基于多b值扩散加权成像的多模型拟合在胶质瘤术前分级中的价值

摘要

目的：DWI序列相关参数评价胶质瘤有很高价值，但是不同的拟合模型参数诊断之间有很大差异，不同的ROI勾画方法也有很大差异。我们的研究目的是探讨哪些参数、哪种ROI勾画方法在胶质瘤术前分级中更有价值。
　　方法：46例经病理证实的胶质瘤患者，术前行磁共振常规序列检查、波谱检查、多b值扩散加权成像、DSC灌注检查和常规序列增强。多b值DWI序列进行单指数、双指数、拉伸指数和三指数的多模型拟合，ROI勾画采用Hot spot法、2D法和3D法三种。比较各拟合模型参数不同ROI勾画方法在术前鉴别胶质瘤高级别组与低级别组中的价值，筛选出敏感性和特异性较高的方案。同时比较各参数在鉴别胶质瘤各级之间的价值，筛选最佳方案。
　　结果：高级别与低级别胶质瘤波谱参数比较（以read1为例），肿瘤侧代谢物参数在高级别与低级别组之间比较无统计学差异。DSC灌注参数比较，肿瘤侧高级别组与低级别组比较，有明显统计学差异。单指数模型拟合Hot spot ROI比较，ADC-ADCmin值在高级别组与低级别组间有差异(P=0.001)，ADC-+CMax值在组间比较无差异(P=0.273);2D ROI相关参数比较，ADC-P10-2D在组间有统计学差异(P=0.035)，其余参数无统计学差异。3D ROI相关参数比较，ADC-mean-3D、ADC-P5-3D和ADC-P10-3D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异。双指数模型拟合Hot spot ROI比较，D-Dmin值和f-fMax在高级别组与低级别组间有差异，其余参数在组间比较无差异;2D ROI相关参数比较，D-P5-2D、D-P10-2D、f-mean-2D、f-median-2D、f-P90-2D和f-skewness-2D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异;3D ROI相关参数比较，D-mean-3D、D-P5-3D、D-P10-3D、f-mean-3D、f-median-3D和f-P90-3D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异。拉伸指数模型拟合Hot spot ROI比较，DDC-DDCmin值和α-αmin在高级别组与低级别组间有差异，其余参数在组间比较无差异;2D ROI相关参数比较，DDC-P5-2D、DDC-P10-2D、α-mean-2D和α-median-2D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异;3D ROI相关参数比较，DDC-mean-3D、DDC-median-3D、DDC-P5-3D、DDC-P10-3D、α-mean-3D、α-median-3D、α-P5-3D和α-P10-3D在组间有统计学差异,其余参数无统计学差异。三指数模型拟合Hot spot ROI比较，Ff-+CMax值、Ds-Dsmin和Ff-FfMax在高级别组与低级别组间有差异，其余参数在组间比较无差异;2D ROI相关参数比较，Ds-P5-2D、Ds-P10-2D、Ff-mean-2D、Ff-median-2D和Ff-skewness-2D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异;3D ROI相关参数比较，Ds-P5-3D、Ds-P10-3D、Ff-mean-3D、Ff-median-3D、Ff-skewness-3D、Fp-P90-3D、和Fp-P95-3D在组间有统计学差异，其余参数无统计学差异。用对侧白质区内部校正后参数与校正前参数诊断效能比较，Hot spot ROI法比较，校正后参数诊断效能高于校正前;2D法和3D法校正后参数诊断效能低于校正前。各相关参数信度分析，2D和3D法相关参数信度高于Hot spot法，3D法略高于2D法;DSC灌注相关参数中以rCBV值组内相关系数最高;单指数模型拟合参数中以ADC-P10-3D和ADC-P5-3D组内相关系数最高;双指数模型拟合参数中以f-mean-3D和f-median-2D组内相关系数最高;拉伸指数模型拟合参数中以α-median-3D和α-median-2D组内相关系数最高;三指数模型拟合参数中以Ff-median-3D和Ff-median-2D组内相关系数最高。