本文選題：磁共振成像　切入點(diǎn)：擴(kuò)散張量成像　出處：《鄭州大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：背景和目的 惡性腫瘤是嚴(yán)重危及人類生命健康的癌癥。世界衛(wèi)生組織（world healthorganization，WHO）統(tǒng)計(jì)表明其發(fā)病率呈現(xiàn)增高的趨勢(shì)，并預(yù)測(cè)2030年全球癌癥致死人數(shù)將達(dá)到1310萬(wàn)，所以，癌癥成為二十一世紀(jì)全球人類健康的嚴(yán)重問(wèn)題。腦膠質(zhì)瘤（brain glioma，BG）起源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，是最常見(jiàn)原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腫瘤，約占全部顱內(nèi)腫瘤半數(shù)。按照2007年WHO腫瘤分類、分級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，腦膠質(zhì)瘤分類包括：星形細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、少突-星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤、室管膜瘤、脈絡(luò)叢腫瘤等等，以星形細(xì)胞瘤最為常見(jiàn)。腦膠質(zhì)瘤分級(jí)為Ⅰ~Ⅳ級(jí)，Ⅰ~Ⅱ級(jí)為低級(jí)別膠質(zhì)瘤，Ⅲ~Ⅳ級(jí)為高級(jí)別膠質(zhì)瘤；Ⅰ級(jí)為良性，Ⅲ~Ⅳ級(jí)為惡性，Ⅱ級(jí)為良、惡性交界性腫瘤。臨床上，大多數(shù)膠質(zhì)瘤患者的表現(xiàn)缺乏特異性。頭疼、頭暈是其多見(jiàn)表現(xiàn)，早期即可存在，往往被忽視；隨著病程的延長(zhǎng)，15%~95%患者出現(xiàn)突發(fā)性癲癇癥狀；當(dāng)腫瘤的基本特征均已具備時(shí)，病情往往已屬晚期，所以，膠質(zhì)瘤及時(shí)早期的準(zhǔn)確診斷是治療的關(guān)鍵。 但是，迄今為止，手術(shù)切除治療仍然是臨床治療腦膠質(zhì)瘤的主要選擇方式，膠質(zhì)瘤的級(jí)別不一樣，治療手段迥然不同�；颊叩纳鏁r(shí)間與腫瘤級(jí)別的高低密切相關(guān)：低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者的5年生存期大約80%，高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者生存時(shí)間大大短于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，尤其是IV級(jí)腫瘤患者5年生存期常常不到5%，Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤介于Ⅰ~Ⅱ級(jí)與IV級(jí)之間，而且他們的臨床病程與治療計(jì)劃差異極大，如：星形細(xì)胞瘤往往僅需要手術(shù)切除，外加局部放療即可，無(wú)需化療計(jì)劃；還有如間變性星形細(xì)胞瘤，由于其浸潤(rùn)性強(qiáng)，手術(shù)不易切干凈，術(shù)后復(fù)發(fā)率較高，故需要放療聯(lián)合化療，以延長(zhǎng)患者的生存期，所以，腦膠質(zhì)瘤及時(shí)準(zhǔn)確診斷和分級(jí)是治療的前提條件。 隨著磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）硬件進(jìn)步和計(jì)算機(jī)軟件的研究開(kāi)發(fā)，新一代的成像技術(shù)和掃描序列層出不窮，MRI功能成像主要包括：①擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI),②擴(kuò)散張量成像（diffusiontensor imaging，DTI），③灌注功能成像（perffusion weighted imaging，PWI）,④波譜成像(magnetic resonance spectroscopy，MRS)，⑤磁敏感成像（susceptibilityweighted imaging，SWI），⑥血氧水平依賴性功能磁共振成像（blood oxygenlevel-dependent functional magnetic resonance imaging，Bold-fMRI）等等，以上所述磁共振功能成像結(jié)合了解剖、功能和影像三方面的特點(diǎn)，對(duì)于探索腫瘤在細(xì)胞或分子水平上的規(guī)律、藥物的研究開(kāi)發(fā)、現(xiàn)代醫(yī)療模態(tài)的形成以及提高人類健康水平的終極理想目標(biāo)有著深遠(yuǎn)的意義，故在臨床上應(yīng)用較廣泛。 目前，腦膠質(zhì)瘤的檢查仍然主要依靠影像學(xué)檢查技術(shù)，但是，迄今為止，任何一種單模態(tài)的磁共振檢查技術(shù)都不足以完整地顯示腫瘤的結(jié)構(gòu)、功能及分子方面的信息，說(shuō)明每種模態(tài)檢查都有其不可克服的局限性，故聯(lián)合使用多模態(tài)磁共振成像技術(shù)到達(dá)彼此優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互驗(yàn)證的目的，全面反映腦膠質(zhì)瘤的結(jié)構(gòu)、功能及分子信息等等，成為當(dāng)代影像學(xué)研究的熱點(diǎn)。 