶向治療提供幫助。
　　第二部分磁敏感成像術(shù)前劃分腎透明細(xì)胞癌病理級別的價值研究
　　【目的】通過比較高低級別腎透明細(xì)胞癌（CRCC）磁共振磁敏感成像（SWI）瘤內(nèi)磁敏感信號（ISS）之間的差異以及高低級別CRCC ISS與壞死發(fā)生率之間的

8、差異，評價SWI在CRCC術(shù)前診治中的價值。
　　【材料和方法】回顧性分析我院2011年7月-2012年3月經(jīng)病理證實并行MRI檢查的CRCC患者38例，其中包括男23例，女14例。1例患者的因存在明顯呼吸偽影被排除出本研究。最后，共37名患者納入本研究。所有患者術(shù)前行常規(guī)MRI檢查及SWI檢查。采用4級等級標(biāo)準(zhǔn)對腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性進(jìn)行評分：0=無ISS；1=ISS最大直徑小于0.5cm；2=ISS最大直徑為0.5-1.0c

9、m；3=ISS最大直徑大于1.0cm。根據(jù)ISS的形態(tài)將其分為出血和微血管兩類，采用4級等級標(biāo)準(zhǔn)評估ISS的主要結(jié)構(gòu)：0=無ISS；1=主要為腫瘤內(nèi)出血；2=腫瘤內(nèi)出血及微血管的分布基本相等；3=主要為腫瘤內(nèi)微血管結(jié)構(gòu)。采用3級分級標(biāo)準(zhǔn)評估ISS與腫瘤面積的比例：0=無ISS；1=任何層面顯示的ISS與腫瘤面積的比例小于0.5；2=至少一個層面顯示的ISS與腫瘤面積的比例大于等于0.5。采用2級分級標(biāo)準(zhǔn)評估腫瘤內(nèi)壞死的情況：0=無壞死；

10、1=腫瘤內(nèi)存在壞死。根據(jù)Fuhrman分級的結(jié)果將所有患者分為兩組：低級別組（Ⅰ+Ⅱ級）和高級別組（Ⅲ+Ⅳ級）。比較高低級別 CRCC之間腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性、腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)、ISS與腫瘤面積的比例及腫瘤內(nèi)壞死之間的差異。使用ROC曲線評價上述4種征象區(qū)分 CRCC病理級別的能力，并計算最佳的診斷閾值及對應(yīng)的診斷敏感性、特異性、陽性預(yù)測值（PPV）及陰性預(yù)測值（NPV）。
　　【結(jié)果】組織病理學(xué)分析結(jié)果顯示所有CRCC中

11、包括Ⅰ級12例，Ⅱ級14例，Ⅲ級8例，Ⅳ級3例。低級別組（Ⅰ+Ⅱ）26例，高級別組（Ⅲ+Ⅳ）11例。37例CRCC中僅4例（Ⅰ級3例；Ⅱ級1例）SWI上未出現(xiàn)ISS。高低級別CRCC腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性之間沒有明顯差異（P>0.05）。低級別CRCC瘤內(nèi)ISS主要以微血管為主或微血管與出血分布基本相等（22/26），而高級別CRCC瘤內(nèi)ISS主要以出血為主（8/11）。高低級別CRCC之間瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)之間存在明顯差異（P<0.

12、005）。低級別CRCC瘤內(nèi)ISS與腫瘤面積的比例一般小于0.5，而高級別CRCC瘤內(nèi)ISS與腫瘤面積大于0.5的例數(shù)明顯增加（6/11）。高低級別CRCC之間瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)之間存在明顯差異（P<0.005）。低級別CRCC中有5例瘤內(nèi)伴發(fā)壞死，而高級別CRCC瘤內(nèi)均出現(xiàn)壞死。高低級別CRCC之間瘤內(nèi)壞死的發(fā)生率存在明顯差異（P<0.05）。腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性、腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)、ISS與腫瘤面積的比例和壞死的曲線下面積分布

13、為0.573、0.948、0.808和0.712。腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)的曲線下面積明顯大于腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性、ISS與腫瘤面積的比例和壞死（P均<0.05）。腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性與壞死、腫瘤內(nèi)存在ISS的可能性與ISS與腫瘤面積的比例、ISS與腫瘤面積的比例與壞死之間的ROC曲線下面積沒有明顯差異（P均>0.05）。
　　【結(jié)論】2D-SWI技術(shù)作為一項無創(chuàng)的功能影像檢查手段，能夠為術(shù)前評價CRCC的病理級別提供有用信息

