本文關(guān)鍵詞：動態(tài)增強(qiáng)MRI定量研究中感興趣區(qū)設(shè)置方法和定量參數(shù)直方圖分析在前列腺癌診斷中的初步評價

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【摘要】：第一部分前列腺癌動態(tài)增強(qiáng)MRI定量研究中感興趣區(qū)設(shè)置方法對定量參數(shù)一致性的影響目的:探討前列腺癌動態(tài)增強(qiáng)MRI(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)定量研究中選擇不同的感興趣區(qū)(region of interest,ROI)設(shè)置方法對DCE-MRI定量參數(shù)測量結(jié)果一致性的影響。材料和方法:回顧性分析我院2015年5月至2015年12月間行前列腺常規(guī)MRI和DCE-MRI掃描并獲得穿刺病理結(jié)果的33例前列腺癌病例資料,所有納入病例均做DCE-MRI定量分析。由兩名放射科醫(yī)師(醫(yī)師1和醫(yī)師2)分別按照三種ROI設(shè)置方法,包括1.小ROI法;2.輪廓ROI法;3.全容積ROI法,對前列腺癌灶進(jìn)行ROI設(shè)置,測定癌灶DCE-MRI定量參數(shù),包括轉(zhuǎn)運常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)和血管外細(xì)胞外間隙體積百分?jǐn)?shù)(Ve)。醫(yī)師1間隔3個月以后重復(fù)上述測量。醫(yī)師1和醫(yī)師2共3次(醫(yī)師1前后2次、醫(yī)師2僅1次)采用上述三種ROI設(shè)置方法,分別獨立測量癌灶各定量參數(shù)(Ktrans、Ve和Kep)值。將上述兩位醫(yī)師共3次采用每一種ROI設(shè)置方法測得的各參數(shù)值集合為該ROI設(shè)置方法測得的相應(yīng)參數(shù)值的最終測值,采用配對樣本t檢驗比較三種ROI設(shè)置方法所測得的DCE-MRI各定量參數(shù)最終測值間的差異;通過計算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)對醫(yī)師1前后2次、醫(yī)師1與醫(yī)師2同時分別采用三種ROI設(shè)置方法所測得的DCE-MRI定量參數(shù)值間的一致性進(jìn)行對比,并通過Bland-Altman法畫散點圖作進(jìn)一步比較。結(jié)果:在醫(yī)師1和醫(yī)師2前后共3次分別采用三種ROI設(shè)置方法測得的Ktrans、Kep和Ve值比較中,采用輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的Ktrans、Kep和Ve值間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(t值分別為1.82、1.11、1.66,P值分別為0.78、2.77、0.11);采用小ROI法所測得的Ktrans、Kep和Ve值均高于輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的參數(shù)值,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t值分別為4.66、3.55、3.75、4.57、3.73、2.73,P值均0.05)。醫(yī)師1前后2次間采用小ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為:0.62(0.58,0.66)、0.65(0.57,0.69)和0.48(0.43,0.53);采用輪廓ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為0.93(0.88,0.96)、0.90(0.85,0.92)和0.75(0.69,0.79);采用全容積ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為0.98(0.97,0.99)、0.93(0.88,0.96)和0.82(0.77,0.85)。Bland-Altman散點圖示輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的各定量參數(shù)值分布較小ROI法集中,提示輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的DCE-MRI定量參數(shù)在同一醫(yī)師前后兩次測量間的一致性水平高于小ROI法,而全容積ROI法所測得的定量參數(shù)一致性水平略高于輪廓ROI法。