腦膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)腫瘤,按照世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)分為I-IV級,其中高級別膠質(zhì)瘤(Ⅲ級及Ⅳ級)惡性程度更高,占顱內(nèi)原發(fā)惡性腫瘤的70%以上。對于初發(fā)的高級別膠質(zhì)瘤,手術(shù)切除后聯(lián)合放療和化療是一線治療方案。但是由于高級別膠質(zhì)瘤浸潤性生長的生物學(xué)特性,以及腫瘤細胞放化療抗性的產(chǎn)生等因素,高級別膠質(zhì)瘤患者放療后絕大多數(shù)都會復(fù)發(fā)。腦轉(zhuǎn)移瘤是最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤,約有15%-40%的癌癥病人會發(fā)生顱內(nèi)轉(zhuǎn)移。放療是腦轉(zhuǎn)移瘤治療的一線方案,尤其是隨著立體定向放療技術(shù)的發(fā)展,諸多患者從適形放療及伽馬刀治療中受益。然而,由于腫瘤細胞放療抗性及原位二次種植等因素的存在,轉(zhuǎn)移瘤患者放療后也會復(fù)發(fā)。放療不僅會殺傷腫瘤細胞,也會對腫瘤周圍的正常腦組織造成無法避免的傷害,稱之為放射性損傷。放射性損傷分為急性放射性損傷、早期放射性損傷和晚期放射性損傷。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤放療后隨訪的重要手段之一,對臨床管理決策的制定有重要影響,然而同腫瘤復(fù)發(fā)時一樣,放射性損傷也會在增強MRI上表現(xiàn)為明顯的強化區(qū)域,因而常規(guī)的MRI在鑒別腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤放療后的復(fù)發(fā)和放射性損傷時,其作用有限。磁共振動態(tài)磁敏感加權(quán)灌注成像(Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion Weighted Imaging,DSC-PWI)是目前最常見的用于腫瘤復(fù)發(fā)和放射性損傷鑒別的成像序列,然而傳統(tǒng)的DSC-PWI序列圖像分辨率低且不能做定量分析,這有礙于放療后病灶灌注信息的動態(tài)評估和一致性評價。Bookend DSC-PWI技術(shù)是一種新興的定量灌注技術(shù),本論文第一部分即研究了基于 Bookend DSC-PWI 技術(shù)的絕對腦血容量(absolute Cerebral Blood Volume,aCBV)在腦轉(zhuǎn)移瘤伽馬刀治療后放射性壞死與腫瘤復(fù)發(fā)鑒別上的優(yōu)勢。正確的診斷解決了放療后病灶的定性問題,但這只是腦腫瘤放療后臨床管理的第一步。腫瘤復(fù)發(fā)后,二次放療是最重要的治療手段之一,但放療后的病灶在增強TIWI上的強化范圍并不與腫瘤真實的復(fù)發(fā)范圍一致,如何準(zhǔn)確定義腫瘤復(fù)發(fā)的真實區(qū)域進而實現(xiàn)精準(zhǔn)二次放療是腦腫瘤放療后臨床管理的第二步,因此本論文第二部分研究了高級別膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)后,基于Bookend DSC-PWI技術(shù)的精準(zhǔn)二次放療的可行性,解決了腫瘤定位的問題。盡管Bookend DSC-PWI技術(shù)有著種種優(yōu)勢,但是其作為DSC-PWWI本質(zhì)的劣勢沒有改變,如偽影重、對出血敏感、分辨率低及需要團注效應(yīng)等,這些缺點也限制了其在腦膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤放療后的臨床管理決策中更廣泛的應(yīng)用,T1 Mapping技術(shù)則可以有效地解決以上問題,因此本文第三部分研究了強化T1 Mapping技術(shù)在腦轉(zhuǎn)移瘤伽馬刀治療后放射性壞死與腫瘤復(fù)發(fā)鑒別中的可行性,同時解決了定性和定位問題。本論文的三部分內(nèi)容循序漸進,逐步深入地解決在腦膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤放療后的臨床管理中遇到的問題。