彌散張量成像在正常成人腦白質(zhì)及顱腦神經(jīng)上皮腫瘤術(shù)前分級(jí)評(píng)估中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2018-07-17 18:33
【摘要】:[目的] 分析正常成人腦白質(zhì)及高低級(jí)別顱腦神經(jīng)上皮腫瘤在彌散張量成像(Difussion Tensor Imaging, DTI)的影像表現(xiàn),①闡述正常成人各部位腦白質(zhì)平均彌散系數(shù)(Average DC值,以下簡(jiǎn)稱ADC值)及部分各向異性(fractional anisotropy,以下簡(jiǎn)稱FA值)隨年齡的變化特點(diǎn);建立正常人相對(duì)穩(wěn)定的定量標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)研究提供定量信息;②評(píng)價(jià)DTI序列在顱腦神經(jīng)上皮腫瘤術(shù)前分級(jí)中的診斷價(jià)值,為術(shù)前腫瘤分級(jí)的合理判斷及治療方案的選擇提供相關(guān)影像學(xué)依據(jù);③通過三維重建技術(shù)進(jìn)行纖維束示蹤成像,顯示正常纖維束的走行及神經(jīng)上皮腫瘤對(duì)鄰近纖維束的推壓、浸潤(rùn)及破壞情況。 [材料與方法] 1.研究對(duì)象 ①正常成人30例,年齡20-78歲,平均48.4歲,男性13例,女性17例,將其按年齡分為3組,每組10例,分別為A組(20-39歲,男性4例,女性6例)、B組(40-59歲,男女各5例)、C組(≥60歲,男性4例,女性6例);納入標(biāo)準(zhǔn):被檢查者無(wú)明顯神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,常規(guī)MRI序列顯示無(wú)或輕度腦白質(zhì)變性灶,無(wú)腦梗塞灶,無(wú)高血壓、糖尿病、腦梗塞及其他全身性疾病病史。 ②40例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的顱腦神經(jīng)上皮腫瘤,其中男性21例,女性19例,年齡12-61歲,平均39.3±13.7歲;按照2007年WHO制定的神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ級(jí)4例、Ⅱ級(jí)18例、Ⅲ級(jí)8例、Ⅳ級(jí)10例,將Ⅰ、Ⅱ級(jí)神經(jīng)上皮腫瘤視為低級(jí)別組,共22例;Ⅲ、Ⅳ級(jí)視為高級(jí)別組,共18例。 2.儀器設(shè)備與掃描方法 采用美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Signa EXCITE HD3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀,頭顱八通道相控陣線圈,常規(guī)掃描序列包括:軸位T1WI、T2WI、T2-FLAIR,增強(qiáng)掃描軸位、冠狀位、矢狀位T1WI。 彌散張量成像(DTI)掃描序列:采用單次激發(fā)SE-EPI序列,TR12000ms,TE為86.8ms,掃描方向?yàn)?3,FOV240mm×240mm,矩陣192×192,層厚為5.0mm,間隔1.5mm,彌散系數(shù)(b值)為0s/mm2和1000s/mm2。 3.圖像處理及分析 將掃描獲得的DTI原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE ADW4.3后處理工作站,通過DTI后處理軟件校正后得到平均彌散系數(shù)圖(ADC圖)、部分各向異性圖(fractional anisotropy,FA圖)等。觀察分析DTI序列的ADC圖及FA圖,用ROI測(cè)量法分別對(duì)正常成人組及神經(jīng)上皮腫瘤組各區(qū)域進(jìn)行測(cè)量,①分別測(cè)得正常成人胼胝體膝部、壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值、FA值;②分別測(cè)得神經(jīng)上皮腫瘤的實(shí)質(zhì)區(qū)(腫瘤強(qiáng)化明顯的區(qū)域,SA)、囊變壞死區(qū)(包括囊性部分及壞死部分,CA)、水腫區(qū)(本組主要測(cè)得腫瘤周邊lcm以內(nèi)的水腫,]PTEA)的ADC值、FA值;ROI面積約20~50mm2,每個(gè)區(qū)域測(cè)量3次,取平均值。③在后處理工作站可通過原始DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行彌散張量纖維束示蹤成像(Diffusion Tensor Tractography, DTT),一定程度上顯示正常纖維束走行及神經(jīng)上皮腫瘤對(duì)鄰近纖維束的推壓、浸潤(rùn)及破壞情況。 4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 計(jì)量資料均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,所有數(shù)據(jù)均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05,P0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 正常成人腦白質(zhì)DTI:(1)用單向方差分析(One-Way ANOVA)對(duì)不同年齡組的胼胝體膝部、壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值、FA值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;方差齊時(shí)采用LSD法進(jìn)行多重比較(Post hoc Multiple comparisons),方差不齊時(shí)采用Dunnett's T3法進(jìn)行多重比較。(2)用單向方差分析對(duì)同一年齡組內(nèi)各區(qū)域ADC值、FA值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,方差齊時(shí)采用LSD法進(jìn)行多重比較(Post hoc Multiple comparisons),方差不齊時(shí)采用Dunnett's T3法進(jìn)行多重比較。(3)對(duì)上述各區(qū)域的ADC值、FA值與年齡之間的關(guān)系用Spearman相關(guān)分析進(jìn)行相關(guān)性分析。 