胰腺3-T DWI方法及IVIM DWI定量参数诊断胰腺实性病变价值研究

摘要

第一章胰腺3-T DWI扫描技术及ADC测量方法研究
　　第一部分胰腺3-T DWI扫描技术研究
　　目的:对比研究屏气、呼吸触发及自由呼吸胰腺3-T DWI图像质量及ADC值，确定临床最优胰腺3-T DWI扫描技术。
　　方法:前瞻性招募健康成年志愿者21例，行胰腺屏气、呼吸触发和自由呼吸三种技术的3-T DWI检查，b值为0和500 s/mm2。两名观察者利用4分法分别评估DWI图像中胰腺边界清晰度、图像变形及伪影，对三个序列每个b值对应的DWI图像质量进行评分，并独立测量胰腺头、体及尾部的ADC值。比较三种技术的DWI图像质量得分及正常胰腺实质的ADC值。
　　结果:屏气、呼吸触发及自由呼吸DWI图像质量在b0下得分无显著差异;在b500时，自由呼吸DWI图像质量得分显著低于屏气和呼吸触发DWI，而屏气与呼吸触发DWI图像质量得分之间无显著差异。屏气和呼吸触发DWI测量的正常胰腺不同解剖部位ADC值有显著差异，胰尾部ADC值最低，而自由呼吸DWI所获得的胰腺各解剖部位ADC值无显著差异。
　　结论:屏气及呼吸触发技术能够获得高质量胰腺3-T DWI图像，屏气DWI可提高胰腺ADC值测量的准确性。
　　第二部分基于3-T DWI胰腺癌ADC值ROI测量方法研究
　　目的:比较三种感兴趣区(ROI)方法测量的胰腺导管腺癌(PDAC) ADC值差异，研究PDAC ADC值测量的最佳ROI方法，以提高鉴别胰腺癌与正常胰腺的诊断能力。
　　方法:21例经术后病理证实为PDAC的患者行术前DWI检查，同时招募18例健康志愿者作为对照组;DWI序列为呼吸触发单次激发平面回波，b值为0和600 s/mm2。两名观察者分别采用全体积法、单一层面法和肿瘤实性成分法三种方法独立测量胰腺癌肿瘤的ADC值，正常胰腺ADC值通过测量胰腺头、体和尾部胰腺实质ADC值的平均值获得。利用组内相关系数(ICC)评估三种方法的两观察者组间ADC测量的一致性。比较三种方法测得的PDAC的ADC值差异，采用ROC分析曲线比较三种方法测量的ADC值诊断PDAC性能。
　　结果:采用全体积法、单一层面法和肿瘤实性成分法获得的胰腺癌ADC值组间测量的ICC分别为0.928、0.877和0.397;正常胰腺ADC值测量组间ICC为0.707。三种方法测得的PDAC的ADC值均显著低于正常胰腺，而实性成分法测得的肿瘤ADC值显著低于全体积法和单一层面法。肿瘤实性成分法、单一层面法和全体积法测得的ADC值诊断PDAC的ROC曲线下面积分别为0.939，0.791和0.735。
　　结论:采取测量肿瘤实性成分的方法获得的ADC值较全体积法和单一层面法诊断PDAC的效能更高。
　　第三部分 ROI尺寸对ADC值影响及信号强度诊断胰腺癌价值研究
　　目的:比较不同尺寸ROI测量胰腺导管腺癌(PDAC) ADC值的差异，对比研究信号强度(SI)及ADC诊断PDAC价值。
　　方法:回顾性分析63例经病理证实的PDAC患者和18例胰腺正常志愿者的DWI(b值为0和600 s/mm2)数据。两名观察者分别采用大小两种尺寸的ROI测量肿瘤实性部分的ADC值，并测量b值为0和600 s/mm2的DWI图像的信号强度。采用相同方法测量正常胰腺的ADC值和SI作为正常对照组。利用组内相关系数(ICC)评估两观察者大小两种尺寸ROI测得的ADC和SI的一致性。采用两独立样本t检验比较正常胰腺组织与PDAC组SI及ADC值差异，并通过ROC分析及曲线下面积(Az)的比较评估SI和ADC值诊断PDAC的效能。
　　结果:不同尺寸ADC（肿瘤和正常胰腺）、不同b值SI（肿瘤和正常胰腺）的两观察者组间的ICC均高于0.950。不同尺寸ROI测得的SI及ADC的ICC均高于0.980。通过两种尺寸ROI测得的PDAC在DWIb600和DWIb0图像上的SI均显著高于正常胰腺组织的SI，而ADC值均显著低于正常胰腺组织。ROC分析结果表明，DWI在b0和b600下的不同尺寸SI的Az均显著高于ADC。
　　结论:不同尺寸ROI对正常胰腺及PDAC的SI及ADC值测量结果无显著影响。3-TDWI获得的SI较ADC值诊断PDAC价值更高。
　　第二章基于IVIM DWI定量参数诊断胰腺实性局灶性病变的价值研究
　　第一部分成年正常胰腺IVIM DWI定量参数特征及其与性别、年龄的相关性研究
　　目的:比较成年正常胰腺多b值DWI基于单、双指数模型的定量参数在各解剖部位的差异，探究性别、年龄因素对各定量参数的影响。
　　方法:前瞻性招募健康成年志愿者57例（男性36例，女性21例，年龄21～68岁）行胰腺多b值DWI检查，b值分别为0、20、50、100、200、400、600、800及1000s/mm2，计算及测量每个志愿者胰腺头、体、尾部单指数模型参数ADCtotal、ADC20-1000及双指数模型参数ADCfast、ADCslow和f值，并计算每个胰腺各参数的平均值。采用Friedman检验比较胰腺各解剖部位的平均ADC20-1000、ADCtotal、 ADCfast、 ADCslow和f值的整体差异。使用独立样本t检验分析不同性别志愿者的年龄分布差异及各参数平均值差异;Spearman秩相关分析胰腺平均ADCtotal、 ADCfast、ADCslow和f值与患者年龄的相关性。
