磁共振伪连续动脉自旋标记在脑胶质瘤微灌注的应用研究

摘要

目的:
　　1.探讨3.0T超高场场强中3D伪连续动脉自旋标记技术(3D-PCASL)在不同级别脑胶质瘤的微灌注特点。
　　2.评价3.0T场强中3D-PCASL技术参数值在脑胶质瘤的术前分级价值。
　　材料与方法:
　　1.收集41例脑胶质瘤患者,其中23例男性,18例女性,年龄范围:9-68岁,平均年龄40.5岁,按照2007年世界卫生组织(WHO)分类标准,I-II级归为低级别,III-IV级归为高级别,低级别胶质瘤组20例,高级别胶质瘤组21例,术前在3T场强下行3D-PCASL和常规磁共振(包括轴位T1WI、轴位T2WI、冠状位T2flair、DWI和增强扫描)检查。
　　2.测量肿瘤实体(TBF),肿瘤边缘1cm内、肿瘤边缘2cm内、对侧正常灰质及对侧正常白质CBF值。每次测量3次,ROI面积<50mm2,取平均值。
　　3.通过计算,得出TBF/对侧正常灰质、TBF/对侧正常白质rCBF值。
　　4.所有数值均采用均值±标准差。应用独立样本t检验,比较高、低级别胶质瘤TBF、肿瘤边缘1cm、2cmCBF值差异。数据转换后,比较高、低级别TBF/对侧灰质、TBF/对侧白质rCBF差异。P<0.05认为有统计学意义。
　　5.比较同一组别 TBF、肿瘤边缘1cm、肿瘤边缘2cm中三者中两两对比,采用单因素方差分析,P<0.05认为有统计学意义。
　　6.根据常规MRI中囊变与坏死(计1分)、出血(计1分)、DWI信号(等或低计0分,稍高或高计1分)及增强信号(无强化,计0分,轻度不均匀强化计1分,中度不均匀强化计2分,显著不均匀强化计3分),进行常规 MRI积分赋值,采用独立样本t检验比较高、低级别组常规MRI分值是否有统计学意义。P<0.05认为有统计学意义。
　　7.对高、低级别胶质瘤组之间有统计学意义的数值分别绘制ROC曲线和箱式图,找出其阈值,计算其敏感性和特异性。
　　8.对所有41例患者利用常规磁共振扫描图像进行诊断分级,结合ASL后再进行分级,利用配对χ2检验比较两种方法是否有统计学意义。
　　结果:
　　1.高低级别组TBF、肿瘤边缘1cm和2cm区域CBF独立t检验显示:
　　①高级别和低级别 TBF分别为183.43±63.70ml/min/100g和80.80±33.00ml/min/100g,t=-6.428,P<0.001;肿瘤边缘1cm分别为56.54±16.38 ml/min/100g和37.14±9.33ml/min/100g,t=-4.628,P<0.001,以上两组有显著统计学意义。
　　②高级别和低级别的肿瘤边缘2cm区域分别为32.30±11.90ml/min/100g和33.49±10.35ml/min/100g,t=0.339,P=0.736,没有统计学意义。
　　2.比较高、低级别组TBF的rCBF值:
　　TBF/灰质rCBF值分别为2.86±0.90和1.25±0.40,t=-7.35,P<0.00.TBF/白质rCBF分别为5.82±1.79和2.76±1.29,t=-6.23,P<0.001,均有显著统计学意义。
　　3.单因素方差分析:
　　在高级别胶质瘤组中,TBF、肿瘤边缘1cm、肿瘤边缘2cm三个不同区域两两之间均有统计学意义,P值分别为<0.001和<0.05,而低级别胶质瘤组中, TBF与肿瘤边缘1cm、TBF与肿瘤边缘2cm有显著差异,P<0.001,但肿瘤边缘1cm与2cm没有统计学差异,P=0.544。
　　4.常规MRI结果:
　　①MRI平扫:囊变与坏死37例,占90％(其中高级别21例,占51%,低级别16例,占39%);出血12例,占29%(其中高级别7例,占17%,低级别5例,占12%)。
　　②DWI:等或低信号 11例,占27%(其中高级别4例,占10%,低级别7例,占17%);高信号30例,占73%(其中高级别17例,占41%,低级别13,占32%)。
　　③增强扫描:无强化6例,占15%(其中高级别0例,低级别6例,占15%);轻度强化6例,占15%(其中高级别2例,占5%,低级别4例,占10%);中度强化8例,占20%(其中高级别3例,占7%,低级别5例,占13%);显著不均匀强化21例,占51%(其中高级别16例,占39%,低级别12%)。
　　④赋值后,高级别胶质瘤MRI分值为4.86±1.15,低级别组为3.3±1.38,两组之间有显著统计学意义,t=-3.928,P<0.001。
　　5. ROC曲线分析结果:
　　① ROC曲线下面积(AUC)最大的为TBF/对侧灰质,为0.96,当阈值为2.00时,敏感性和特异性也最好,分别为85.7%和100%。
　　②TBF的ACU为0.95,当阈值为115.19时,敏感性和特异性分别为85.7%、90%。
　　③肿瘤边缘1cm的AUC为0.86,当阈值为54.3时,敏感性和特异性分别为61.9%、100%。
　　④肿瘤边缘2cm的AUC为0.44,当阈值为30.05时,敏感性和特异性分别为57.1%、40%。
　　⑤ TBF/对侧白质的AUC为0.92,当阈值为4.65时,敏感性和特异性分别为76.2%、90%。
　　⑥ MRI常规分值的AUC为0.798,当阈值为4.5时,敏感性和特异性分别为66.7%、85%。
　　6.配对卡方检验结果:
　　结合病理,常规磁共振诊断正确率为71%,结合ASL技术后诊断正确率为93%,配对χ2检验显示两种方法比较有显著统计学意义。(χ2=6.61,P=0.01)。
　　结论:
　　3.0T场强下的3D-PCASL技术能够准确反映高、低级别脑胶质瘤的微灌注特征,对术前分级有着重要价值,初步研究结果显示其敏感性和特异性均较常规磁共振有明显提高,MRI结合ASL技术有助于提高分级正确率。另外本研究rCBF值比较显示高级别胶质瘤较低级别胶质瘤的瘤周浸润更明显而广泛,为手术切除范围提供直接依据。

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中英文缩略词表

第1章 引言

第2章 材料与方法

21 一般临床资料

22仪器设备及扫描参数

2 3图像处理

24 统计学方法

第3章 结果

3 1图像处理结果

3.2 统计学分析结果

第4章 讨论

4 1 ASL技术原理及临床应用

4 2 ASL在脑胶质瘤分级中的应用与本研究结果分析

第5章 结论

第6章 全文小结

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

综述

参考文献