動態(tài)磁敏感對比增強磁共振成像及動脈自旋標記技術在腦腫瘤術前評估中的應用研究.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技術在腦腫瘤術前評估中的應用價值。 2、對比研究動態(tài)磁敏感對比增強（DSC）磁共振成像技術及動脈自旋標記（ASL）技術在腦腫瘤術前評估中的作用，探討ASL技術在腦腫瘤術前評估中的應用價值。 [材料和方法] 1、研究對象 2008年8月-2009年2月間經南方醫(yī)院收治且資料完

2、整的41例腦腫瘤患者，所有病例術前均行DSC及FAIR磁共振灌注成像。所有病理均經手術病理證實，其中，高級別膠質瘤8例，低級別膠質瘤16例，轉移瘤7例，腦膜瘤10例。 2、儀器設備及掃描序列 采用美國GE公司SignaEXCITEHD3.0T超導磁共振掃描儀，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，灌注加權成像序

3、列：1、DSC，成像序列為GRE-EPI，TR/TE1500/最小，矩陣128×128，反轉角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)據均導入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、取同層面對側正常腦白質區(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)計學分析 應用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。所有數(shù)據均以均值±標準差表示，檢驗水準取α=0.05。P<0.05時認為差異有統(tǒng)計學意義。 運用重復測量數(shù)據方差分析（repeatedmeasures）對DSC及ASL技術所得灌注指標rCBVmax比值及rCBFmax比值分別進行統(tǒng)計學分析，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相關分析。對有統(tǒng)計學意義指標繪制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技術所得平均rCBFmax比值與DSC技術所得平均rCBFmax比值行線性回歸分析，得出其相關系數(shù)，了解其相關性。 [結果] 1、DSC技術 （1）腫瘤實性區(qū)域比較：低級別膠質瘤組灌注指標低于其他各組，且差異具有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），余各組兩兩間差異無顯著性。高級別膠質瘤組、低級別膠質

9、瘤組、轉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)域高級別膠質瘤組灌注指標高于其他各組，且差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），低級別膠質瘤組灌注指標高于轉移瘤組，且

10、差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），余兩兩間差異無顯著性。高級別膠質瘤組、低級別膠質瘤組、轉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)計學意義（P<0.05），且高級別膠質瘤組瘤旁1cm區(qū)域灌注指標高于瘤旁2cm區(qū)域，二者差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），轉移瘤組瘤旁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相關分析：對高、低級別膠質瘤組實性區(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%；高級別膠質瘤組與轉移瘤組瘤旁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。 2、ASL技術 （1）腫瘤實性區(qū)域比較：低級別膠質瘤組灌注指標低于其他各組，差異有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），余各組腫瘤兩兩間差異無顯著性，高級別膠質瘤組、低級別膠質瘤組、轉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技術與D

15、SC技術于腫瘤實性區(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，相關系數(shù)R等于0.907。 [結論] 1、利用DSC技術能無創(chuàng)性地獲取反映腦腫瘤血管增殖程度的血流動力學信息。Pearson相關分析結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，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)，均可應用于腦腫瘤術前病理學級別評

16、估及鑒別診斷。 2、DSC技術瘤區(qū)實性區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值對高、低級別膠質瘤具有很好的鑒別作用。高級別膠質瘤組高于低級別膠質瘤組，差異有統(tǒng)計學意義，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技術瘤旁1cm區(qū)域平均rCBVmax比值及平均rCBFmax比值

17、對高級別膠質瘤與轉移瘤具有很好的鑒別作用，高級別膠質瘤組高于轉移瘤組，差異有統(tǒng)計學意義，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技術所得研究結果基本一致，兩種技術rCBFmax比值的線性回歸分析顯示二者顯著正相關（相關系數(shù)R=0.907），說明兩種技術均可用于腦腫瘤的術前級別判斷。 5