　　结果:胰腺头、体和尾部的平均ADC400、ADC600、ADC800、ADC1000、ADCtotal和f值存在显著差异，且胰尾部的参数值皆最低。Friedman检验显示胰腺各解剖部位单指数ADC值均有从b20到b1000显著下降的趋势。女性正常胰腺平均ADCtotal((1.45±0.15)×10-3 mm2/s)、ADCfast((13.17±4.91)×10-3 mm2/s)、ADCslow((0.88±0.18)×10-3 mm2/s)和f(0.370±0.063)值皆低于男性正常胰腺平均值(分别为(1.55±0.17)、(15.77±7.83)、(0.91±0.15)×10-3 mm2/s和(0.372±0.056))，但各定量参数两者之间无显著性差异。Spearman秩相关分析表明成年正常胰腺平均ADCtotal、 ADCfast、ADCslow与年龄有显著相关性（相关系数分别为:-0.315、-0.340和-0.300;P值分别为0.017、0.010和0.023）;f值与年龄无显著相关性。
　　结论:胰腺不同解剖部位平均ADC400、ADC600、ADC800、ADC1000、ADCtotal和f值存在显著差异。成年正常胰腺平均ADCtotal、ADCfast和ADCslow与性别无显著相关性，但随着年龄增长而显著减小。
　　第二部分 IVIM DWI信号强度及定量参数诊断胰腺实性局灶性病变的价值研究
　　目的:评估IVIM DWI信号强度(SI)及定量参数（ADCtotal、ADCslow、ADCfast及f)诊断胰腺实性局灶性病变的价值。
　　方法:23例成年健康志愿者及85例经手术病理证实的胰腺实性局灶性病变的患者纳入本研究，其中胰腺腺癌(PAC)66例，神经内分泌肿瘤(NET)13例，慢性胰腺炎(CP)6例。全部研究对象接受10个b值的3-T DWI检查，b值分别为0、25、50、75、100、150、200、400、600和800s/mm2。两名观察者分别采用两种不同尺寸的ROI测量胰腺病变组织及正常胰腺头、体、尾三个部位在不同b值DWI的SI及多b值定量扩散参数。利用组内相关系数(ICC)评估两观察者间数据测量一致性。采用两独立样本非参数Mann-Whitney U检验比较正常胰腺组与PAC组间各b值DWI的SI及定量参数值的差异。正常胰腺与不同病理结果的胰腺病变间的比较采用多个独立样本Kruskal-Wallis单因素ANOVA检验。采用ROC曲线分析SI及定量参数鉴别PAC与正常胰腺及不同病理类型胰腺病变的效能，并比较各参数的ROC曲线下面积(Az)差异。
　　结果: SI及多b值定量参数的组间测量一致性系数ICC为0.847-0.991。Wilcoxon配对符号秩和检验结果显示两种不同ROI尺寸测得的SI及ADCtotal值之间具有显著差异，而ADCslow、ADCfast及f值无显著统计学差异，但两组数据间的ICC均高于0.900。Mann-Whitney U检验结果显示，除ADCfast外，其余各定量参数及不同b值DWI的SI在PAC与NP两组间均具有显著统计学差异。多独立样本Kruskal-Wallis单因素ANOVA检验结果显示，SI及ADCtotal值在PAC、NET、CP和NP四组之间总体存在统计学差异。ROC分析表明各SIb鉴别PAC与NP的ROC曲线下面积(Az)均高于0.900，并显著高于ADCslow、ADCfast及f获得的Az。
　　结论: ROI尺寸对正常胰腺及胰腺实性局灶性病变的ADCtotal、 ADCslow、ADCfast及f值无显著影响。SI鉴别诊断常见胰腺实性局灶性病变及正常胰腺较ADCslow、ADCfast及f更具价值。

目录

声明

摘要

英文缩略词表

前言

第一章 胰腺3-T DWI扫描技术及ADC测量方法研究

第一部分 胰腺3-T DWI扫描技术研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

第二部分 基于3-T DWI胰腺癌ADC值ROI测量方法研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

第三部分 ROI尺寸对ADC值影响及信号强度诊断胰腺癌价值研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

第二章 IVIM DWI定量参数诊断胰腺实性局灶性病变的价值研究

第一部分 成年正常胰腺IVIM DWI定量参数特征及其与性别、年龄的相关性研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

第二部分 IVIM DWI信号强度及定量参数诊断胰腺实性局灶性病变的价值研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

综述 胰腺实性占位的磁共振扩散加权成像研究进展

参考文献

在读期间发表论文和参加科研工作情况

致谢