第一部分絕對CBV在鑒別腦轉(zhuǎn)移瘤伽瑪?shù)斗暖熀蟮膹?fù)發(fā)和放射性壞死中的優(yōu)勢:與相對CBV的比較目的:本研究旨在探討絕對腦血容量(absolute Cerebral Blood Volume,aCBV)在鑒別腦轉(zhuǎn)移瘤伽瑪?shù)斗派渲委?Gamma Knife Radiosurgery,GKR)后腫瘤復(fù)發(fā)(Tumor Recurrence,TR)和放射性壞死(RadioNecrosis,RN)中的價值,并評價aCBV相對于相對CBV(relative CBV,rCBV)的優(yōu)勢。材料與方法:2014年3月至2015年10月,46例腦轉(zhuǎn)移瘤患者在行GKR數(shù)月后,出現(xiàn)病灶強化范圍比治療前擴大或病灶消失后又重新出現(xiàn)的情況,這些病人均行Bookend動態(tài)磁敏感對比灌注加權(quán)成像(DSC-PWI)掃描。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn),病人均簽署了知情同意書。根據(jù)磁共振隨訪結(jié)果或組織病理學(xué)結(jié)果,將患者分為TR組或RN組。獲得兩組患者病灶的aCBV(CBVlesion)和對側(cè)正常白質(zhì)的aCBV值(CBVNAWM)。平均rCBV計算為CBVlesion/CBVNAWM,此結(jié)果與傳統(tǒng)DSC-PWI的rCBV等效。組間和組內(nèi)差異分別采用雙側(cè)Mann-Whitney U檢驗和Wilcoxon配對檢驗進行顯著性檢驗。利用Spearman秩相關(guān)系數(shù)驗證aCBV與rCBV值之間的相關(guān)性。利用結(jié)合了雙向混合模型的Fleiss組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)評估觀察者間一致性。采用受試者操作曲線(Receiving Operative Curve,ROC)分析確定灌注參數(shù)鑒別腫瘤復(fù)發(fā)和放射性壞死的最佳截斷值。結(jié)果:TR組中的CBVlesion明顯高于兩個組里的其他參數(shù)(p0.001)。CBVlesion的觀察者間差異小于CBCBNAWM和rCBV(p0.001)。雖然CBVlesion與rCBV顯著相關(guān)(r=0.914,p0.001),且兩者鑒別診斷的特異性相同(均為96%),但CBVlesion鑒別診斷的敏感性較高(96.9%vs 90.9%)。CBVlesion的最佳截斷值為2.18 ml/100g。結(jié)論:Bookend DSC-PWI是腦轉(zhuǎn)移瘤GKR后影像評估的一種有效方法,aCBV與rCBV相比,前者不僅可以對病灶的CBV進行定量分析,還具有更高的敏感性和觀察者間一致性。第二部分Bookend動態(tài)磁敏感對比灌注加權(quán)成像指導(dǎo)復(fù)發(fā)高級別膠質(zhì)瘤的伽瑪?shù)对俜派渲委熌康?復(fù)發(fā)高級別膠質(zhì)瘤(Recurrent High-Grade Glioma,rHGG)的精準(zhǔn)二次治療一直是腦膠質(zhì)瘤放化療后臨床管理決策的重點和難點,傳統(tǒng)的二次放療方法會非選擇性地照射所有強化區(qū)域,造成更大范圍的放射性損傷。本研究旨在初步探討B(tài)ookend DSC-PWI引導(dǎo)的個體化GKR對rHGG的治療效果。方法:2016年1月至2017年7月,總共有26例rHGG患者接受了Bookend DSC-PWI指導(dǎo)的個體化GKR治療。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn),所有病人均簽署了知情同意書�？偰[瘤體積(Gross Tumor Volume,GTV)定義為aCBV圖上的高灌注區(qū),截斷值為2.2 ml/100g,而非采用覆蓋所有強化區(qū)域的傳統(tǒng)方法。臨床靶體積(Clinical Tumor Volume,CTV)在GTV基礎(chǔ)上外擴3毫米。采用Kaplan-Meier法計算總生存率(Overall Survival,OS)和無進展生存率(Progression-Free Survival,PFS),預(yù)后因素分析采用log-rank(Mantel-Cox)檢驗。結(jié)果:隨訪時間的中位數(shù)為32個月,GKR后PFS中位數(shù)為8個月(95%CI[6,12]);1年無進展生存率和2年無進展生存率分別為30.8和11.5%。中位數(shù)OS為25.5個月(95%CI[18,40]);1年總生存率和2年總生存率分別為96.2和57.7%。原發(fā)病灶的病理分級和CTV可作為PFS的預(yù)后因素。