本研究利用MRI常規(guī)平掃及增強(qiáng)掃描、DTI、1H-MRS三種成像方法，通過(guò)分析腦膠質(zhì)瘤平掃及增強(qiáng)的信號(hào)特征、腫瘤實(shí)性部分及瘤周水腫帶的相對(duì)表觀彌散系數(shù)（relative average diffusion coefficient，rADC）值、相對(duì)各向異性分?jǐn)?shù)（relative fractional anisotropy，rFA）值以及1H-MRS顯示主要代謝物質(zhì)比值（Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho、MI/Cr）等參數(shù)，并初步探討膠質(zhì)瘤平掃及增強(qiáng)信號(hào)特征、rADC值、rFA值以及各代謝物比值對(duì)腦膠質(zhì)瘤的診斷和分級(jí)的相關(guān)性，以期達(dá)到在盡可能地保護(hù)正常腦組織的前提下，最大程度切除腫瘤、提高患者生活質(zhì)量、延長(zhǎng)生存時(shí)間。因此，MRI多模態(tài)平掃及增強(qiáng)掃描、DTI和1H-MRS提供的腦膠質(zhì)瘤解剖結(jié)構(gòu)信息、功能及分子方面的信息，對(duì)腦膠質(zhì)瘤治療方案的精確設(shè)計(jì)及預(yù)后評(píng)估有著重大的臨床意義。 第一部分磁共振DTI和DTT在腦膠質(zhì)瘤診斷及分級(jí)中的應(yīng)用評(píng)價(jià) 目的 1.本課題在常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)掃描的基礎(chǔ)之上，采用擴(kuò)散張量成像方法，分析腦膠質(zhì)瘤瘤體、瘤周水腫的相對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)（rADC）值、相對(duì)各向異性分?jǐn)?shù)（rFA）值等，并初步探討rADC值、rFA值等的診斷價(jià)值，以及與病理分級(jí)的相關(guān)性。 2.分析DTT在不同級(jí)別腦膠質(zhì)瘤與腦白質(zhì)纖維束的關(guān)系，并初步探討DTT的診斷價(jià)值，和與病理分級(jí)的相關(guān)性。 3.旨在通過(guò)對(duì)腦膠質(zhì)瘤瘤體及瘤周水腫的分析為臨床治療計(jì)劃的制定提供更多、更合理的解剖學(xué)及功能學(xué)診斷信息。 方法 1.搜集2010年10月~2013年10月期間資料完整的腦膠質(zhì)瘤患者72例為研究對(duì)象。所有患者術(shù)前均未作放療、化療及其他抗腫瘤性治療，經(jīng)臨床手術(shù)、組織病理證實(shí)的膠質(zhì)瘤，其中低級(jí)別膠質(zhì)瘤21例（Ⅰ級(jí)4例，Ⅱ級(jí)17例），高級(jí)別膠質(zhì)瘤51例（Ⅲ級(jí)20例，Ⅳ級(jí)31例）。男47例，女25例，年齡2～67歲，平均年齡45歲。 2.本組患者均使用美國(guó)GE Signa HD3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀和頭顱8通道相控陣線圈，采用多序列、多方位、多參數(shù)成像；且符合磁共振檢查安全原則，并簽有知情同意書(shū)。 3.本組患者均在MRI平掃及增強(qiáng)掃描基礎(chǔ)上行DTI檢查，DTI采用單次激發(fā)自旋回波-回波平面（SSE-EPI）序列成像，DTI行軸位掃描，參數(shù)為：擴(kuò)散梯度場(chǎng)取15個(gè)不同方向。本課題著重測(cè)量腫瘤瘤體部分、瘤周水腫帶與對(duì)側(cè)腦白質(zhì)區(qū)的比值得到相對(duì)FA（rFA）和相對(duì)ADC（rADC）的方法以減少誤差。 4.擴(kuò)散張量纖維束成像使用連續(xù)示蹤法，選取瘤周毗鄰及對(duì)側(cè)的纖維束為種子區(qū)，F(xiàn)A的閾值設(shè)置為0.18，腦白質(zhì)纖維束評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用國(guó)內(nèi)通行實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)分為三種基本改變形式：移位、浸潤(rùn)和破壞。 5.所有數(shù)據(jù)采用SPSS15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。所有測(cè)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±S）表示，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法包括獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、配對(duì)t檢驗(yàn)及兩組有序變量資料秩和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。 6.手術(shù)切除標(biāo)本經(jīng)10％中性福爾馬林固定，石蠟包埋，連續(xù)4um厚度切片，經(jīng)HE染色光鏡下觀察，病理級(jí)別根據(jù)2007年版WHO腦腫瘤國(guó)際分類及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 結(jié)果 1.分為高級(jí)別膠質(zhì)瘤和低級(jí)別膠質(zhì)瘤兩組，低級(jí)別膠質(zhì)瘤21例（Ⅰ級(jí)4例，Ⅱ級(jí)17例），高級(jí)別膠質(zhì)瘤51例（Ⅲ級(jí)20例，Ⅳ級(jí)31例）。 2.常規(guī)MRI平掃和增強(qiáng)掃描均能顯示病變的存在，不同級(jí)別的腦膠質(zhì)瘤，信號(hào)各有特征。 3. FA圖顯示：纖維束改變，推移9例，信號(hào)未見(jiàn)降低；侵潤(rùn)41例，F(xiàn)A值降低，信號(hào)部分降低；破壞22例，信號(hào)明顯降低。