本文關鍵詞：DCE-MRI定量分析在軟組織腫瘤的應用價值初步研究

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【摘要】：目的:探討動態(tài)增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)定量分析在軟組織腫瘤中應用的可行性及其應用價值。材料與方法:一、病例資料:收集2015年6月至2016年2月我院行DCE-MRI檢查的軟組織腫瘤患者14例,男7例,女7例,平均年齡53.2歲。所有病例均經手術病理證實,病理結果分別為脂肪肉瘤2例、惡性神經鞘瘤2例、上皮樣肉瘤1例,脂肪瘤3例、神經鞘瘤1例、淋巴管瘤4例、腱鞘巨細胞瘤1例。二、MRI掃描技術:所有病例均用Siemens 3.0 T MR儀行常規(guī)MR增強掃描及動態(tài)增強MR掃描。其中先行常規(guī)MR平掃,然后用快速三維容積內插屏氣檢查(three-dimensional volumetric interpolated breathhold examination,3D-VIBE)序列行多小翻轉角T1WI掃描,翻轉角分別取5°、8°、10°、15°、20°,各翻轉角序列各掃描一期,共5期,再用3D-VIBE序列行動態(tài)增強MR掃描,其中在對比劑注入前先掃描5期,第6期用高壓注射器團注造影劑(Gd-DTPA 0.1mmol/kg,2ml/s;20ml生理鹽水沖管,2ml/s),造影劑注入的同時繼續(xù)行動態(tài)增強掃描,每期8s,總共掃描40期,最后行常規(guī)MR T1WI增強掃描。三、DCE-MRI后處理:多翻轉角數據及動態(tài)增強數據均傳輸到血流動力學軟件Omni Kinetics(GE healthcare)進行圖像后處理。導入DCE-MRI全部圖像數據后,先在軟組織腫瘤腫瘤供血血管或鄰近大血管內勾畫感興趣區(qū)(region of interest,ROI),獲得個體動脈輸入函數(individual arterial input function,Ind-AIF),并在Ind-AIF下測量與Extended Tofts(ET)及Extended Tofts Linear(ETL)兩種血流動力學模型擬合計算的定量參數值,包括容積轉移常數(volume transfer constant,K~(trans))、血管外細胞外間隙容積分數(volume of extravascular extracellular space per unit volume of tissue,Ve)及血管外細胞外間隙與血漿間速率常數(flux rate constant between extravascular extracellular space and plasma,Kep),并采集相應參數偽彩圖;再測量人群人均動脈輸入函數(population average arterial input function,Avg-AIF)下軟組織腫瘤DCE-MRI數據與ET及ETL模型擬合計算的定量參數K~(trans)、Ve及Kep,并采集相應參數偽彩圖;最后以腫瘤鄰近肌肉為參照物得到的函數測量軟組織腫瘤DCE-MRI數據與Reference Region(RR)模型擬合計算的定量參數K~(trans)值,并采集相應參數偽彩圖。四、觀察指標:(一)軟組織腫瘤的定量參數:1、容積轉移常數(K~(trans));2、血管外細胞外間隙容積分數(Ve);3、血管外細胞外間隙與血漿間速率常數(Kep)。(二)用于鑒別軟組織腫瘤良惡性的定量參數閾值:1、K~(trans)閾值;2、Ve閾值。(三)軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep偽彩圖特點。五、統(tǒng)計學方法:全部數據應用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件分析,α=0.05。(一)軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep在ET模型和ETL模型下Avg-AIF與Ind-AIF間的比較采用配對設計資料符號秩和檢驗;(二)軟組織腫瘤K~(trans)在Avg-AIF和Ind-AIF下ET、ETL及RR三種模型間的比較采用隨機化區(qū)組設計資料的Friedmen秩和檢驗;(三)軟組織腫瘤在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值及Ve值在良性組與惡性組間的比較采用兩獨立樣本t檢驗,其余定量參數間比較采用兩獨立樣本的Wilcoxon秩和檢驗;(四)鑒別軟組織腫瘤良、惡性有意義的K~(trans)閾值、Ve閾值及相應敏感度、特異度采用采用受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic curve,ROC)進行統(tǒng)計學分析。結果:一、軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep在ETL模型和ET模型下Avg-AIF與Ind-AIF間的比較在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)、Ve及Kep值與以Ind-AIF為動脈輸入函數測得K~(trans)、Ve及Kep值間差異無顯著性(P=0.791;P=0.791;P=0.424)。在ET模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值與以Ind-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值間差異無顯著性(P=0.180)。二、軟組織腫瘤K~(trans)在Avg-AIF和Ind-AIF下ET、ETL及RR三種模型間的的比較以Avg-AIF為動脈輸入函數時,在ET、ETL及RR三種模型下測得的K~(trans)值間差異無顯著性(P=0.145);以Ind-AIF為動脈輸入函數時,在ET、ETL及RR三種模型下測得的K~(trans)值間差異有顯著性(P=0.002)。三、軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep在良性組與惡性組間的比較在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值及Ve值、ET模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值在良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤間差別有顯著性(P=0.006;P=0.020;P=0.009),其鑒別良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤的ROC曲線下面積分別為0.956、0.889及0.933時,鑒別診斷閾值分別為0.009、0.036及0.016,以此閾值對良、惡性軟組織腫瘤進行鑒別診斷的敏感度分別為100%、100%及100%,特異度分別為78%、44%及78%。在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的Kep值、在ETL模型下以Ind-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值、Ve值及Kep值、在ET模型下以Ind-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值及RR模型下測得的K~(trans)值在良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤間差別均無顯著性(P0.05)。四、軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep偽彩圖特點5例惡性軟組織腫瘤DCE-MRI常規(guī)影像上主要呈明顯不均勻強化,其K~(trans)、Ve及Kep偽彩圖主要呈紅色、藍色及黃色混雜色彩影像,其中DCE-MRI圖像上明顯強化區(qū)對應偽彩圖區(qū)域呈紅色,不強化區(qū)呈藍色,低強化區(qū)呈不同程度黃色改變;9例良性軟組織腫瘤DCE-MRI常規(guī)影像上主要呈輕度強化或不強化,其K~(trans)、Ve及Kep偽彩圖主要呈藍色及黃色影像,其中DCE-MRI輕度強化區(qū)呈黃色,不強化區(qū)呈藍色改變。結論:首次將DCE-MRI定量分析技術用于軟組織腫瘤的研究,初步得到以下結論:一、Avg-AIF與Ind-AIF均可作為軟組織腫瘤DCE-MRI定量分析的動脈輸入函數;二、DCE-MRI定量分析用于軟組織腫瘤良、惡性鑒別時,選用ETL模型的診斷效能最高;三、在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)、Ve及在ET模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)有助于軟組織腫瘤良、惡性的鑒別,即當軟組織腫瘤在ETL模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值大于0.009 min-1、Ve值大于0.036 min-1,或在ET模型下以Avg-AIF為動脈輸入函數測得的K~(trans)值大于0.016min-1時,考慮是惡性軟組織腫瘤。四、K~(trans)、Ve及Kep的偽彩圖通過色彩可直觀顯示軟組織腫瘤不同區(qū)域的血供情況,其中紅色代表血供豐富區(qū)域,藍色代表血供差或無血供區(qū)域,黃色代表血供介于紅色與藍色之間的區(qū)域。
【關鍵詞】：磁共振成像 動態(tài)增強 定量分析 軟組織腫瘤
【學位授予單位】：大連醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R445.2;R738.6
【目錄】：