14、。高低級別CRCC腫瘤內(nèi)ISS的主要結(jié)構(gòu)、ISS與腫瘤面積的比例以及壞死的發(fā)生率存在差異，其中腫瘤內(nèi)ISS的主要結(jié)構(gòu)鑒別能力最佳。
　　第三部分 BOLD-MRI和SWI技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用評價腎透明細(xì)胞癌病理級別的價值研究
　　【目的】以CRCC R2*值和瘤內(nèi)磁敏感信號（ISS）的差異作為判別CRCC病理級別的指標(biāo)，評價聯(lián)合應(yīng)用BOLD-MRI和SWI技術(shù)在術(shù)前劃分CRCC病理級別的價值。
　　【材料和方法】回顧性分析我院

15、經(jīng)病理證實并行MRI檢查的57例CRCC患者。所有患者術(shù)前行常規(guī)MRI檢查、BOLD-MRI及SWI檢查。選擇腫瘤實質(zhì)部分不同位置手工畫取3個不小于5體素的感興趣區(qū)（ROIs）后測得腫瘤的平均T2*值并計算腫瘤的平均R2*值。根據(jù)ISS的形態(tài)將其分為出血和微血管兩類，采用4級等級標(biāo)準(zhǔn)評估ISS的主要結(jié)構(gòu)：0=無ISS；1=主要為腫瘤內(nèi)出血；2=腫瘤內(nèi)出血及微血管的分布基本相等；3=主要為腫瘤內(nèi)微血管結(jié)構(gòu)。采用3級分級標(biāo)準(zhǔn)評估ISS與腫瘤

16、面積的比例：0=無ISS；1=任何層面顯示的ISS與腫瘤面積的比例小于0.5；2=至少一個層面顯示的ISS與腫瘤面積的比例大于等于0.5。根據(jù)Fuhrman分級的結(jié)果將所有患者分為兩組：低級別組（Ⅰ+Ⅱ級）和高級別組（Ⅲ+Ⅳ級）。使用非參數(shù)Mann-Whitney檢驗比較高低級別CRCC之間R2*值、腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)、ISS與腫瘤面積的比例的差異。使用分類和回歸樹模型（Classification And Regression Tr

17、ee，CART）獲取分類預(yù)測樹和相關(guān)結(jié)果。CRCC的病理級別作為因變量，高低級別CRCC之間R2*值、腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)、ISS與腫瘤面積的比例作為協(xié)變量。
　　【結(jié)果】組織病理學(xué)分析結(jié)果顯示所有CRCC中包括Ⅰ級15例，Ⅱ級28例，Ⅲ級11例，Ⅳ級3例。低級別組（Ⅰ+Ⅱ）43例，高級別組（Ⅲ+Ⅳ）14例。CRCC的R2*值隨病理級別的升高，逐漸升高。高低級別CRCC的R2*值之間存在明顯差異（P<0.005）。57例CRCC中

18、4例（Ⅰ級3例；Ⅱ級1例）SWI上未出現(xiàn)ISS。低級別CRCC瘤內(nèi)ISS主要以微血管為主或微血管與出血分布基本相等（39/43），而高級別CRCC瘤內(nèi)ISS主要以出血為主（9/14）。高低級別CRCC之間瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)之間存在明顯差異（P<0.005）。低級別 CRCC瘤內(nèi) ISS與腫瘤面積的比例一般小于0.5，而高級別CRCC瘤內(nèi)ISS與腫瘤面積大于0.5的例數(shù)明顯增加（7/14）。高低級別CRCC之間瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)之間存在明

19、顯差異（P<0.005）。CART模型選擇R2*值作為第1個分類指標(biāo)。以37.2s-1作為劃分的閾值，R2*值≤37.2s-1的CRCC45例，其中低級別CRCC42例，高級別CRCC3例；R2*值>37.2s-1的CRCC12例，其中低級別CRCC1例，高級別CRCC11例。以腫瘤內(nèi)ISS主要結(jié)構(gòu)和ISS與腫瘤面積的比例作為第2和第3分類指標(biāo)，進(jìn)一步提高高低級別CRCC鑒別的準(zhǔn)確率。
　　【結(jié)論】BOLD-MRI和SWI從不同的