然而,在本研究的這些患者中,統(tǒng)計結(jié)果顯示沒有參數(shù)可以作為OS的獨立預(yù)后因素。所有患者均未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的放射毒性損害。結(jié)論:Bookend DSC-PWI引導(dǎo)的個體化GKR治療rHGG是可行的,這些結(jié)果仍有待進一步驗證。盡管如此,原發(fā)病灶為WHO Ⅲ級和腫瘤復(fù)發(fā)體積較小的rHGG患者可以從這種治療方法中獲益。第三部分強化T1 Mapping技術(shù)在鑒別腦轉(zhuǎn)移瘤伽馬刀放射治療后的復(fù)發(fā)和放射性壞死中的價值目的:Bookend定量灌注在腦膠質(zhì)瘤及轉(zhuǎn)移瘤GKR后的臨床管理決策中有著很多優(yōu)勢,然而其作為DSC-PWI的本質(zhì)劣勢沒有改變。T1 Mapping是一種非�？煽康亩砍上袷侄�,且能很好的彌補Bookend DSC-PWI的劣勢,,本研究旨在探究強化T1 Mapping技術(shù)在腦轉(zhuǎn)移瘤GKR后的復(fù)發(fā)與放射性壞死中的價值。方法:在2016年3月至2017年9月間,56位轉(zhuǎn)移瘤的病人在接受伽馬刀治療后被納入此前瞻性研究。影像學(xué)檢查示病灶的強化范圍擴大或重現(xiàn)出現(xiàn)強化灶,病人的影像學(xué)數(shù)據(jù)均包括強化的顱腦T1 Mapping。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn),所有病人都簽署了知情同意書。根據(jù)影像隨訪結(jié)果(平均11.5個月)或病理結(jié)果,病人被分為放射性壞死組(RN)和腫瘤復(fù)發(fā)組(TR)。分別獲取放療后病灶在注射對比劑后5分鐘的T1值(Tl5min)和60分鐘的T1值(T160min),以及在相減圖上的值(T1differ),用Mann-Whitney U檢驗評估組間差異,受試者操作曲線(Receiving Operator Curve,ROC)用來分析診斷指標(biāo)的鑒別能力,并計算特異性和敏感性。Spearman相關(guān)性分析用來評估Tldiffe與rCBV的一致性。結(jié)果:兩組之間Tl5min,T160in和T1differ均有明顯統(tǒng)計學(xué)差異(分別為p=0.012、p=0.004、p0.001)。相對于T15min和T1differ在鑒別放射性壞死的效能更高(p值均0.001),其最佳截斷值為71.1ms(曲線下面積0.97,95%可信區(qū)間[0.93,1.00]),敏感性和特異性分別為81.5%和96.5%。Tldiffer和rCBV值有明顯相關(guān)性(r=0.58,P0.01)。結(jié)論:強化T1 Mapping技術(shù)可以用于腦轉(zhuǎn)移瘤GKR治療后的復(fù)發(fā)和放射性壞死的鑒別診斷,在T1 Mapping的參數(shù)中,基于相減圖像的T1differ值,具有最高的鑒別診斷效能。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R739.41;R445.2
【部分圖文】：

圖１．邋ＲＯＩ定位示例。逡逑兩名神經(jīng)放射學(xué)家分別在增強Ｔ１ＷＩ上（Ａ）勾畫病灶的強化區(qū)域（紅色標(biāo)簽），逡逑然后復(fù)制到絕對ＣＢＶ圖上（Ｂ），作為病灶的ＲＯＩ；在Ｔ２ＷＩ邋（Ｃ）對側(cè)正常白質(zhì)上逡逑勾畫３個類圓形區(qū)域（紫色標(biāo)簽），然后復(fù)制到絕對ＣＢＶ圖上（Ｄ），作為ＮＡＷＭ逡逑的邋ＲＯＩ。逡逑ＲＯＩ，感興趣區(qū)；ＮＡＷＭ，正常腦白質(zhì)；ＣＢＶ，腦血容量逡逑１０逡逑８邋丁邐□邋ＣＢＶ，ｅｓｉｏｎｏｆＴＲ逡逑W邋ＣＢＶｌｅｓｉｏｎ0ｆＲＮ逡逑§邋６邋－————邐■邋ＣＢＶＮＡＷＭｏｆＴＲ逡逑？邐□邋ＣＢＶＮＡＷＭｏｆＲＮ逡逑１邋４－邋ｈＨ逡逑２邋■邋邐邋——逡逑

圖１．邋ＲＯＩ定位示例。逡逑兩名神經(jīng)放射學(xué)家分別在增強Ｔ１ＷＩ上（Ａ）勾畫病灶的強化區(qū)域（紅色標(biāo)簽），逡逑然后復(fù)制到絕對ＣＢＶ圖上（Ｂ），作為病灶的ＲＯＩ；在Ｔ２ＷＩ邋（Ｃ）對側(cè)正常白質(zhì)上逡逑勾畫３個類圓形區(qū)域（紫色標(biāo)簽），然后復(fù)制到絕對ＣＢＶ圖上（Ｄ），作為ＮＡＷＭ逡逑的邋ＲＯＩ。逡逑ＲＯＩ，感興趣區(qū)；ＮＡＷＭ，正常腦白質(zhì)；ＣＢＶ，腦血容量逡逑

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本文編號：2830306