本文關(guān)鍵詞：基于IVIM模型的磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像評(píng)價(jià)肝功能的初步研究

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【摘要】：研究目的：運(yùn)用體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(Intravoxel incoherent motion, IVIM)雙指數(shù)模型的擴(kuò)散加權(quán)成像(Diffusion weighted imaging, DWI),采用全肝測(cè)量技術(shù)對(duì)肝功能進(jìn)行評(píng)估。探討全肝D、D*、f及ADC值的可重復(fù)性,便于評(píng)估其臨床應(yīng)用的可行性。材料與方法：選擇正常對(duì)照組30例,其中男16例,女14例,年齡22-51歲,平均年齡45.2歲。肝硬化組70例,其中男49例,女21例,年齡20-75歲,平均年齡46.4歲。肝功能采用Child-Pugh評(píng)分,病肝組根據(jù)Child-Pugh分級(jí)的分組情況為：A級(jí)組29例,B級(jí)組19例,C級(jí)組22例。使用Philips Achieva 3.0T (Philips Healthcare, Best, Netherland)磁共振掃描儀及相同的序列和參數(shù)對(duì)所有研究對(duì)象分別進(jìn)行兩次肝臟磁共振IVIM擴(kuò)散加權(quán)成像掃描。常規(guī)MRI序列包括軸位mDixon、軸位T2WI壓脂。IVIM DWI掃描使用呼吸門(mén)控單次激發(fā)平面回波序列(respiratory triggered single-shot echo planar imaging, SS-EPI),并行采集空間敏感編碼技術(shù)(ASSET),橫斷位掃描,TR 1642ms,TE 62ms, FOV 375mm×302mm,矩陣256,激勵(lì)次數(shù)2(NEX),層厚5mm,層數(shù)32,EPI因素53,并行采集加速因素2,b值設(shè)置為0,10,30,60,100,150,200,400,600,1000s/mm2。兩次IVIM-DWI掃描間隔15min。本研究采用IVIM雙指數(shù)模型公式為：Sb/So=(1-f)exp(-bD)+fexp[-b(D*+D)]ADC值的計(jì)算公式為ADC=[ln(S0/S1)]/(b1-b0)。利用南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院信息研究所基于Matlab開(kāi)發(fā)的軟件,由兩位放射學(xué)醫(yī)師分別對(duì)所有患者及志愿者進(jìn)行測(cè)量。方法如下：(1)先根據(jù)肝臟輪廓勾畫(huà)出肝臟區(qū)域,以門(mén)靜脈右支水平為中間層面,在連續(xù)7個(gè)層面上勾畫(huà)肝臟輪廓,構(gòu)成一個(gè)3D的區(qū)域,舍棄靠近肝臟隔面及臟面的部分層面,去除肺部及腸道內(nèi)氣體以及呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影；(2)在b=0時(shí)DWI圖象上血管與其他區(qū)域有明顯差異,用閾值處理的方法將血管去掉。避免血管對(duì)全肝IVIM參數(shù)產(chǎn)生影響。(3)去除血管后,對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行參數(shù)擬合,擬合過(guò)程中計(jì)算擬合的確定系數(shù)(Rsquare,其值在0-1之間),用于表征擬合的效果。當(dāng)Rspuare的值≥0.9時(shí),認(rèn)為擬合的效果較好,將Rsquare0.9的點(diǎn)剔除。同時(shí),把D0.003或者D*大于0.3或者f0.5的點(diǎn)剔除掉,避免參數(shù)擬合過(guò)程中擬合效果不好的點(diǎn)以及各參數(shù)值異常的點(diǎn)對(duì)全肝IVIM擬合參數(shù)的影響,計(jì)算全肝的單純擴(kuò)散系數(shù)(pure diffusion coefficient, D)、假性擴(kuò)散系數(shù)(pseudo-diffusion coefficient, D*)及灌注分?jǐn)?shù)(perfusion fraction, f)。采用SPSS (version 13.0)和MedCalc軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。D、D*、f值用均值±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示,其正態(tài)性檢驗(yàn)用Kolmogorow-Smirnov方法進(jìn)行檢驗(yàn),levene檢驗(yàn)用于方差齊性檢驗(yàn)。兩位放射學(xué)醫(yī)師測(cè)量的一致性評(píng)價(jià)采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICCs), ICC0.75認(rèn)為一致性好。