2名醫(yī)師分別采用小ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為0.49(0.18,0.71)、0.53(0.47,0.60)、0.41(0.37,0.45);采用輪廓ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為0.88(0.86,0.91)、0.82(0.77,0.86)和0.69(0.62,0.74),采用全容積ROI法設(shè)置ROI所測得的Ktrans、Kep和Ve的ICC值分別為0.92(0.88,0.95)、0.86(0.81,0.90)和0.74(0.70,0.77)。Bland-Altman散點圖示輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的各定量參數(shù)值分布較小ROI法更集中,提示輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的DCE-MRI定量參數(shù)在不同醫(yī)師間測量結(jié)果的一致性水平高于小ROI法,其中全容積ROI法所測得的定量參數(shù)一致性略高于輪廓ROI法。結(jié)論:本研究采用三種ROI設(shè)置方法(小ROI法、輪廓ROI法和全容積ROI法)分別作前列腺癌DCE-MRI定量參數(shù)(Ktrans、Kep和Ve)測量,所獲DCE-MRI各定量參數(shù)結(jié)果和參數(shù)的一致性水平并不相同,其中小ROI法所測得的DCE-MRI各定量參數(shù)值均高于輪廓ROI法和全容積ROI法所測得的參數(shù)值,輪廓ROI法和全容積ROI法所測參數(shù)值的一致性水平均高于小ROI法,而全容積ROI法所測參數(shù)值的一致性水平略高于輪廓ROI法。因此ROI設(shè)置方法對前列腺癌DCE-MRI定量參數(shù)測定具有一定的影響,在上述三種ROI設(shè)置方法中全容積ROI法所測參數(shù)值的一致性水平最高,為第二部分研究選擇適宜的ROI設(shè)置方法提供依據(jù)。第二部分動態(tài)增強(qiáng)MRI定量參數(shù)直方圖分析在前列腺癌診斷中的初步應(yīng)用評價目的:探討DCE-MRI定量參數(shù)全容積直方圖(Histogram)分析結(jié)果對前列腺癌的診斷價值,初步評價前列腺癌DCE-MRI定量參數(shù)全容積Histogram分析結(jié)果與Gleason評分的相關(guān)性。材料和方法:回顧性分析我院2015年5月至2015年12月間行前列腺常規(guī)MRI和DCE-MRI檢查,并獲得穿刺病理結(jié)果的53例病例資料,其中前列腺癌33例,前列腺增生20例,所有納入病例均作DCE-MRI定量分析。采用臨床常用的小ROI法和全容積ROI法(本研究第一部分已證實其在所采用的三種ROI設(shè)置方法中的一致性最好),由兩名放射科醫(yī)師在已知病理結(jié)果的條件下,采用上述2種ROI設(shè)置方法共同協(xié)商完成所有病例的ROI設(shè)置,測量前列腺癌區(qū)、外周帶非癌區(qū)和中央腺體非癌區(qū)的DCE-MRI定量參數(shù),包括轉(zhuǎn)運常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)和血管外細(xì)胞外間隙體積百分比(Ve)。對全容積ROI法測得的定量參數(shù)作感興趣區(qū)(包括:前列腺癌區(qū)、外周帶非癌區(qū)和中央腺體非癌區(qū))全容積Histogram分析,分析指標(biāo)包括平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)、偏度和峰度。通過ROC曲線比較小ROI法和全容積Histogram分析這兩種方法所獲各定量參數(shù)的診斷效能;用Spearman相關(guān)分析對前列腺癌區(qū)Ktrans、Kep和Ve值的全容積Histogram分析結(jié)果與Gleason評分的相關(guān)性進(jìn)行評價。結(jié)果:本部分研究感興趣區(qū)全容積Histogram分析結(jié)果為:1.前列腺癌區(qū)Ktrans值的平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)均高于外周帶和中央腺體非癌區(qū),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t值分別為7.98、5.55、8.56、3.19、2.17、3.5,P均0.05),前列腺癌區(qū)Ktrans值的偏度和峰度低于外周帶非癌區(qū),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(U值分別為42、51,P均0.05),但與中央腺體非癌區(qū)間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(U值分別為70、76,P均0.05);2.