脑肿瘤磁敏感加权影像表现及相关分子影像研究

摘要

本文分四个部分进行探讨：
　　第一部分:3.0T磁共振多回波磁敏感加权成像对脑肿瘤的诊断价值
　　目的：评价3.0T磁共振多回波磁敏感加权成像对脑肿瘤基本特征的显示价值。
　　方法：31例成年脑肿瘤患者（胶质瘤20例，脑膜瘤6例，转移瘤3例，淋巴瘤2例）行常规磁共振平扫及增强扫描、多回波磁敏感加权成像平扫和/或增强扫描。多回波磁敏感加权成像中幅度图和相位图独立生成，在SPIN软件上行图像后处理。选取最长回波时间的相位图滤波获得Phase图，与相应回波时间的幅度图共同生成SWI图。选择所有11个回波时间的幅度图计算出T2*图。在所有序列图像中选取显示脑肿瘤的最大横断面的相似层面图像作为标准图像，从肿瘤边界、水肿、坏死、实性部分、出血和血管生成六个方面对肿瘤特征进行评价。将图像对肿瘤特征的显示效果由低到高分为四级，分别由低至高赋予0至3的分值，由两名经验丰富的中枢神经系统影像诊断医师逐个量化评价各个图像对肿瘤特征的显示效果。所有数据采用SPSS18.0统计分析软件处理，编秩后采用非参数检验方法Kruskal-Wallis检验、单因素方差分析、Tamhane检验及Mann-Whitney检验进行评价。P<0.05认为差异具有统计学意义。
　　结果：多回波SWI序列在显示肿瘤的出血和血管方面显著优于传统磁共振成像，且SWI mIP图、Phase mIP图及T2*mIP图在对肿瘤的出血和血管方面的显示无显著差异； SWI各图增强前后在显示肿瘤出血及血管生成方面无显著差异。T2* mIP图对肿瘤边界、水肿、坏死及实性部分较SWI图及相位图有优势，且具有显著性差异。
　　结论：多回波SWI对脑肿瘤出血和血管生成的显示均优于传统磁共振成像，是传统磁共振成像序列的有效补充。T2*mIP图对肿瘤边界、水肿、坏死和实性部分的显示优于SWI mIP图和Phase mIP图。多回波SWI可取代单回波SWI用于脑肿瘤诊断。
　　第二部分:3.0T磁共振增强磁敏感加权成像对胶质瘤分级的指导价值
　　目的：评价3.0T磁共振增强多回波SWI序列的磁敏感效应评价对胶质瘤分级的指导意义。
　　方法：16例成年脑肿瘤患者（低级别胶质瘤7例，高级别胶质瘤9例）于西门子3.0T磁共振扫描仪上行常规磁共振平扫及增强扫描、磁敏感加权成像增强扫描。选择显示脑肿瘤的最大横断面的SWI mIP图像作为标准图像对所示磁敏感效应程度进行评估。由两名经验丰富的中枢神经系统影像诊断医师针对逐个病例SWI mIP图像显示的肿瘤内磁敏感效应进行分级。所有数据采用SPSS18.0统计分析软件处理，高、低级别胶质瘤 ITSS评分结果编秩后，进行正态性检验和方差齐性检验，采用Mann-Whitney U检验评价高低级别胶质瘤的ITSS评分结果有无显示统计学差异，P<0.05认为差异具有统计学意义。
　　结果：高级别胶质瘤患者增强SWI mIP图像所示的ITSS平均评分结果为2.2778±0.75190，低级别胶质瘤患者增强SWI mIP图像所示的ITSS平均评分结果为1.2143±1.12171。高、低级别胶质瘤患者增强SWI mIP图像的ITSS评分结果编秩后，Mann-Whitney U检验结果显示，高级别胶质瘤组与低级别胶质瘤组增强SWI mIP图像的ITSS评分结果具有显著统计学差异。
　　结论：高、低级别胶质瘤患者的增强SWI mIP图的ITSS分级结果具有显著统计学差异，增强SWI的mIP图像中ITSS分级对胶质瘤的分级具有重要的指导意义。
　　第三部分:2ME2对HIF-1α抑制作用的影像及病理对照研究
　　目的：制作SD大鼠原位移植F98EGFRvⅢ胶质瘤模型观察胶质母细胞瘤的在体磁共振表现与病理对照，免疫组化染色评估腹腔注射缺氧诱导因子抑制剂二甲氧基雌二醇(2-methoxyestradiol,2ME2)对HIF-1α及VEGF的抑制效果。