ADC圖顯示：瘤體45例呈稍高信號(hào)或不均勻高低信號(hào)，17例呈等信號(hào)或低信號(hào)，10例呈稍低信號(hào)；瘤周水腫66例呈高或稍高信號(hào)，6例未見(jiàn)明顯水腫帶呈等信號(hào)；28例壞死囊變區(qū)呈高信號(hào)。 4.腦膠質(zhì)瘤組間比較：高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤的腫瘤瘤體部分、瘤周水腫帶的rFA值差異比較，均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤體部分、瘤周水腫帶rADC值差異比較，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P㩳0.05)。 5.腦膠質(zhì)瘤組內(nèi)比較：高、低級(jí)別腫瘤瘤體部分rFA值均小于同級(jí)別瘤周水腫帶rFA值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。高、低級(jí)別腫瘤瘤體部分rADC值均小于同級(jí)別瘤周水腫帶，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。 結(jié)論 1.常規(guī)MRI掃描結(jié)合DTI是腦膠質(zhì)瘤診斷和分級(jí)的有效影像學(xué)技術(shù)。 2.高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組間腫瘤瘤體區(qū)、瘤周水腫帶rFA值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；但高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤中，同級(jí)別腫瘤瘤體部分rFA值小于同級(jí)別瘤周水腫帶rFA值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 3.高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組間腫瘤瘤體區(qū)、瘤周水腫帶rADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且與腫瘤級(jí)別越高，rADC值越低，即呈負(fù)相關(guān)。 4. DTT和FA圖可清楚顯示腫瘤與周圍白質(zhì)纖維束的關(guān)系，了解功能區(qū)及其主要白質(zhì)纖維束的位置，能直接觀察白質(zhì)纖維束形態(tài)上的改變，為腦膠質(zhì)瘤治療制定精確的方案、可最大范圍、安全地切除腫瘤，降低術(shù)后致殘率。 第二部分磁共振1H-MRS在腦膠質(zhì)瘤診斷及分級(jí)中的應(yīng)用評(píng)價(jià) 目的 1.在前一組病人的基礎(chǔ)上行1H-MRS掃描（除去5例未掃描或掃描不成功患者）。采用1H-MRS成像，對(duì)腦膠質(zhì)瘤瘤體、瘤周水腫帶及對(duì)側(cè)同層面腦白質(zhì)的Cho、NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr數(shù)值進(jìn)行定性和定量分析，并初步探討各數(shù)值的診斷價(jià)值，以及與病理分級(jí)的相關(guān)性。 2.聯(lián)合應(yīng)用常規(guī)MRI掃描，從細(xì)胞或分子水平反映腦膠質(zhì)瘤的微觀物質(zhì)代謝情況，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以提高1H-MRS對(duì)腦膠質(zhì)瘤診斷及分級(jí)的準(zhǔn)確性和判斷腫瘤對(duì)瘤周組織的侵襲性。 3.旨在運(yùn)用多種模態(tài)MRI技術(shù)提高其診斷的準(zhǔn)確率，為臨床準(zhǔn)確診斷、科學(xué)治療提供了客觀的依據(jù)。 方法 1.搜集2010年10月~2013年10月期間資料完整的腦膠質(zhì)瘤患者67例為研究對(duì)象，納入及剔除標(biāo)準(zhǔn)同前組。其中低級(jí)別膠質(zhì)瘤20例（Ⅰ級(jí)4例，Ⅱ級(jí)16例），高級(jí)別膠質(zhì)瘤47例（Ⅲ級(jí)18例，Ⅳ級(jí)29例）。其中男43例，女24例，年齡2～67歲，平均年齡44.6歲。 2.本組患者均使用美國(guó)GE Signa HD3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀和頭顱8通道相控陣線圈，安全性原則和醫(yī)學(xué)倫理原則同前一組。 3.本組患者均在MRI平掃及增強(qiáng)掃描基礎(chǔ)上行1H-MRS掃描，1H-MRS檢查應(yīng)用單體素(SV)的點(diǎn)分辨波譜分析法(PRESS)及化學(xué)位移選擇飽和脈沖(CHESS)水抑制法。成像時(shí)間3'48"，水抑制波長(zhǎng)98%，帶寬5。以軸位T2WI序列為基礎(chǔ)，選擇病變最大徑線的層面為感興趣區(qū)（VOI），獲得SV的MRS。 4.波譜分析應(yīng)用機(jī)器自身軟件進(jìn)行相位和基線的校正，并計(jì)算各峰的峰下面積；根據(jù)化學(xué)位移確定各化合物對(duì)應(yīng)的峰面積，以此估算該化合物的濃度；分析各化合物的峰值和比值。 5.使用SPSS15.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x s）表示，不同級(jí)別膠質(zhì)瘤Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、MI/Cr比值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤組內(nèi)Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、MI/Cr比值比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤瘤體Lac峰、Lip峰比較采用卡方檢驗(yàn)。