肾脏肿瘤动态增强磁共振成像药代动力学参数研究

摘要

第一部分肾细胞癌DCE-MRI药代动力学参数可重复性研究
　　目的:分析非连续扫描模式下动态增强磁共振成像(DCE-MRI)肾细胞癌药代动力学参数的观察者内、观察者间及重复检查的可重复性。
　　材料和方法:本院伦理委员会批准本项前瞻性研究。根据纳入和排除标准，纳入患者进行DCE-MRI检查。所有患者均在3.0T磁共振机上进行两次位置及参数一致的动态增强磁共振成像。三位观察者在病灶最大层面勾画覆盖整个肿瘤的感兴趣区，利用扩展Tofts模型及经验动脉输入函数计算肾细胞癌病灶的药代动力学参数。动力学参数观察者内及重复检查的差异利用配对t检验进行分析，观察者间的差异利用单因素方差进行分析。观察者内、观察者间以及两次重复检查的可重复性采用受试者内变异系数(wCoV)和组内相关系数(ICC)进行分析。
　　结果:2012年9月及2012年11月间共纳入21名透明细胞癌患者，其中男性17名，女性4名，年龄37～69岁，平均年龄54.6岁，肿瘤大小为5.0±2.2 cm。参数观察者内、观察者间及重复检查的差异均无明显统计学意义(所有P值均大于0.05)。各参数在观察者内及观察者间的组内相关系数均大于0.75，而重复检查的一致性为由适中至良好，其中Kep和Ve的ICC值分别为0.906和0.764。在观察者内及观察者间变异度分析中，除了Vp之外，其他参数wCoV均较低（约为3％），这其中Ktrans，Ve的观察者内变异度低于Kep，在不同观察者间这三个参数的wCoV相似。对于各参数重复检查变异度分析，Ktrans、Kep和Ve的变异度分别为15.6％、15.4％和10.1％。 Vp的变异度在所有变异性分析中都最高。
　　结论:在利用Ktrans，Kep，Ve作为参数时，非连续性扫描模式的DCE-MRI在肾细胞癌研究中表现出良好的可重复性。然而Vp的可重复性较差，可能不适合这种扫描方案的DCE-MRI分析。
　　第二部分肾细胞癌DCE-MRI可重复性研究—直方图分析
　　目的:利用直方图指标分析动态增强磁共振成像(DCE-MRI)肾细胞癌药代动力学参数的观察者内、观察者间及重复检查的可重复性。
　　材料和方法:本院伦理委员会批准本项前瞻性研究。根据纳入和排除标准，纳入患者。所有患者均在3.0T磁共振机上进行两次位置及参数一致的DCE-MRI检查。三位观察者在病灶最大层面勾画覆盖整个肿瘤的感兴趣区，利用扩展Tofts模型及经验动脉输入函数计算肾细胞癌病灶的药代动力学参数。然后利用ImageJ软件和GraphPad Prism软件计算DCE-MRI动力学参数的直方图指标—平均值，众数，偏度及峰度。各直方图指标在观察者内及重复检查的差异利用配对t检验进行分析，观察者间的差异利用单因素方差进行分析。观察者内、观察者间以及两次重复检查的可重复性采用组内相关系数(ICC)进行分析。
　　结果:2012年9月及2012年11月间共纳入21名透明细胞癌患者，其中男性17名，女性4名，年龄37～69岁，平均年龄54.6岁，肿瘤大小为5.0±2.2 cm。直方图指标观察者自身差异、观察者间差异以及重复检查的差异均无统计学意义。动力学参数直方图指标观察者自身的ICC均大于0.75，表现出良好的一致性（ICC，0.814～0.999），而观察者间的一致性，除Ktrans的峰度一致性为尚可外（ICC，0.728），其余均为良好（ICC，0.828～0.989），在重复检查一致性中，Ve的所有直方图指标表现出良好的一致性（ICC，0.758～0.798），Kep的直方图指标、Ktrans的平均值和众数的一致性尚可，而Ktrans的偏度和峰度一致性不佳，ICC分别为0.352,0.308。
　　结论:在利用直方图指标对DCE-MRI动力学参数进行可重复性分析中，同一观察者及不同观察者间表现出较好的可重复性，而在重复检查时，仅Ve的所有直方图指标表现出良好的可重复性，而Ktrans的峰度和偏度可重复性较差。
　　第三部分 DCE-MRI动力学参数在肾脏肿瘤定性诊断中的应用
　　目的:研究动态增强磁共振成像(DCE-MRI)动力学参数（Ktrans及Ve)在肾脏肿瘤诊断中的效能。