　　方法：采用成年雄性SD大鼠制作原位移植F98EGFRvⅢ胶质瘤模型，移植后14天行MRI扫描确定是否成瘤。选择模型成功的大鼠12只，随机分为实验组和对照组。实验组用缺氧诱导因子抑制剂2ME2腹腔注射一周，对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水。行MRI检查，于增强T1WI图像上测量肿瘤大小，用SWI序列对肿瘤的磁敏感效应进行分级。磁共振扫描后灌注取脑、石蜡包埋后切片行HE染色、缺氧诱导因子1α（HIF-1α）和血管内皮生长因子（VEGF）免疫组化染色，用Image-Pro Plus6.0软件测定HIF-1α、VEGF的表达。MRI及免疫组化结果用SPSS18.0统计分析软件分析。
　　结果：SD大鼠原位移植F98EGFRvIII胶质瘤模型成功，肿瘤影像表现与人胶质母细胞瘤类似，具有浸润性生长、富血管、多发坏死等特性。2ME2干预前后MRI对肿瘤大小的测算及磁敏感效应的分级无显著性差异。免疫组化分析结果显示2ME2干预前后，HIF-1α及VEGF的表达有显著性差异，腹腔注射2ME2一定程度上抑制了HIF-1α及VEGF的表达。
　　结论：SD大鼠原位移植F98EGFRvⅢ胶质瘤模型显示出了胶质母细胞瘤的典型特点：浸润性生长、多发坏死及坏死周边假栅栏样细胞增殖。腹腔注射2ME2可部分抑制HIF-1α的表达及VEGF的表达，但肿瘤体积的改变及SWI所测磁敏感效应程度的变化尚缺乏显著性差异。
　　第四部分:荧光-超顺磁性双模式纳米探针的制备
　　目的：将具有优良荧光性能、低毒性的有机稀土配合物单体Eu(AA)3Phen作为荧光探针，超顺磁性氧化铁作为磁性核心，制备键合型稀土共聚物包覆的荧光-超顺磁性胶体纳米粒子，用于活体成像。
　　方法：本研究通过两步法合成了一种超顺磁性-荧光双模式纳米探针，即四氧化三铁-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-稀土配合物。其合成步骤为：由化学共沉淀法获得超顺磁性氧化铁纳米粒核心，具有荧光特性的稀土配合物单体将含超顺磁性氧化铁纳米粒的核心包裹，最终形成超顺磁性-荧光双模式纳米探针。
　　结果：此研究合成的超顺磁性-荧光双模式纳米探针平均水合粒径120nm，具有超顺磁性，饱和磁化率1.92emu/g，T2弛豫率353.86mM-1S-1；受激发后可发射红色荧光。体外MTT法测定细胞毒性实验显示出很好的组织相容性。在体实验显示该纳米粒可被作为一种很好的T2对比剂，注射后显著降低T2WI肝脏信号。肝脏冰冻切片于双光子共聚焦显微镜检测显示肝脏组织内细胞摄取的纳米粒在两束690nm光子激发下可发射红色荧光。
　　结论：超顺磁性-荧光双模式纳米探针制备过程简易，该探针具有较高的均一性、稳定性，较高的弛豫率、稳定而强烈的荧光特性；MTT实验显示出良好的细胞相容性；在体实验显示出良好的组织相容性，可显著缩短肝脏组织的T2弛豫，降低肝脏信号，被细胞摄取、切片后，具有强而稳定的荧光特性，是一种良好的磁共振和荧光双重成像探针。

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声明

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缩略词

前言

参考文献

第一部分 3.0T磁共振多回波磁敏感加权成像对脑肿瘤的诊断价值

中文摘要

英文摘要

1.序言

2. 材料与方法

3. 结果

4. 讨论

附图

参考文献

第二部分 3.0T磁共振增强磁敏感加权成像对胶质瘤分级的指导价值

中文摘要

英文摘要

1.序言

2. 材料与方法

3. 结果

4. 讨论

附图

参考文献

第三部分 2ME2对HIF-1α抑制作用的影像及病理对照研究

中文摘要

英文摘要

1. 序言

2. 材料与方法

3. 结果

4. 讨论

附图

参考文献

第四部分 荧光-超顺磁性双模式纳米探针的制备

中文摘要

英文摘要

1.序言

2.材料和方法

3.结果

4.讨论

附图

参考文献

综述胶质瘤血管生成机制

参考文献

致谢

附录1

附录2