磁共振弥散加权成像及磁敏感加权成像在颅脑神经上皮肿瘤术前分级评估中的应用研究

摘要

[目的]
　　 分析颅脑神经上皮肿瘤在磁共振弥散加权成像（Diffusion weighted imaging，DWI）及磁敏感加权成像(Susceptibility weighted imaging，SWI)序列上的影像表现，评价DWI及SWI序列在颅脑神经上皮肿瘤术前分级中的诊断价值，为术前对肿瘤级别的合理判断及治疗方案的选择提供可靠的影像学依据。
　　 [材料与方法]
　　 1.研究对象
　　 71例经手术病理证实的脑神经上皮肿瘤患者，其中男46例，女25例，年龄2-80岁，平均32.0岁，按照WHO神经系统肿瘤分类(2007)标准:WHOI级7例、Ⅱ级26例、Ⅲ级8例、Ⅳ级30例。按照肿瘤的生物学行为将Ⅰ、Ⅱ级神经上皮肿瘤视为低级别组，33例;Ⅲ、Ⅳ级神经上皮肿瘤视为高级别组，38例。
　　 2.仪器设备与扫描方法
　　 采用美国GE公司Signa EXCITE HD3.0T超导磁共振扫描仪，头颅八通道相控阵线圈，常规扫描序列包括横断位T1WI、T2WI、T2-FLAIR及横断位、冠状位、矢状位T1WI增强扫描。
　　 弥散加权成像序列:采用单次激发SE-EPI序列，TR6200ms，TE86.8ms，FOV240mm×240mm，矩阵192×192，层厚5.0mm，间隔1.5mm，弥散敏感系数（b值）为0s/mm2和1000s/mm2。
　　 磁敏感加权成像序列:TR43ms，TE26ms，FA20°，FOV220mm×220mm,矩阵448×384，层厚2.0mm，间隔0mm。
　　 3.图像处理及分析
　　 (1)将DWI数据传入ADW4.3工作站，利用functool软件自动建立表观弥散系数图(ADCmap)。选取通过肿瘤中心并且包含肿瘤实质最多的ADC图层面作为主要测量层面，分别测量肿瘤实质、瘤周水肿区、瘤周白质区及瘤体镜面对侧正常白质区的表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值和指数扩散系数（exponent diffusion coefficient，EDC）值，每个区域测量三次，取平均值，ROI约30-50mm2，得出各测量区域的ADC值、EDC值和相对表观扩散系数值(relative apparent diffusion coefficient，rADC)及相对指数扩散系数值(relative exponent diffusion coefficient,rEDC)。
　　 (2)将SWI图像导入GE ADW4.3工作站，通过SWI后处理软件自动得到校正的相位图和幅度图，再对幅度图进行最小强度投影(minimum intense project，MinP)得到MinP图。分析SWI序列所有图像（幅度图、相位图和MinP图），将各扫描序列上逐层对肿瘤内血管进行计数，分析SWI序列对于常规MRI序列在肿瘤内血管显示方面的价值。在SWI序列上对各肿瘤内部情况进行分析，包括肿瘤实质的信号（高信号、等信号或稍低信号）、肿瘤静脉分布情况（稀疏或密集）、肿瘤内的出血情况（有出血或无出血）及肿瘤内部静脉血管数量;利用手工逐层勾勒出肿瘤显示的出血成分面积，计算每位患者SWI序列所显示的肿瘤内出血的总体积（单位cm3）。
　　 4.统计学分析:
　　 所有统计均用SPSS13.0统计软件包进行，检验水准a=0.05，以P＜0.05判定差异有统计学意义。
　　 DWI检查结果:计量资料以均数±标准差((x)±s)表示，用两个独立样本的t检验法分别对高、低级别肿瘤组患者内各测量区的ADC值、EDC值、rADC值、rEDC值进行统计分析;运用重复测量数据方差分析(repeated measures)对不同测量区域之间的ADC值、EDC值、rADC值及rEDC值进行统计学分析;多重比较（Post hoc Multiple comparisons）采用LSD法。
　　 SWI检查结果:计量资料以均数±标准差（(x)±s）表示，SWI序列与常规MRI序列(T1WI、T2WI、FLAIR、CE-T1 WI)对肿瘤内血管数显示的比较采用两个相关样本比较的秩和检验;用卡方检验对不同级别神经上皮肿瘤的肿瘤信号特点、瘤内静脉血管分布特点（稀疏或密集）及瘤内出血情况（有出血或无出血）进行统计分析;用两个独立样本的Mann-WhitneyU检验法分别对高、低级别组肿瘤在SWI序列显示肿瘤内血管数量及瘤内出血体积进行统计分析;用Spearman相关分析对神经上皮肿瘤瘤内血管数目和出血量的关系及它们与神经上皮肿瘤分级之间的关系进行相关性分析。