各参数与胶质瘤病理分级相关性分析，DSC灌注参数中以rCBV-rCBVMax相关性最高(r=0.695);单指数模型中以ADC-P5-3D相关性最高(r=-0.456);双指数模型中以f-fMax相关性最高(r=0.507);拉伸指数模型中以α-αmin相关性最高(r=-0.607);三指数模型中以Ff-+CMax相关性最高(r=0.437)。多模型拟合参数与DSC灌注参数相关性分析，以f-median-2D与rCBV-rCBVMax相关性最高(r=0.604);多模型拟合参数中扩散相关参数以ADC Vs DDC(r=0.968)和DVsDs(r=0.966)相关性最强。各参数鉴别不同级别能力比较，波谱参数在各级之间无统计学差异;DSC灌注相关参数中，rCBV-+CMax、rCBV-rCBVMax、MTT-+CMax和MTT-MTTMax在各级之间有统计学差异;单指数模型拟合相关参数中，ADC-ADCmin、ADC-P10-2D、ADC-P5-3D和ADC-P10-3D在各级之间有统计学差异;双指数模型拟合相关参数中，D-Dmin、f-fMax、D-P10-2D、f-mean-2D、f-median-2D、f-skewness-2D、D-P10-3D、f-mean-3D和f-median-3D在各级之间有统计学差异;拉伸指数模型拟合相关参数中，DDC-DDCmin、α-αmin、DDC-P10-2D、α-mean-2D、α-median-2D、DDC-P5-3D、DDC-P10-3D、α-mean-3D和α-median-3D在各级之间有统计学差异;三指数模型拟合相关参数中，Ff-+CMax、Ds-Dsmin、Ff-FfMax、Ds-P10-2D、Ff-mean-2D、Ff-median-2D、Ff-skewness-2D、Ds-P5-3D、Ds-P10-3D和Ff-median-3D在各级之间有统计学差异;各有价值参数在各级之间两两比较，Ⅱ级与Ⅲ级之间有统计学差异;Ⅱ级与Ⅳ级之间有统计学差异，但是Ⅲ级与Ⅳ级之间无统计学差异。
　　结论：1、多b值DWI序列中不同的拟合方案中有价值的参数不同，要根据选择的拟合方案选择合适的参数，以双指数模型诊断价值最高;2、各拟合方案中不同的ROI勾画方法有价值参数不同，要根据不同的ROI勾画方法选择不同的参数，以2D方法的诊断价值最高;3、各参数信度分析3D法相关参数最高，2D法次之，Hot spot法最低;4、各种相关参数中f值与DSC灌注相关参数相关性最高，能反映肿瘤内的灌注信息;4、弥散相关参数中，ADC值与DDC值相关性最高，D值与Ds值相关性最高;6、强化最明显区域各参数值的诊断价值不及各参数图极值区域参数值;7、各有价值参数能很好的鉴别Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅳ级胶质瘤，但是鉴别Ⅲ级与Ⅳ级较难;8、三指数拟合模型相关参数在胶质瘤术前分级中有很大价值。

目录

摘要

前言

资料与方法

1 临床资料收集

3 扫描方案

4 数据后处理

5 统计学分析

结果

2 入组患者临床资料

3 患者手术及病理结果统计

4 非校正参数高、低级别胶质瘤比较

5 病变对侧白质区校正后参数比较

6 白质区校正后与校正前诊断效能比较

7 有效参数信度分析信度评价(ICC值)和诊断效能评价(曲线下面积，AUC)

8 参数诊断效能比较及方案优化、筛选(ROC曲线下面积比较)

9 各参数与WHO分级相关性分析

10 多b值序列多模态拟合灌注相关有效参数与DSC灌注相关参数相关性分析

11 多b值DWI序列中扩散相关参数之间相关性分析

12 不同级别间胶质瘤的各参数比较

讨论

结论

参考文献

附图

缩略语中英文对照表

相关参数及单位

在校期间发表文章及参编专著

致谢

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