影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)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(yù)測中的應(yīng)用研究匯報(bào)人：雷靜專業(yè)：影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)導(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查僅從形態(tài)學(xué)分析食管病變及早準(zhǔn)確的診斷病變是影像學(xué)檢查所面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)..

2、5研究目的探討雙指數(shù)模型擴(kuò)散加權(quán)成像（IVIMDWI）和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（DCEMRI）定量成像技術(shù)在早期食管癌診斷中的應(yīng)用價(jià)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(shí)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(gè)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。患者取仰臥位，檢查前對患者進(jìn)行淺慢腹式呼吸訓(xùn)練。IVIMDWI掃描參數(shù)：橫斷位掃描，采用EPI、擴(kuò)散、并行采集信號技術(shù)；回波時(shí)間57.8ms，重復(fù)時(shí)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(kuò)散方向：所有方向；9個(gè)b值（0smm2、50

4、smm2、100smm2、200smm2、400smm2、600smm2、800smm2、1000smm2、和1500smm2）；掃描時(shí)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(gè)周期，每個(gè)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(jì)算產(chǎn)生IVIMDWISlowADC、FastADC、F和DCEMRI三個(gè)參數(shù)Ktrans、Kep和Ve。ROI設(shè)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(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，比較食管癌和正常食管組織各參數(shù)值，行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P0.05為差異有

6、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪制早期食管癌診斷工作曲線(receiveroperatingacteristiccurve，ROC)。..10實(shí)驗(yàn)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(jì)學(xué)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(jì)學(xué)意義。..11實(shí)驗(yàn)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(jì)學(xué)意義。而Ve值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。..12實(shí)驗(yàn)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(xì)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(kuò)散運(yùn)動(dòng)成分，代表純的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，稱為純擴(kuò)散系數(shù)；FastADC值在IVIMDWI中為快速的擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)成分，它代表體素內(nèi)微循環(huán)的不相干運(yùn)動(dòng)，稱為假擴(kuò)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(xì)胞間隙從血漿擴(kuò)散分布到EES的速率；(2)速率常數(shù)(rateconsta

11、nt，Kep)：擴(kuò)散至EES內(nèi)的對比劑通過血管壁細(xì)胞間隙返回到血漿的速率大小。(3)細(xì)胞外血管外間隙容積比(Ve)：單位容積組織內(nèi)血漿與細(xì)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(yīng)用價(jià)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(gè)b值進(jìn)行F值的

12、計(jì)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(xì)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(yīng)用于食管并評價(jià)其在早期食管癌診斷中的價(jià)值，本研究比傳統(tǒng)的DWI技術(shù)在食管應(yīng)用成功率高[27]，說明IVIMDWI可以應(yīng)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(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描定量分析是在分子水平上，利用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像和藥代動(dòng)力學(xué)模型，研究組織中對比劑濃度隨時(shí)間變化的規(guī)律及對比劑在血管內(nèi)外的交換過程，進(jìn)而定量描述腫瘤微血管生成及通透性等血流動(dòng)力學(xué)信息。美國學(xué)者EugeneY曾對5例食管腺癌進(jìn)行試點(diǎn)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(xì)胞癌為最多見的組織學(xué)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(shí)，VEGF（vularendothelialgrowthfact）過表達(dá)可導(dǎo)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(jì)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(xì)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(xì)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?yàn)樵诓∽儼l(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(jìn)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(yù)測分析中的應(yīng)用研究..20&研究背景和目的&研究材料和方法&實(shí)驗(yàn)結(jié)果&討論&結(jié)論..21研究背景臨床評估療效時(shí)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(shí)體瘤RECIST療效評估標(biāo)準(zhǔn)（主要腫瘤體積的變化）..22研究背景臨床問題：1、評估時(shí)間長（10周）2、因放療水腫效應(yīng)，腫瘤體積變化不夠客觀真實(shí)3、能否找到一種影

17、像學(xué)方法能夠早期、定量、有效的反映出放療效果？？..23研究目的運(yùn)用DCEMRI兩室模型技術(shù)對照分析ⅡⅢ期局部進(jìn)展期食管鱗狀細(xì)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(yù)測的可行性。..24研究對象和方法經(jīng)食管鏡病理證實(shí)的ⅡⅢ局部進(jìn)展期食管鱗狀上皮細(xì)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(shè)備行MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)檢查放療前和全部療程結(jié)束1月后在同一臺CT機(jī)進(jìn)行實(shí)體腫瘤RECIST療效評價(jià)..25RECIST標(biāo)準(zhǔn)對腫瘤療效評價(jià)（1）靶病灶的療效評價(jià)靶病灶的評價(jià)根據(jù)病灶的最大長徑的總和來計(jì)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(jià)CR：非靶病灶消失

19、和治療后腫瘤標(biāo)志物恢復(fù)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。患者取仰臥位，檢查前對患者進(jìn)行淺慢腹式

20、呼吸訓(xùn)練，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)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(tuán)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(gè)周期，共采集60個(gè)周期，每個(gè)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(yùn)用軟件血流動(dòng)力學(xué)Tofts兩室模型完成參數(shù)值的測量和計(jì)算，計(jì)算產(chǎn)生三個(gè)參數(shù)Ktrans、Kep和Ve。ROI設(shè)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(yīng)為同一時(shí)相、同一層面、相應(yīng)位置。..29研究對象和方法總放療療程結(jié)束一月后，按照實(shí)體腫瘤RECIST療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為：完全緩解（completeresponseCR）、部分

22、緩解（partialresponsePR）、疾病穩(wěn)定（stablediseaseSD）、疾病進(jìn)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(yīng)用SPSS190統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，比較放療前有效組與無效組行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，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(dú)立樣本配對秩和檢驗(yàn)檢驗(yàn)，放療前和放療3周后腫塊體積行兩樣本配對t檢驗(yàn)，P0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。..3

23、1實(shí)驗(yàn)結(jié)果軸位T2fs矢狀位T2fs..32實(shí)驗(yàn)結(jié)果Ktransmapkepmapvemap..33實(shí)驗(yàn)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(dòng)態(tài)增強(qiáng)治療3周后強(qiáng)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(dòng)態(tài)增強(qiáng)治療3周后強(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果放療前有效組和無效組參數(shù)Ktrans差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(shí)驗(yàn)結(jié)果放療3周后，有效組Ktrans值、Kep值減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義Ve值減小差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義..36實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)學(xué)意義（p0.05）。..38討論由于細(xì)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(yīng)水腫的存在，僅靠觀察腫瘤形態(tài)學(xué)，很難客觀真實(shí)反映腫瘤對治療的反應(yīng)。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(dòng)力學(xué)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(xué)者EugeneY等的研究結(jié)果相一致，EugeneY等認(rèn)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(jià)。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(shí)間短，此時(shí)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(yù)示治療療效好，Ktrans值在（0.160.44）min預(yù)示療效差2、放療3周后的Ktrans值、Kep值均降低，兩者能預(yù)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(jìn)步都和您的嚴(yán)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(dǎo)，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(xué)長學(xué)弟學(xué)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(xué)習(xí)生涯中，頑強(qiáng)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(lì)！..41感謝評審老師們蒞臨指導(dǎo)