動態(tài)磁敏感對比增強磁共振成像及動脈自旋標記技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評估中的應(yīng)用研究.pdf

1、[目的] 1、利用3.0TMRI進行動態(tài)磁敏感對比增強（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，評價DSC技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評估中的應(yīng)用價值。 2、對比研究動態(tài)磁敏感對比增強（DSC）磁共振成像技術(shù)及動脈自旋標記（ASL）技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評估中的作用，探討ASL技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前評估中的應(yīng)用價值。 [材料和方法] 1、研究對象 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，其中，高級別膠質(zhì)瘤8例，低級別膠質(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工作站進行移動校正及降噪處理，然后利用工作站自帶灌注分析軟件對灌注圖像進行分析處理，DSC數(shù)據(jù)分析處理后自動得出相對腦血容量（relativecerebralbloodvolume，rCBV）圖及相對腦血流量（relativecerebralbloodflow，rCBF）圖；FAIR數(shù)據(jù)分析處理后

5、自動得出相對腦血流量（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平掃及增強圖像，選取腫瘤實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㎡，每處測量3次，求其平均值，分別獲得瘤區(qū)實性區(qū)域、瘤旁1cm及瘤旁2cm區(qū)域最大灌注值，然后

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

7、timecurve，SI-Tcurve）圖。 4、統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)分析。所有數(shù)據(jù)均以均值±標準差表示，檢驗水準取α=0.05。P<0.05時認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 運用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析（repeatedmeasures）對DSC及ASL技術(shù)所得灌注指標rCBVmax比值及rCBFmax比值分別進行統(tǒng)計學(xué)分析，并對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。對有統(tǒng)計學(xué)意義指標繪制ROC曲線，找出最佳分類閾值，然后計算出其敏感性、特異性及準確性。對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）腫瘤實性區(qū)域比較：低級別膠質(zhì)瘤組灌注指標低于其他各組，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），余各組兩兩間差異無顯著性。高級別膠質(zhì)瘤組、低級別膠質(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)域高級別膠質(zhì)瘤組灌注指標高于其他各組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），低級別膠質(zhì)瘤組灌注指標高于轉(zhuǎn)移瘤組，且

10、差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），余兩兩間差異無顯著性。高級別膠質(zhì)瘤組、低級別膠質(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)域灌注指標比較差異無顯著性。 （3）同組腫瘤不同

11、區(qū)域比較：腫瘤實性區(qū)域灌注指標均高于瘤周組織，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），且高級別膠質(zhì)瘤組瘤旁1cm區(qū)域灌注指標高于瘤旁2cm區(qū)域，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），轉(zhuǎn)移瘤組瘤旁1cm區(qū)域灌注指標低于瘤旁2cm區(qū)域，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；余各組腦腫瘤瘤旁1cm與瘤旁2cm區(qū)域灌注指標差異無顯著性。 （4）ROC曲線及Pearson相關(guān)分析：對高、低級別膠質(zhì)瘤組實性區(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、5.335，兩指標敏感性、特異性及準確性分別為87.5%、87.5%、87.5%及87.5%、100%、95.8%；高級別膠質(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、1.176，兩指標敏感性、特異性及準確性均為87.5%、100%、93.3%；對同組腦腫瘤同區(qū)域兩灌注指標行Pearson相關(guān)分析，顯示兩灌注指

13、標在同組腦腫瘤相同區(qū)域顯著正相關(guān)。 2、ASL技術(shù) （1）腫瘤實性區(qū)域比較：低級別膠質(zhì)瘤組灌注指標低于其他各組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），余各組腫瘤兩兩間差異無顯著性，高級別膠質(zhì)瘤組、低級別膠質(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)域灌注指標差異無顯著性。 （3）同組腫瘤不同區(qū)域比較：各組腫瘤瘤區(qū)實性區(qū)域灌注指標高于瘤旁1cm及瘤旁2cm區(qū)域，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；瘤旁1cm與瘤旁2cm區(qū)域比較差異均無顯著性。 （4）ROC曲線分析：對高、低級別膠質(zhì)瘤組實性區(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)于腫瘤實性區(qū)域所得共同灌注指標平均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)能無創(chuàng)性地獲取反映腦腫瘤血管增殖程度的血流動力學(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)級別評

16、估及鑒別診斷。 2、DSC技術(shù)瘤區(qū)實性區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值對高、低級別膠質(zhì)瘤具有很好的鑒別作用。高級別膠質(zhì)瘤組高于低級別膠質(zhì)瘤組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，ROC曲線分析閾值分別取4.967及5.335，兩灌注指標對膠質(zhì)瘤分級的敏感性、特異性及準確性分別為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、對高級別膠質(zhì)瘤與轉(zhuǎn)移瘤具有很好的鑒別作用，高級別膠質(zhì)瘤組高于轉(zhuǎn)移瘤組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，ROC曲線分析閾值分別取1.235及1.176，其敏感性、特異性及準確性均為87.5%、100%及93.3%。 4、ASL技術(shù)可準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），說明兩種技術(shù)均可用于腦腫瘤的術(shù)前級別判斷。 5