骨与软组织肿瘤良恶性鉴别的BOLD研究

摘要

目的:肌骨系统肿瘤起源于骨组织或骨周围软组织，其临床表现及病理形式表现多样。由于骨与软组织肿瘤因其良恶性的不同可以导致不同的临床后果，且二者的临床治疗方法不同，因此鉴别良恶性骨与软组织肿瘤非常重要，进而指导临床选择治疗方法和判断预后。一些良恶性肿瘤的免疫组化研究发现二者的血供模式存在差异:恶性肿瘤血管层次较差、血管直径较大、且有较多的盲端血管、血管密度不均匀，如外周区血管密度较大，主要由宿主小静脉或毛细血管生成的血管长入肿瘤组织内，此种血管较成熟，血供较丰富;而中央区血管密度较低，主要由肿瘤细胞参与构成的新生血管，此种血管不成熟，管壁缺乏平滑肌且渗透性高，此区域肿瘤组织易发生缺血缺氧;而良性肿瘤血管较成熟、血管密度较均匀，即中央区和外周区血管生成差别不大、肿瘤组织血供差异亦不大。以往一些肿瘤MR灌注的研究也发现良恶性肿瘤的血供模式不同;另外，实验动物肿瘤及人类肿瘤的研究中亦发现，恶性肿瘤对刺激（如血管紧张素Ⅱ，麻醉药物）的反应与正常组织不同，且恶性肿瘤中央区对刺激的反应性要明显低于外周区。此外，肿瘤内血流存在时间异质性，BOLD-fMRI能够显示肿瘤内自发性血流波动的情况。本研究对骨与软组织实体肿瘤进行BOLD-fMRI扫描，对其BOLD信号特征进行分析，试图发现良恶性肿瘤的BOLD信号变化是否存在差别。
　　方法:采用西门子1.5T Avanto超导型磁共振扫描机，对92例患有骨与软组织肿瘤的患者进行3D-T1WI解剖成像及BOLD功能磁共振成像检查。其中，3D-T1WI扫描采用快速小角度激发(turbo fast low angled shot,turbo FLASH)序列，扫描参数为:TR=1900ms，TE=2.97 ms，翻转角=15°，层厚/层间距=1/0.5 mm，扫描层数=176层，扫描野(field of view，FOV)=220 mm×220 mm，矩阵(matrix)=256×246;BOLD信号的采集使用SE-EPI-BOLD序列，扫描参数为:TR=2000ms，TE=40 ms，层厚/层间距=5/1 mm，体素大小=3.44 mm×3.44 mm×6.0 mm，FOV=220mm×220mm，matrix=64×64，扫描层数=20，扫描时间=6min。使用基于工作平台MATLAB2010a(the MathWorks,Inc.,Natick,MA)和SPM8软件(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm)中的DPARSFA v2.3、RESTv1.8、MICA工具箱对fMRI数据进行处理和分析，并找出与肿瘤相关的信号成分。去除不符合试验要求的病例，最后纳入74例肿瘤，包括恶性肿瘤56例，良性肿瘤18例。
　　采用快速傅里叶变换将与肿瘤相关成分的平均时间信号转换为功率谱。将经快速傅里叶转换后的功率频谱分为96个频点:频点1=0.0026×1Hz、频点2=0.0026×2Hz...，频点96=0.0026×96Hz。良恶性肿瘤之间在96个频点上能量（振幅）的比较采用两独立样本t检验进行统计学分析，并对数据进行ROC曲线分析。
　　结果:两独立样本t检验分析结果显示，在频点58(0.1508Hz，P=0.036)、频点59(0.1534Hz，P=0.032)、频点95(0.247Hz，P=0.014)上，良恶性肿瘤之间的振幅有显著差别。在接下来的ROC曲线分析中显示:ROC曲线下面积为0.706(诊断准确度为中等，P=0.009);截断点(cut off)为0.73130，当肿瘤振幅大于此截断点时判断为良性肿瘤，相反当肿瘤振幅小于此截断点时判断为恶性肿瘤，其诊断的敏感性和特异性值分别是83％，59％。
　　结论:频点58(0.1508Hz，P=0.036)、频点59(0.1534Hz，P=0.032)、频点95(0.247Hz，P=0.014)中，良恶性肿瘤的功率谱能量（振幅）差别存在显著性;良性肿瘤中的肿瘤成分的功率谱能量（振幅）大于恶性肿瘤成分的功率谱能量（振幅）。肿瘤成分功率谱能量的ROC曲线分析对于鉴别良恶性肿瘤具有较好的敏感性。本结果表明BOLD-fMRI检查方法可以检测肿瘤中血流波动情况。良恶性肿瘤血流波动特征的不同与其血供模型及病理生理有关。恶性肿瘤血管密度不均匀、血管壁缺乏平滑肌细胞、新生血管不成熟、血液灌注较低。而良性肿瘤血管密度较均匀（中央和外周血管差别不大）、血管较成熟。由于良性肿瘤具有较好的血液灌注及血管舒缩，所以良性肿瘤的血流波动较恶性肿瘤明显。BOLD作为一项新技术可以无侵入性，实时显示肿瘤内血流波动情况，并且具有高的时间和空间分辨率，可重复性好，可以用于检测良恶性肿瘤血流波动的特点，进而有利于良恶性肿瘤的鉴别。

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摘要

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前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 小动脉血管舒缩的研究进展

致谢

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