D、D*、f測(cè)量值的重復(fù)性采用Bland-Altman方法來(lái)評(píng)價(jià)。肝硬化組與正常對(duì)照組間采用student t檢驗(yàn)。D、D*、f及ADC值與肝功能分級(jí)行單因素方差分析(One Way ANOVA)和組間多重比較(Post Hoc Multiple Comparisons),組間多重比較采用LSD法(Least-significant Difference,最小顯著差值法),上述各測(cè)量值與肝功能分級(jí)的相關(guān)性做Spearman相關(guān),看相關(guān)系數(shù)的大小與方向。ROC曲線(receiver operating characteristic curve)用來(lái)評(píng)估各參數(shù)對(duì)肝功能分級(jí)的預(yù)測(cè)能力,約登指數(shù)(靈敏度+特異度-1)最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的值為最佳診斷界值并得到ROC曲線下面積(AUC)。本研究中,均數(shù)置信區(qū)間設(shè)為95%,P0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果3.1 IVIM-DWI表現(xiàn)3.1.1全肝IVIM雙指數(shù)模型擬合曲線在低b值時(shí)(b100s/mm2)信號(hào)衰減快,曲線的斜率大,高b值時(shí)信號(hào)的衰減變的緩慢,曲線的斜率相對(duì)較小,曲線能較好的擬合所有b值數(shù)據(jù),得到曲棍球樣的形態(tài)。3.1.2正常肝臟全肝IVIM-DWI參數(shù)值正常肝臟全肝D值分布集中,大致符合正態(tài)分布,正常肝臟組平均全肝D值為(1.02±0.11) ×10-3mm2/sec。正常肝臟全肝D*值分布離散,大致符合正偏態(tài)分布,正常肝臟組平均全肝D*值為(88.2±13.6)×100-3mm2/sec。正常肝臟全肝f值分布離散,大致符合正偏態(tài)分布,正常肝臟組平均全肝f值為(29.7±5.0)%.正常肝臟全肝ADC值分布集中,大致符合正態(tài)分布,正常肝臟組平均全肝ADC值為(1.35±011)×10-3mm2/sec。3.1.3肝硬化組全肝IVIM-DWI參數(shù)值肝硬化組平均全肝D值為(1.00±0.16)×103mm2/sec。肝硬化組平均全肝D*值為(76.57±13.88)×10-3mm2/sec。肝硬化組平均全肝f值(27.85±5.92)%。肝硬化組平均全肝ADC值為(1.30±0.16)×10-3mm2/sec。3.2不同測(cè)量者之間參數(shù)的一致性70例患者與30例正常志愿者進(jìn)行D、D*、f及ADC值的測(cè)量,所有圖象均由兩位放射學(xué)專(zhuān)家分別進(jìn)行測(cè)量。兩位測(cè)量者間D值的ICC為0.997(95%CI：0.996-0.998)。兩位測(cè)量者間D*值的ICC為0.986(95%CI：0.979-0.990)。兩位測(cè)量者間f值的ICC為0.985(95%CI：0.978-0.989)。兩位測(cè)量者間ADC值的ICC為0.995(95%CI：0.993-0.997)。兩位測(cè)量者間D、D*、f及ADC值的一致性較好,其中最好的是D值,其次是ADC、D*、f。3.3兩次掃描參數(shù)的可重復(fù)性全肝的D、D*、f及ADC測(cè)量值的可重復(fù)性分別為0.05%,2.9%,7.8%,0.05%,兩次掃描各參數(shù)值測(cè)量的可重復(fù)性好,其中D及ADC測(cè)量值的可重復(fù)性最好,其次為D*值、f值。3.4肝硬化組與正常對(duì)照組間D、D*、f及ADC值的比較本組肝硬化患者70例,正常對(duì)照組30例。肝硬化組D*值、f及ADC值相比正常對(duì)照組降低,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.001,P=0.016,P=0.042)。肝硬化組與正常對(duì)照組間D值的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.634)3.5不同肝功能分級(jí)組之間各測(cè)量值的比較70例患者按照Child-Pugh分級(jí)分為3組：A級(jí)29例,B級(jí)19例,C級(jí)22例。肝功能不同分級(jí)間One Way ANOVA分析示D*值(P=0.001)及f值(P0.001)隨著Child-Pugh分級(jí)級(jí)別的增高而逐漸降低,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。D值隨著Child-Pugh級(jí)別的增高有降低趨勢(shì),但在不同肝功能級(jí)別間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.136)。ADC值在Child-Pugh分級(jí)A級(jí)組及B級(jí)組間差異不大,C級(jí)組較B級(jí)組降低,ADC值在不同肝功能級(jí)別間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.022)。