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《复旦大学》 2011年
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高b值磁共振弥散加权成像在胶质瘤中的应用研究

朱莉  
【摘要】:第一部分高b值DWI对胶质瘤分级的定性研究 目的:采用b=1000 s/mm2及3000 s/mm2DWI序列对胶质瘤进行研究,探讨是否b=3000 s/mm2DWI更有助于胶质瘤分级。材料和方法:应用1.5T磁共振机器对73例胶质瘤患者(男47例,女26例;年龄范围14-70岁;平均年龄:44.6岁)在术前分别进行b=1000s/mm2和b=3000s/mm2DWI检查。其中,低级别胶质瘤(LGG:G1.G2)30例,高级别胶质瘤(HGG:G3.G4)43例。与正常脑组织信号强度相对比,对两组DWI图像的肿瘤最高信号强度区域进行进行视觉评分,分为5个等级,对两组DWI序列肿瘤的信号强度比(rSI=肿瘤组织最高信号强度/对侧正常皮质下白质信号强度)及相应的ADC值进行分析。统计方法应用独立样本t检验、配对t检验及ROC曲线。结果:1、视觉评估时,大多数高级别胶质瘤在b=1000s/mm2DWI.b=3000s/mm2DWI图像上呈高信号或明显高信号,但在后者对比增强;大多数低级别胶质瘤在b=1000s/mm2DWI图像上呈等信号、高信号或明显高信号,而在b=3000s/mm2DWI图像上则以低信号或等信号为主。在b=3000s/mm2DWI图像上,高级别与低级别胶质瘤信号强度差别增大。b=3000s/mm2DWI的敏感性、阳性预测值、阴性预测值高于b=1000s/mm2DWI(88%,84.4%,82.1%vs 62.8%,79.4%,59%)。2、两组b值DWI,高级别胶质瘤的平均rS工均高于低级别胶质瘤平均rSI(P<0.001).高级别胶质瘤和低级别胶质瘤的平均rSI3000差值要比两者平均rSI1000的差值显著。3、两组b值DWI,高级别胶质瘤的平均ADC值均低于低级别胶质瘤(P0.001)。高级别胶质瘤和低级别胶质瘤平均ADC3000值均低于平均ADC1000,高级别胶质瘤的降低幅度(36%)较低级别胶质瘤降低幅度(26%)明显。结论:应用1.5T MR扫描仪,b=3000s/mm2DWI序列对胶质瘤分级提供了更简洁、方便的定性方法。 第二部分高b值DWI肿瘤最小ADC值与Ki—67标记指数对照研究 目的:应用b=1000s/mm2和b=3000s/mm2DW对胶质瘤进行对比分析,观察最小ADC值与Ki-67标记指数的相关性,定量评估两个b值DWI在胶质瘤分级的应用。材料与方法:应用1.5TMR扫描仪,采用b=1000s/mm2和b=3000s/mm2两个Dw序列对81例胶质细胞肿瘤患者(年龄14—70岁,平均44.4岁)进行检查;其中低级别胶质瘤31例(G1级3例、G2级28例),高级别胶质瘤50例(G3级21例、G4级29例)在两组b值对应的ADC图上测量肿瘤组织最小ADC值,术后应用免疫组化检查测定反映肿瘤细胞增殖的Ki-67指数。统计学方法应用Mann—WhitneyU检验、单因素方差分析(One—Way ANOVA).Dunnett's T3检验以及相关性分析。应用ROC曲线对比分析肿瘤最小ADC1000与ADC3000区分各个级别肿瘤的能力。检验显著性标准为P0.05。结果:1.应用b=1000s/mm2ADC图,低级别胶质瘤平均最小ADC1000值[(1.279±0.270)×10-mm2/s]高于G3肿瘤平均最小ADC1000值[(0.92±0.201)×10-3/s](P<0.001).也高于G4肿瘤平均最小ADC1000值[(0.797±0.156)×10-3mm2/s(P<0.001),但G3与G4肿瘤平均最小ADC1000值无统计学差异(P=0.069)。应用b=3000s/mm2ADC图,低级别胶质瘤平均最小ADC3000值[(0.940±0.175)×10-3mm2/s]高于G3肿瘤平均最小ADC3000值[(0.609±0.116)×10-3mm2/s](P<0.001).也高于G4肿瘤平均最小ADC3000值[(0.482±0.091)×10-3mm2/s](P0.001),而且G3肿瘤平均最小ADC3000值也高于G4肿瘤平均最小ADC3000值(P0.05)。