　　材料和方法:本院伦理委员会批准本项前瞻性研究。根据纳入和排除标准，2012年9月至2013年12月间纳入110例肾脏肿瘤患者的DCE-MRI数据分析，其中透明细胞癌（n=65），乳头状细胞癌（n=12），嫌色细胞癌（n=9），尿路上皮癌（n=14）以及乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤（n=10），男69名，女41名，年龄53.8±11.3岁，肿瘤大小3.9±1.7 cm。所有患者均在3.0T磁共振机上进行DCE-MRI扫描。在病灶最大层面勾画覆盖整个肿瘤的感兴趣区，利用扩展Tofts模型及经验动脉输入函数计算肾细胞癌病灶的药代动力学参数。一位观察者对在参数图上进行测量。五种肿瘤DCE-MRI动力学参数间差异利用单因素方差进行分析，同时对肾脏良性及恶性肿瘤，透明细胞癌及非透明细胞癌，乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤与非透明细胞癌，尿路上皮癌与肾细胞癌的DCE-MRI动力学参数之间的差异利用独立样本t检验进行分析，若存在差异，则利用受试者工作特征曲线对DCE-MRI动力学参数鉴别效能进行分析，计算曲线下面积，以及一定阈值时的灵敏度，特异度及约登指数。
　　结果:五组肾脏肿瘤Ktrans及Ve之间差异具有统计学意义，其中乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤的Ktrans最高(0.511±0.159 min-1)，其次为透明细胞癌(0.459±0.190 min-1)，对于Ve，透明细胞癌最高(0.526±0.173)，随后为乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤(0.507±0.178)，乳头状细胞癌的Ktrans及Ve最低，分别为0.206±0.127 min-1和0.385±0157。Ktrans及Ve在肾脏良性及恶性肿瘤之间的差异均不具有统计学意义。Ktrans及Ve在透明细胞癌与非透明细胞癌之间差异具有统计学意义，两者鉴别透明细胞癌及非透明细胞癌的ROC曲线下面积分别为0.819（95％置信区间0.720～0.918）和0.716（95％置信区间0.594～0.839），当Ktrans值大于阈值0.33 min-1时，诊断透明细胞癌的灵敏度和特异度分别为76.9％和71.4％，约登指数为0.483;当Ve值大于阈值0.327时，诊断透明细胞癌的灵敏度和特异度分别为86.2％和52.4％，约登指数为0.386。乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤与非透明细胞癌Ktrans值间差异具有统计学意义，鉴别两组肿瘤的ROC曲线下面积为0.924(95％置信区间为0.831～1.000)。当Ktrans大于阈值0.365 min-1时，诊断乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤的灵敏度和特异度分别为100％和71.4％，约登指数为0.762。而乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤与非透明细胞癌之间Ve差异不具有统计学意义(P=0.069)。肾细胞癌与尿路上皮癌的Ktrans之间差异具有统计学意义，鉴别两组肿瘤的ROC曲线下面积为0.766（95％置信区间为0.646～0.886）。当Ktrans大于阈值0.228 min-1时，诊断肾细胞癌的灵敏度和特异度分别为84.9％％和71.4％，约登指数为0.563;而这两组肿瘤Ve值之间差异不具有统计学意义。
　　结论:DCE-MRI动力学参数（Ktrans和Ve）在肾脏肿瘤定性诊断方面的应用具有潜在价值，特别是有助于肾细胞癌亚型分析，乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤与非透明细胞的鉴别诊断，以及肾细胞癌与尿路上皮癌的鉴别诊断等。

目录

声明

英文缩略词表

摘要

前言

参考文献

第一部分 肾细胞癌DCE-MRI药代动力学参数可重复性研究

材料和方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

第二部分 肾细胞癌DCE-MRI可重复性研究—直方图分析

材料和方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

第三部分 DCE-MR]动力学参数在肾脏肿瘤定性诊断中的应用

材料和方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

综述 定量磁共振动态增强成像机制及其在肿瘤学方面的应用

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