星形细胞瘤与转移瘤血管异质性的SWI与DSC-PWI研究

摘要

目的:
　　 应用磁敏感加权成像(Susceptibility Weighted Imaging，SWI)和动态磁敏感灌注成像(Dynamical susceptibility contrasted perfusion weighted imaging，DSC-PWI)对脑肿瘤瘤体实质及瘤周区的微出血、微循环状态进行量化分析，探讨二者对星形细胞瘤分级诊断及其与单发脑转移瘤鉴别诊断中的价值。
　　 材料与方法:
　　 对42例疑诊脑肿瘤患者行MRI检查，包括SWI和DSC-PWI。所有病例均经手术治疗及病理证实，包括星形细胞瘤Ⅰ级3例、Ⅱ级8例、Ⅲ级9例、Ⅳ级8例、转移瘤14例。所有病例均行SWI检查，而部分（32例）行PWI检查，包括星形细胞瘤Ⅰ级2例、Ⅱ级5例、Ⅲ级8例、Ⅳ级3例和转移瘤14例。所有患者MR图像在GE Signa HDxt1.5T MR扫描仪上采集，采用标准头线圈。MR扫描序列包括:矢状位FSE T1WI，横断位FSE T1WI、T2WI、SWI、PWI以及T1WI增强扫描。SWI及DSC-PWI的原始数据经ADW4.5工作站的Functool软件处理后，得到滤过后相位图(filtered phase image，CPI)、SWI最小密度投影图(SWI miniumintensity projection，SWIMinIP)以及局部脑血容量图(regional cerebral blood volumer，rCBV)、局部脑血流量图(regional cerebral blood flow，rCBF)、局部平均通过时间图(regional mean transit time，rMTT)和局部达峰时间(regional time to peak，rTTP)。观察所有肿瘤的MR表现，确认肿瘤的不同成分。将SWIMinIP上肿瘤实质内线状或点样低信号结构定义为肿瘤内磁敏感信号(intertumoral susceptibility signal intensity，ITSS)，计数肿瘤内所有层面ITSS数。分别测量脑肿瘤实质及瘤周区的平均rCBV值、rCBF值、rMTT值和rTTP值。对于瘤周区按其远近划分为:距肿瘤强化外缘1 cm内的区域定为近侧瘤周区，距肿瘤强化外缘1cm外的区域定为远侧瘤周区。星形细胞瘤不同级别之间、星形细胞瘤与转移瘤之间的ITSS差异用Wilcoxon检验进行对照分析，而组间的灌注参数对照采用单因素方差分析。对于肿瘤之间有统计学差异的参数，采用ROC曲线分析其诊断敏感度、特异性。采用Spearman秩相关分析肿瘤内ITSS与各灌注参数的关联性。各检验方法均以P＜0.05为差异有统计学意义。
　　 结果:
　　 1.不同级别星形细胞瘤之间的ITSS比较
　　 Ⅱ级星形细胞瘤瘤内实质的ITSS均值为4.12±0.64，Ⅲ级为18.11±2.15，Ⅳ级为18.75±2.48。Ⅱ级与Ⅲ级星形细胞瘤之间ITSS差异有统计学意义(H=7.835，P＜0.01);Ⅲ级与Ⅳ级之间ITSS无显著差异(H=0.021，P=0.885)。低级别（Ⅱ级）星形细胞瘤的ITSS明显小于高级别星形细胞瘤(Ⅲ级与Ⅳ级;H=13.156，P＜0.01)。以7.5为鉴别高、低级别星形细胞瘤的ITSS阈值，则敏感度为88.2％，特异性为81.8％，ROC曲线下面积(AUC)为0.912;同样，以6.0为阈值鉴别Ⅱ级与Ⅲ级星形细胞瘤，则敏感度为100％，特异性为87.5％， AUC为0.903。
　　 2.星形细胞瘤和转移瘤之间的ITSS比较
　　 高级别星形细胞瘤瘤内实质的ITSS均值(18.41±1.58)明显高于转移瘤(6.14±1.56，p=0.001);以6.5为鉴别阈值，则敏感度为94.1％，特异性为71.4％，AUC为0.861。另外，所有星形细胞瘤（包括高级别和低级别）瘤内实质的ITSS数(13.14±1.66)也高于转移瘤ITSS数(6.14±1.56，p=0.028);以6.5为阈值鉴别星形细胞瘤与转移瘤，则敏感度为64.3％，特异性为71.4％，AUC为0.705。
　　 3.高低级别星形细胞瘤瘤内实质及瘤周微循环差异
　　 高级别星形细胞瘤瘤内实质、近侧瘤周区和远侧瘤周区rCBV分别为2.56±1.08、1.31±0.51及0.90±0.21，具有显著差异(P=0.004、P=0.028);而瘤内实质rCBF值也明显高于近瘤区(2.39±0.99、1.09±0.49; P=0.001)。低级别星形细胞瘤瘤内实质区、近瘤区和远瘤区rCBV和rCBF均无明显差别(P＞0.05)。
　　 高级别星形细胞瘤内实质rCBV值和rCBF值均明显高于低级别的(rCBV:2.56±1.08,1.40±1.08, P=0.042; rCBF:2.39±0.99、1.31;(1.31±0.51、0.93±0.21，P=0.045)，而rTTP值明显低于低级别(0.94±0.06、1.01±0.02，P=0.009)
　　 4.星形细胞瘤和转移瘤瘤内实质及瘤周区的微循环差异
　　 星形细胞瘤和转移瘤二者实质的rCBV、rCBF、rMTT及均无差异，而转移瘤实质的rTTP较高(0.99±0.06，1.11±0.16，P=0.017);对于瘤周区域:高级别星形细胞瘤的近瘤区rTTP低于转移瘤(0.94±0.06，1.10±0.21，P=0.026)，远瘤区rCBF也低于转移瘤(0.57±0.49，0.98±0.21，P=0.031);另外低级别星形细胞瘤实质rTTP(0.99±0.07)也低于转移瘤(1.11±0.16，P=0.035)。
　　 5.肿瘤瘤内实质微循环与ITSS关联性
　　 31例均行SWI和PWI扫描的病例瘤内rCBV、rCBF、rMTT、rTTP值与ITSS计数间无相关性（P值均大于0.05）。
　　 结论:
　　 1.肿瘤内及瘤周ITSS有助于星形细胞瘤的分级诊断及其与转移瘤的鉴别诊断，反映了肿瘤微血管组织病理学的差异。
　　 2.DSC-PWI能够定量评估肿瘤实质和周围的微循环状态，也是星形细胞瘤、转移瘤鉴别和分级诊断的有力的补充手段。

目录

声明

摘要

前言

材料和方法

1．临床资料

2．MRI设备与检查方法

3．MRI数据处理与分析

3．1 SWI与DSC-PWI图像后处理

3．2 肿瘤内成分的界定

3．3 肿瘤实质及瘤周区DSC-PWI灌注值测量

4．统计学方法

结果

1．不同级别星形细胞瘤之间的ITSS比较

2．星形细胞瘤和转移瘤之间的ITSS比较

3．高低级别星形细胞瘤瘤内实质及瘤周微循环差异

4．星形细胞瘤和转移瘤瘤内实质及瘤周区的微循环差异

5．肿瘤瘤内实质微循环与ITSS关联性

讨论

结论

参考文献

综述

攻读学位期间发表文章情况

致谢