膠質(zhì)瘤瘤體Cho/Cr比值與第一部分內(nèi)容中測(cè)得的瘤體rADC值進(jìn)行相關(guān)性分析。以α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)，P0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 6.確定病理結(jié)果方法同前一組。 結(jié)果 1.分為高級(jí)別膠質(zhì)瘤和低級(jí)別膠質(zhì)瘤兩組，低級(jí)別膠質(zhì)瘤20例（Ⅰ級(jí)4例，Ⅱ級(jí)16例），高級(jí)別膠質(zhì)瘤47例（Ⅲ級(jí)18例，Ⅳ級(jí)29例）。 2. MRI平掃和增強(qiáng)掃描常規(guī)MRI檢查均能顯示病變的存在，不同級(jí)別的腦膠質(zhì)瘤，信號(hào)各有特征。 3.膠質(zhì)瘤1H-MRS特征：Cho峰有不同程度升高，級(jí)別越高，升高越明顯；NAA峰明顯下降，Cr峰相對(duì)穩(wěn)定，MI峰升高；Cho/Cr比值升高，NAA/Cr、NAA/Cho比值下降，Lip峰只見(jiàn)于高級(jí)別膠質(zhì)瘤，Lac峰高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤均可出現(xiàn)。 4.組間比較：高、低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤的瘤體區(qū)和對(duì)側(cè)同層面腦白質(zhì)區(qū)的Cho、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho之間比值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。高、低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤的瘤體區(qū)代謝物：Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、MI/Cr比值之間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。腦膠質(zhì)瘤的瘤體區(qū)和瘤周水腫帶的Cho、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho之間比值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。 5.組內(nèi)比較：Ⅰ~Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤瘤周水腫帶與瘤體區(qū)的Cho、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho之間比值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。Ⅲ~Ⅳ級(jí)腦膠質(zhì)瘤瘤周水腫帶與瘤體區(qū)的Cho、Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho之間比值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。 6.腦膠質(zhì)瘤瘤體區(qū)NAA/Cr、NAA/Cho比值與病理級(jí)別呈負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)rs分別為-0.429，-0.414；p＜0.01），Cho/Cr比值與病理級(jí)別呈正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)rs＝0.741，p＜0.01）。 7.高、低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤均可見(jiàn)Lac峰，與腦膠質(zhì)瘤病理級(jí)別無(wú)關(guān)。Lip峰只見(jiàn)于高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤中，Lip峰在鑒別高、低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤有意義。 8.與第一部分內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)性分析，膠質(zhì)瘤瘤體部分、瘤周水腫Cho/Cr比值與rADC值相關(guān)系數(shù)分別為-0.739、-0.712，，腦膠質(zhì)瘤瘤體、瘤周水腫Cho/Cr比值與rADC值存在負(fù)相關(guān)。 結(jié)論 1.1H-MRS是診斷腦膠質(zhì)瘤的有效補(bǔ)充技術(shù)。 2.聯(lián)合應(yīng)用常規(guī)MRI掃描，1H-MRS能提高腦膠質(zhì)瘤診斷的準(zhǔn)確性。 3.1H-MRS能較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)腦膠質(zhì)瘤的分級(jí)，從細(xì)胞或分子水平反映腦膠質(zhì)瘤的微觀物質(zhì)生化代謝信息。 4.1H-MRS可以觀察腦膠質(zhì)瘤瘤體、瘤周水腫帶的微觀物質(zhì)代謝，尤其是較早預(yù)測(cè)瘤周水腫帶的侵襲情況。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R739.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1694703