2.ROC曲线提示肿瘤最小ADC3000值区分不同级别肿瘤的能力高于最小ADC,ooo值。3.肿瘤最小ADC1ooo值、最小ADC3000值均与级别呈负相关(r=-0.699,P0.001;r=-0.827,P0.001)。Ki-67指数与胶质瘤级别呈显著正相关(r=0.843,P0.001)。肿瘤最小ADC1000值、最小ADC3000值均与Ki-67指数呈负相关(r=-0.555,P0.001;r=-0.646,P0.001)。结论:b=3000s/mm2肿瘤最小ADC3000值比b=1000s/mm2肿瘤最小ADC1000值更有助于胶质瘤分级诊断。 第三部分多b值DWI双指数模型在胶质母细胞瘤和转移瘤鉴别中的应用:瘤周水肿带的定量研究 目的:应用多b值DWI双指数模型的三个参数(Dfast、Dslow、Ffastt)来描述、对比胶质母细胞瘤和转移瘤的瘤周水肿带,为两者的鉴别诊断提供新方法。材料和方法:应用1.5T磁共振机器对18例胶质母细胞瘤(男性10例,女性8例;年龄27—70岁,平均51.1岁)及15例转移瘤(男性8例,女性7例;年龄38—73岁,平均56.3岁)患者术前进行多b值DWI扫描。b值共13个,范围0-3600s/mm2,间隔300 s/mm2。测量两组肿瘤强化边缘lcm以内近瘤周水肿带及对侧正常脑白质的Dfast、Dslow、Ffast。统计方法应用配对t检验、独立样本t检验。结果:两组正常脑白质Dfast、Dslow、Ffast无统计学差异((1.329±0.041)×10-3mm2/s vs(1.369±0.169)×10-3mm2/s,P =0.489;(0.232±0.056)×10-3mm2/s vs(0.251±0.055),P=0.316;(0.647±0.057)vs(0.659±0.059),P=0.56)).两组肿瘤的瘤周水肿带平均DfasttDslow、Ffast值均高于对侧正常脑白质(P均0.001)。转移瘤瘤周水肿带平均Dfast值高于胶质母细胞瘤瘤周水肿带((1.884±0.117)×10-3mm2/s vs(1.719±0.246)×10-3mm2/s,P=0.001<0.05);转移瘤瘤周水肿带平均Ffast值高于胶质母细胞瘤瘤周水肿带((0.893±0.037)vs(0.806±0.047),P0.001);两者Dslow无统计学差异((0.464±0.08)×10-3mm2/s vs(0.439±0.09)×10-3mm2/s,P=0.397). 结论:应用双指数模型可以得到胶质母细胞瘤和转移瘤的近瘤周水肿带水分子的理化特征参数,为其鉴别诊断提供了新的方法,并为该模型在颅脑及其他组织疾病的研究应用奠定基础。 第四部分多b值DwI广延指数模型不均质参数图对胶质母细胞瘤的初步研究 目的:应用多b值DWI广延指数模型的不均质参数α图来描述、对比胶质母细胞瘤和正常脑白质、基底节的特性,探讨体素内不均质图像潜在的作用。材料和方法:应用1.5T磁共振机器对18例胶质母细胞瘤(男性10例,女性8例;年龄27-70岁,平均51.1岁)患者术前进行多b值DWI扫描。b值共13个,范围0-3600s/mm2,间隔300 s/mm2。测量胶质母细胞瘤实质及对侧正常脑白质、基底节a值和分布弥散系数DDC值。统计方法应用独立样本t检验。结果:肿瘤组织平均α值低于正常脑白质平均α值((0.61±0.08)vs(0.73±0.04),P0.001),也低于基底节平均α值((0.61±0.08)vs(0.79±0.06),P0.001)。胶质母细胞瘤平均DDC值明显高于正常脑白质平均DDC值((1.579±0.296)×10-3mm2/s vs(0.738±0.043)×10-3mm2/s,P<0.001),也明显高于正常基底节平均DDC值((1.579±0.296)×10-3mm2/s vs(0.643±0.064)×10-3mm2/s,P<0.001).结论:广延参数α值可以反映胶质母细胞瘤微观的体素内不均质性,这为脑肿瘤提供了一个新的研究方法。分布弥散系数DDC的生物学意义、临床应用需要进一步研究。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R445.2;R739.4

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