不同肝功能分級(jí)組之間D、D*、f及ADC值多重比較結(jié)果顯示D值在不同肝功能級(jí)別間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。D*值在Child-Pugh肝功能A級(jí)與B級(jí)(P=0.011)、A級(jí)與C級(jí)間(P=0.001)的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但在B級(jí)與C級(jí)間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.298)。f值在A級(jí)與B級(jí)(P0.001)、A級(jí)與C級(jí)(P0.001)、B級(jí)與C級(jí)(P=0.041)間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ADC值在A級(jí)與C級(jí)(P=0.008)、B級(jí)與C級(jí)(P=0.039)間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但在A級(jí)和B級(jí)間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.713)。D、D*、f及ADC值與肝功能分級(jí)的Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示D*、f及ADC與Child-Pugh肝功能分級(jí)均呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為(r=-0.423,P0.001；r=-0.620,P0.001；r=-0.296,P=0.013),從相關(guān)系數(shù)看,f值與肝功能分級(jí)相關(guān)性最好,相關(guān)系數(shù)為-0.620。D值與肝功能分級(jí)間無(wú)相關(guān)關(guān)系(r=-0.183,P=0.129)。ROC曲線分析得到了肝功能A級(jí)與B、C級(jí)、B級(jí)與C級(jí)間D*、f值的分界值、ROC曲線下面積以及相應(yīng)的敏感性及特異性。肝功能A級(jí)與B級(jí)間D*值的分界值為79.50,f值的分界值為31.83。肝功能A級(jí)與C級(jí)間D*值的分界值為65.31,f值的分界值為28.60。肝功能B級(jí)與C級(jí)間f值的分界值為25.23。研究結(jié)論：1.IVIM-DWI測(cè)得全肝D、D*、f及ADC值在不同測(cè)量者間的一致性及兩次掃描間的可重復(fù)性均好；2.肝硬化組ADC值的降低僅僅反映了微血管灌注的下降,而非組織的分子彌散受限；3.D*值、f值與Child-Pugh分級(jí)間呈顯著負(fù)相關(guān),其中f值與肝功能的相關(guān)性更好,能更有效的評(píng)估肝功能,而D*有潛力成為預(yù)測(cè)早期肝功能損傷的量化指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散加權(quán)成像 Child-Pugh肝功能分級(jí) 全肝測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R575;R445.2
【目錄】：

• 摘要3-8
• ABSTRACT8-16
• 第一章 前言16-23
• 第二章 材料與方法23-28
• 2.1 一般資料23-24
• 2.2 研究方法24-27
• 2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理27-28
• 第三章 結(jié)果28-38
• 3.1 ⅣⅠM-DWI表現(xiàn)28
• 3.2 不同測(cè)量者之間參數(shù)的一致性28-29
• 3.3 兩次掃描參數(shù)的可重復(fù)性29
• 3.4 肝硬化組與正常對(duì)照組間D、D~*、F及ADC值的比較29-32
• 3.5 不同肝功能分級(jí)組之間各測(cè)量值的比較32-38
• 第四章 討論38-47
• 4.1 ⅣⅠM-DWI原理38-39
• 4.2 關(guān)于成像技術(shù)、成像B值的討論39
• 4.3 全肝ⅣⅠM-DWI各測(cè)量參數(shù)的變化及可重復(fù)性39-40
• 4.4 全肝ⅣⅠM-DWI對(duì)肝硬化的評(píng)估40-42
• 4.5 全肝ⅣⅠM-DWI對(duì)肝功能的評(píng)估42-45
• 4.6 本研究所存在的不足45-47
• 第五章 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-57
• 附錄57-59
• 在讀碩士期間主要成果59-60
• 致謝60-62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陸力堅(jiān);黃仲奎;龍莉玲;;磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像與肝功能MELD評(píng)分的相關(guān)性研究[J];臨床放射學(xué)雜志;2010年03期

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本文編號(hào)：730012