• 中文摘要7-11
• 英文摘要11-15
• （一）前言15-17
• （二）材料與方法17-21
• 1.病例資料17
• 2.MRI掃描技術17-18
• 3.DCE-MRI圖像后處理18-20
• 4.觀察指標20
• 5.統(tǒng)計學方法20-21
• （三）結果21-26
• 1.軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep在ET模型和ETL模型下Avg-AIF與Ind-AIF間的比較21-22
• 2.軟組織腫瘤K~(trans)在Avg-AIF和Ind-AIF下ET、ETL及RR三種模型間的比較22-23
• 3.軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep在良性組與惡性組間的比較23-25
• 4.軟組織腫瘤K~(trans)、Ve及Kep偽彩圖特點25-26
• （四）討論26-31
• 1.關于DCE-MRI定量分析AIF的選擇問題27-28
• 2.關于DCE-MRI定量分析血流動力學模型的選擇問題28-29
• 3.DCE-MRI定量分析在軟組織腫瘤中的應用價值29-31
• （五）結論31-32
• （六）參考文獻32-34
• 綜述 動態(tài)增強MRI定量分析技術在骨肌疾病中的研究進展34-44
• 參考文獻40-44
• 攻讀學位期間發(fā)表論文情況44-45
• 致謝45-46

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