顱腦神經(jīng)上皮腫瘤MRI常規(guī)序列及DTI:(1)用χ2檢驗(yàn)對(duì)高、低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤水腫及囊變壞死發(fā)生率的差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;(2)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(Independent-Samples T Test)分別對(duì)高低級(jí)別組腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)、囊變壞死區(qū)、瘤周水腫區(qū)的ADC值、FA值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,組內(nèi)各區(qū)域ADC及FA值比較用One-way ANOVA;(3)腫瘤各區(qū)域ADC值、FA值與腫瘤分級(jí)之間的關(guān)系用Spearman相關(guān)分析對(duì)進(jìn)行相關(guān)性分析;(4)用ROC曲線分析腫瘤各區(qū)域ADC值、FA值對(duì)腫瘤分級(jí)的判別效果。 [結(jié)果] (1)不同年齡組的胼胝體膝部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值、FA值及胼胝體壓部的FA值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),多重比較示:①A組與B組胼胝體膝部FA值、背側(cè)丘腦ADC值、背側(cè)丘腦FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;②A組與C組胼胝體膝部ADC值、胼胝體膝部FA值、胼胝體壓部FA值、半卵圓中心ADC值、半卵圓中心FA值、蒼白球及殼核ADC值、蒼白球及殼核FA值、背側(cè)丘腦ADC值、背側(cè)丘腦FA值、內(nèi)囊后肢ADC、內(nèi)囊后肢FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;③B組與C組中胼胝體壓部FA值、蒼白球及殼核ADC值、背側(cè)丘腦ADC值、內(nèi)囊后肢ADC值、內(nèi)囊后肢FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 (2)A組、B組及C組中各區(qū)域(即胼胝體膝部、壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢)的ADC值、FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,多重比較示:①同一年齡組內(nèi)各區(qū)域的FA值兩兩之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;②A組胼胝體膝部與半卵圓中心、蒼白球及內(nèi)囊、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;③B組胼胝體膝部與胼胝體壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,胼胝體壓部與半卵圓中心、半卵圓中心與背側(cè)丘腦、背側(cè)丘腦與內(nèi)囊后肢的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;④C組胼胝體膝部與胼胝體壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,胼胝體壓部與半卵圓中心,半卵圓中心與背側(cè)丘腦、蒼白球及殼核,背側(cè)丘腦與內(nèi)囊的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 (3)除胼胝體壓部ADC值與年齡相關(guān)性不顯著外(P0.01),其余各區(qū)域ADC值與年齡呈顯著正相關(guān)(P0.01);各區(qū)域FA值與年齡呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.01)。 (4)高、低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤水腫和囊變壞死發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。 (5)高、低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤的實(shí)質(zhì)區(qū)、周圍水腫區(qū)的ADC值及FA值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),低級(jí)別組實(shí)質(zhì)區(qū)的FA、ADC值較高級(jí)別組高(FA值分別為0.207±0.037,0.145±0.031;ADC值分別為(1.57±0.212)×10-3mm2/s、(1.10±0.228)×10-3mm2/s);高低級(jí)別囊變壞死區(qū)FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)且低級(jí)別組囊變區(qū)FA值略低于高級(jí)別組(FA值分別為0.0644±0.013,0.077±0.018): (6)腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)ADC值、FA值與腫瘤級(jí)別呈顯著負(fù)相關(guān)(rADC-SA=-0.738,rFA-SA=-0.647,PADC-SA0.001,PFA-SA0.001);囊變壞死區(qū)FA值一定程度上與腫瘤級(jí)別呈正相關(guān)(P=0.034);水腫區(qū)ADC值與腫瘤級(jí)別呈顯著正相關(guān),水腫區(qū)FA值與腫瘤級(jí)別呈顯著負(fù)相關(guān)(rADC-PTEA=0.817, rFA-PTEA=-0.788, PADC-PTEA0.001,PTA-PTEA0.001)。 (7)ROC曲線示:①腫瘤實(shí)質(zhì)部分的ADC值、FA值越大,腫瘤級(jí)別越低,(曲線下面積分別為0.967、0.867),ADC值為1.340×10-3mm2/s時(shí),敏感性為95.5%,特異性為88.9%;FA值為0.161時(shí),敏感性為90.9%,特異性為88.9%。②瘤周水腫區(qū)ADC值倒數(shù)(即瘤周水腫ADC值越小)及水腫區(qū)FA值越大,腫瘤級(jí)別越低(曲線下面積分別為0.969、0.990),ADC值倒數(shù)為0.652(即ADC值為1.534×10-3mm2/s)時(shí),敏感性為100%,特異性為92.9%;臨界水腫區(qū)FA值為0.171時(shí),敏感性為100%,特異性為92.9%;③囊變壞死區(qū)FA值倒數(shù)越大(即FA值越小),腫瘤級(jí)別越低(曲線下面積為0.715),囊變壞死區(qū)FA倒數(shù)值為13.611(即FA值為0.074)時(shí),敏感性為77.8%,特異性為60%。 (8)DTI一定程度上可顯示正常神經(jīng)纖維束的走行及神經(jīng)上皮腫瘤對(duì)鄰近神經(jīng)纖維的推壓、浸潤(rùn)及破壞情況。 [結(jié)論] (1)DTI掃描序列可作為常規(guī)MRI掃描序列的有益補(bǔ)充。 (2)正常成人不同年齡段胼胝體膝部、壓部、半卵圓中心、蒼白球及殼核、背側(cè)丘腦、內(nèi)囊后肢在DTI序列上有一定的差異,隨著年齡的增大,上述各區(qū)域的ADC值增加,FA值降低。 (3)高、低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤的實(shí)質(zhì)區(qū)、周圍水腫區(qū)的ADC值及FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且低級(jí)別組實(shí)質(zhì)區(qū)的FA、ADC值較高級(jí)別組高;高級(jí)別腫瘤容易浸潤(rùn)、破壞周圍白質(zhì)纖維束,表現(xiàn)為ADC值明顯升高, FA值明顯降低。因此術(shù)前根據(jù)腫瘤各部位ADC值及FA值的改變有助于判斷腫瘤的級(jí)別。 (4)腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)ADC、FA值與腫瘤級(jí)別呈負(fù)相關(guān),囊變壞死區(qū)FA值一定程度上與腫瘤級(jí)別呈正相關(guān);水腫區(qū)ADC值與腫瘤級(jí)別呈顯著正相關(guān),水腫區(qū)FA值與腫瘤級(jí)別呈顯著負(fù)相關(guān)。 (5)高低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤囊變區(qū)內(nèi)部的FA值亦有一定差異,即高級(jí)別腫瘤壞死囊變內(nèi)部FA值高于低級(jí)別腫瘤,此種征象有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。 (6)DTT一定程度上可顯示正常神經(jīng)纖維束的走行及神經(jīng)上皮腫瘤對(duì)鄰近神經(jīng)纖維的推壓、浸潤(rùn)及破壞情況。
[Abstract]:Purpose of the project
The image manifestations of normal adult brain white matter and high and low level cranial nerve epithelial tumors in diffuse tensor imaging ( DTI ) were analyzed .
establishing a quantitative standard of relative stability of a normal person and providing quantitative information for the subsequent study ;
( 2 ) To evaluate the diagnostic value of DTI in preoperative grading of cranial nerve epithelial tumors .
( 3 ) Using the three - dimensional reconstruction technique , the fiber bundle tracing imaging was performed , showing the walking of the normal fiber bundle and the pressing , infiltration and destruction of adjacent fiber bundles .
Materials and methods
1 . Study Object
( 1 ) 30 normal adults , aged 20 - 78 years , average 48.4 years , male 13 , female 17 , divided into 3 groups according to their age , 10 in each group , in group A ( 20 - 39 years , male 4 , female 6 ) , group B ( 40 - 59 years , male and female 5 cases ) , group C ( 鈮,
本文編號(hào):2130563
[Abstract]:Purpose of the project
The image manifestations of normal adult brain white matter and high and low level cranial nerve epithelial tumors in diffuse tensor imaging ( DTI ) were analyzed .
establishing a quantitative standard of relative stability of a normal person and providing quantitative information for the subsequent study ;
( 2 ) To evaluate the diagnostic value of DTI in preoperative grading of cranial nerve epithelial tumors .
( 3 ) Using the three - dimensional reconstruction technique , the fiber bundle tracing imaging was performed , showing the walking of the normal fiber bundle and the pressing , infiltration and destruction of adjacent fiber bundles .
Materials and methods
1 . Study Object
( 1 ) 30 normal adults , aged 20 - 78 years , average 48.4 years , male 13 , female 17 , divided into 3 groups according to their age , 10 in each group , in group A ( 20 - 39 years , male 4 , female 6 ) , group B ( 40 - 59 years , male and female 5 cases ) , group C ( 鈮,
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