　　 [结果]
　　 (1)高、低级别组肿瘤瘤体实质的ADC值及rADC值的差异有统计学意义(P＜0.05);高、低级别组肿瘤瘤体实质的EDC值及rEDC值亦有统计学差异(P＜0.05);
　　 (2)高、低级别组肿瘤瘤周水肿区及瘤周白质区的ADC值、EDC值、rADC值及rEDC值的差异均无统计学意义（P＞0.05）;
　　 (3)低级别组肿瘤瘤体实质与瘤周水肿区的ADC值、EDC值、rADC值、rEDC值的差异无统计学意义(P＞0.05);而高级别组肿瘤瘤体实质与瘤周水肿区的ADC值、EDC值、rADC值、rEDC值的差异有统计学意义（P＜0.05）;
　　 (4)在肿瘤内血管数目的显示方面，SWI序列（7.59±4.41）与常规MRI序列（1.59±1.86）间有统计学差异（Z=-6.857，P＜0.05），SWI序列显著优于常规MRI序列;
　　 (5)在SWI序列上，低级别组肿瘤实质以高信号为主，高级别组肿瘤的实质以等信号和稍低信号为主;高、低级别组肿瘤实质信号的总体差异有统计学意义(x2=50.784，P＜0.05);
　　 (6)在SWI序列上，低级别组肿瘤瘤内静脉分布较稀疏，高级别组肿瘤瘤内静脉分布较密集;低级别与高级别组肿瘤静脉分布之间总体差异有统计学意义(x2=35.440，P＜0.05);
　　 (7)本研究中46例肿瘤内有不同程度的出血，其中低级别级神经上皮肿瘤16例，高级别神经上皮肿瘤30例。SWI序列显示高级组肿瘤的出血率为78.9％（16例/33例），低级别组肿瘤组的出血率为48.5％（30例/38例），两者的差异有统计学意义（x2=7.184，P＜0.05）;
　　 (8)SWI序列显示高级别组肿瘤出血量及瘤内血管数量大于低级别神经上皮肿瘤组，差异有统计学意义(P＜0.05);
　　 (9)经Spearman相关分析表明神经上皮肿瘤瘤内小血管数及出血量之间呈正相关(r=0.802，P＜0.001);瘤内小血管数目与神经上皮肿瘤的级别呈正相关(r=0.818，P＜0.001);瘤内出血量与神经上皮肿瘤的级别亦呈正相关(r=0.702，P＜0.001)。
　　 [结论]
　　 1、DWI和SWI能作为常规MR平扫+增强扫描对颅脑神经上皮肿瘤术前分级的有益补充。
　　 2、高级别组肿瘤瘤体实质的ADC值及rADC值显著低于低级别组肿瘤;高级别组肿瘤瘤体实质的EDC值及rEDC值显著高于低级别组肿瘤，即随着肿瘤恶性程度的增加，其ADC值、rADC值呈下降趋势，EDC值及rEDC值呈上升趋势。表明DWI有助于对神经上皮肿瘤术前分级的评估。
　　 3、高、低级别组肿瘤瘤周水肿区及瘤周白质区的ADC值、rADC值、EDC值及rEDC值无统计学差异，DWI在神经上皮肿瘤瘤周水肿区及瘤周白质区的表现与神经上皮肿瘤级别的关系有待进一步研究。
　　 4、高级别神经上皮肿瘤的瘤体实质与瘤周水肿区的ADC值、EDC值、rADC值及rEDC值有统计学差异，表明DWI有助于确定高级别神经上皮肿瘤的浸润范围。
　　 5、SWI可以更好地显示脑肿瘤内部出血及小血管结构，且优于常规MRI序列，有利于对肿瘤内静脉及出血情况进行准确的评估。
　　 6、SWI序列显示高、低级别组肿瘤的实质信号特点、瘤内静脉分布特点、瘤内出血情况、瘤内血管数量及瘤内出血量的差异均有统计学意义;且神经上皮肿瘤瘤内血管数与出血量呈正相关，瘤内血管数及出血量与神经上皮肿瘤的级别亦呈正相关。

目录

摘要

前言

第一部分 磁共振弥散加权成像(DWI)在颅脑神经上皮肿瘤术前分级评估中的应用研究

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

4 结论

参考文献

附图

第二部分 磁共振磁敏感加权成像(SWI)在颅脑神经上皮肿瘤术前分级评估中的应用研究

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

4 结论

参考文献

附图

全文总结

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