前列腺癌區(qū)Kep值的平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)均高于外周帶非癌區(qū),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t值分別為4.53、3.47、4.39,P均0.05),但與中央腺體非癌區(qū)間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t值分別為1.25、0.84、1.15,P均0.05),前列腺癌區(qū)Kep值的偏度、峰度與外周帶非癌區(qū)和中央腺體非癌區(qū)間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(與外周帶非癌區(qū)U值分別為:80、69,與中央腺體非癌區(qū)U值分別為:78、80,P均0.05);3.前列腺癌區(qū)Ve值除偏度低于外周帶非癌區(qū)(U=49,P0.05)外,其余Ve值(平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)和峰度)與外周帶非癌區(qū)和中央腺體非癌區(qū)間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均0.05)。前列腺癌區(qū)全容積Histogram分析Ktrans值的平均數(shù)、90%位數(shù)的診斷效能高于二維小ROI法Ktrans值的診斷效能(Z值分別為2.0、2.0,P均0.05)。前列腺癌區(qū)全容積Histogram分析Ktrans值的10%位數(shù)、90%位數(shù)、偏度和Kep值的平均值、10%位數(shù)、90%位數(shù)與Gleason評分間具有一定的相關(guān)性(Spearman相關(guān)系數(shù)分別為0.53、0.56、0.55、0.63、0.66、0.68,P0.05)。結(jié)論:本部分前列腺DCE-MRI定量參數(shù)全容積Histogram分析研究結(jié)果表明:1.前列腺癌區(qū)Ktrans值的平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)均高于外周帶和中央腺體非癌區(qū),偏度和峰度低于外周帶非癌區(qū),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義;前列腺癌區(qū)Kep值的平均數(shù)、10%位數(shù)、90%位數(shù)均高于外周帶非癌區(qū),Ve值偏度低于外周帶非癌區(qū),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。因此,DCE-MRI定量參數(shù)全容積Histogram分析有助于前列腺癌診斷及其與前列腺外周帶和中央腺體非癌區(qū)的鑒別;2.由于前列腺癌區(qū)全容積Histogram分析Ktrans值的平均數(shù)、90%位數(shù)的診斷效能高于小ROI法Ktrans值,因此,DCE-MRI定量技術(shù)在前列腺癌診斷的應(yīng)用中推薦使用全容積Histogram分析法;3.前列腺癌全容積Histogram分析Ktrans值的10%位數(shù)、90%位數(shù)、偏度和Kep值的平均值、10%位數(shù)、90%位數(shù)與Gleason評分間的相關(guān)性均有統(tǒng)計學(xué)意義,由此可見,前列腺癌DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Kep值的全容積Histogram分析結(jié)果具有術(shù)前無創(chuàng)性預(yù)測癌灶Gleason評分的潛能,有望成為臨床術(shù)前評估前列腺癌惡性程度潛在的功能影像學(xué)檢測指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：前列腺 磁共振成像 觀察者偏倚 方法學(xué) 前列腺 磁共振成像 直方圖分析
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R445.2;R737.25
【目錄】：

• 中文摘要4-8
• Abstract8-12
• 引言12-16
• 參考文獻(xiàn)14-16
• 第一部分 前列腺癌動態(tài)增強(qiáng)MRI定量研究中感興趣區(qū)設(shè)置方法對參數(shù)一致性的影響16-30
• 資料與方法16-19
• 結(jié)果19-21
• 討論21-24
• 參考文獻(xiàn)24-26
• 附圖26-30
• 第二部分 動態(tài)增強(qiáng)MRI定量參數(shù)直方圖分析在前列腺癌診斷中的初步應(yīng)用評價30-44
• 資料與方法30-32
• 結(jié)果32-35
• 討論35-38
• 參考文獻(xiàn)38-40
• 附圖40-44
• 結(jié)論44-45
• 綜述45-58
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文58-59
• 中英文縮略詞表59-60
• 致謝60-61

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本文編號：716289