拉伸指数模型多b值扩散加权成像在脑胶质瘤分级诊断中的应用价值

摘要

目的:基于单指数模型的扩散加权成像(DWI),已经广泛应用于胶质瘤特征的评估,术前诊断及治疗效果的评价。然而,当b值超过1000s/mm2时,脑组织中水分子的信号强度衰减不遵循单指数模型,而偏离直线衰减方式。在高b值或更宽范围b值情况下,要更准确地描述组织的衰减方式,需要更复杂的生物物理模型。本研究的目的是探讨拉伸指数模型多b值扩散加权成像在脑胶质瘤分级诊断中的应用价值。
　　方法:66例原发脑胶质瘤患者,WHOⅡ级26例,Ⅲ级15例,Ⅳ级25例。所有患者均在接受治疗前,行MR常规扫描,传统DWI(b=0、1000s/mm2),及拉伸指数模型多b值DWI(b=0、1000、2000、3000s/mm2),并获取ADC图、DDC和α图。测量指标,包括不同级别胶质瘤肿瘤实体部分及对侧镜像区的ADC、DDC值(mm2/s),整个瘤体及对侧镜像区的α值。病理学检测指标为增殖细胞核抗原(PCNA),反映细胞增殖状态,及肿瘤恶性程度。统计学方法有相关性分析(Pearson相关)、t检验、单因素方差分析(One-wayANOVA)、受试者工作特征(ROC)曲线。
　　结果:①DDC、ADC、α在肿瘤区与对侧镜像区之间均有显著性差异,分别为(1.13±0.62×10-3,0.75±0.12×10-3,p<0.05),(1.11±0.41×10-3,0.82±0.06×10-3,p<0.05),(0.68±0.06,0.73±0.03,p<0.05)。
　　②DDC在胶质瘤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级三组中任何两组间均有显著性差异(p<0.05),分别为1.65±0.66×10-3,0.92±0.30×10-3,0.70±0.14×10-3。
　　③α在胶质瘤Ⅱ级分别与Ⅲ级、Ⅳ级间有显著性差异,分别为(0.71±0.06,0.66±0.04,p<0.05),(0.71±0.06,0.67±0.06,p<0.05),而在胶质瘤Ⅲ级与Ⅳ级之间没有显著性差异;在低级别与高级别间有显著性差异(0.71±0.06,0.66±0.05,p<0.05)。
　　④ADC在胶质瘤Ⅱ级分别与Ⅲ级、Ⅳ级间有显著性差异,分别为(1.46±0.39×10-3,0.99±0.25×10-3,p<0.05),(1.46±0.39×10-3,0.82±0.13×10-3,p<0.05),而在胶质瘤Ⅲ级与Ⅳ级之间没有显著性差异,低级别与高级别间有显著性差异(1.46±0.39×10-3,0.88±0.20×10-3,p<0.05)。
　　⑤肿瘤实体部分的DDC与ADC之间呈显著的正相关(R=0.959;P<0.05)。
　　⑥DDC值在区分胶质瘤Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅲ级与Ⅳ级间的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.905、0.747;Ⅱ级与Ⅲ级间,以DDC值等于1.033×10-3mm2/s为诊断阈值时,分级诊断的敏感度为92.6％,特异性为92.9%;Ⅲ级与Ⅳ级间,以DDC值等于0.743×10-3mm2/s为诊断阈值时,分级诊断的敏感度为78.6%,特异性为57.7%。
　　⑦DDC、ADC、α在区分胶质瘤高、低级别间的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.929、0.922、0.740;DDC、ADC值分别等于1.085×10-3mm2/s、1.05×10-3mm2/s为诊断阈值时,分级诊断的敏感度为88.5%、92.3%,特异性为95%、95%;以α值等于0.675阈值时,分级诊断的敏感度为76.9%,特异性为65%。
　　⑧DDC、α与PCNA指数之间均呈显著负相关(R=-0.416,P<0.05;R=-0.384,P<0.05)。
　　结论:拉伸指数模型多b值DWI较传统的单指数模型DWI能在术前更准确地评估胶质瘤级别。它将是区分胶质瘤级别和评价治疗效果的一种新的影像学标记物。

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1.材料与方法

2.结果

3.讨论

4.结论

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