磁共振双指数及拉伸指数模型鉴别肺部良恶性病变的价值

发布时间：2020-03-18 10:02

【摘要】：背景和目的我国为肺癌高发国家,统计近年肿瘤相关数据,肺癌的新发病例和死亡病例均位于恶性肿瘤首位,而且近年来肺癌患者有年轻化趋势。对于晚期肺癌,尤其伴有脑转移患者,5年生存率低于10%。同时晚期肺癌严重影响了患者的生活质量。因此较早的发现疾病,准确的诊断和及时的治疗对于提高患者的生存质量,减轻社会负担尤为重要。目前肺部病变检查多采用X线和CT扫描。X线为普通筛查方法,对于较小的病灶敏感性不如CT,CT可以显示病灶位置、大小、形态、强化特点,据此可以诊断病变性质。对于部分恶性肿块而言,增强扫描与肉芽组织、血管性良性结节强化程度相似,磁共振检查可以作为相应补充。近年来,随着人民生活水平的提高,X线及CT检查产生的辐射损伤逐渐引起人们的重视。磁共振通过激发人体内氢质子获得图像,具有软组织分辨率高的特点,在中枢、消化、泌尿、肌骨等系统应用广泛。以往认为呼吸运动、心脏搏动、瘤体-肺组织界面磁敏感伪影等原因导致肺部成像效果欠佳;随着磁共振硬件性能的提高,心电、呼吸触发技术的应用,扫描序列的改进,近年肺部磁共振成像研究呈上升趋势。磁共振扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)可以反映生物组织内水分子布朗运动,对于不同类型的生物组织,内部水分子运动状态也不相同,目前该技术广泛应用于中枢、乳腺、肝脏等部位,对于肿瘤鉴别、分级均有一定意义。然而传统扩散加权成像为单指数模型,反映组织内水分子运动不够精确。为了更准确的反映组织内水分扩散,随后提出了双指数模型。双指数认为组织内水分子运动应分为真实扩散和微循环灌注,排除微循环灌注影响,该模型理论上可以更真实的反映组织内水分子运动。然而组织内水分子运动是一个动态的过程,真实扩散和微循环灌注之间质子不断交换客观存在,为了克服上述问题,随后提出拉伸指数模型。本研究纳入60例肺部病变患者,分析临床、病理及磁共振资料,探讨双指数模型和拉伸指数模型各参数在肺部良性及恶性病变诊断中的价值、各参数在鉴别肺部良性及恶性病变中的诊断效能。材料与方法:收集2016年2月至2018年2月于我院就诊的患者60例,所有患者均于本院或外院行CT扫描发现胸部肿块,遂于我院行高场磁共振扫描,机器型号为GE750 3.0 T,扫描序列为轴位T1WI、轴位T2WI FS、多b值序列,共60例(60处病灶)病人纳入本研究。扫描图像传至GE Advantage Windows 4.5工作站,应用Function Tools软件中的MADC模块进行多b值图像参数计算,分别测量肺部良性病变组、恶性病变组相关参数,双指数模型参数:真扩散系数系数(ADCslow)、假扩散系数(ADCfast)、灌注分数(f);拉伸指数模型参数:扩散分布指数(DDC)、扩散异质性指数(α)。各参数导入统计学软件SPSS 21.0进行分析,对参数进行正态性及方差齐性检测,符合正态分布及方差齐性的参数采用两独立样本t检验比较组间统计学差异;不符上述检验条件的参数采用Mann-Whitney U检验比较组间统计学差异。采用受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic curve,ROC),计算曲线下面积(area under curve,AUC),确定各参数最佳临界值,评价各参数单独使用及联合诊断时鉴别肺部良恶性病变的诊断效能。使用Spearman秩相关分析各参数之间的相关性。结果:1、双指数模型各参数在肺部良性病变组织、恶性病变组的差异良性组ADCslow、ADCfast、f值均大于恶性组。参数ADCslow、f的差异具有统计学意义(P=0.000,P=0.002),参数ADCfast的差异无统计学意义(P=0.076)。2、拉伸指数模型各参数在肺部良性病变组织、恶性病变组的差异良性组DDC、α值均大于恶性组,参数DDC、α的差异具有统计学意义(P=0.000,P=0.002)3、双指数模型及拉伸指数模型各参数的诊断效能绘制双指数模型参数ADCslow、f和拉伸指数模型参数DDC、α的ROC曲线,其曲线下面积(AUC)分别是0.880、0.666、0.812、0.746,各参数在鉴别肺部良恶性病变中的最佳界值分别为1.14×10~(-3)mm~2/s、36.35%、1.832×10~(-3)mm~2/s、0.729,各参数的敏感性分别为77.3%,68.2%,63.3%,72.7%;特异性分别为84.2%,68.4%,89.5%,71.1%;阳性预测值分别为86.5%,78.8%,81%,81.8%;阴性预测值分别为77.3%,55.6%,77.8%,59.3%。4、多参数联合鉴别肺部良恶性病变的诊断效能绘制多参数联合诊断的ROC曲线。当ADCslow、DDC、α、f四个参数联合,ADCslow、DDC、α三个参数联合,ADCslow、DDC两个参数联合时,AUC分别为0.916,0.915,0.890;敏感性分别为97.4%,92.1%,89.5%;特异性分别为72.7%,81.8%,72.7%,阳性预测值分别为86%,85.7%,80%,阴性预测值为94.1%,89.7%,85%。5、各参数之间相关性比较肺部良恶性病变组参数ADCslow与DDC值呈正相关(r=0.578,P=0.000)f值与DDC呈正相关(r=0.323,P=0.012)。结论双指数模型参数ADCslow值、f值和拉伸指数模型DDC值、α值鉴别肺部良恶性病变均有价值。单参数ADCslow、DDC鉴别肺部良恶性病变价值较高。双指数模型联合拉伸指数模型鉴别肺部良恶性病变的诊断价值优于单参数鉴别诊断。
【图文】：

鳞状细胞癌,左肺,患者,主动脉弓

E F图 5 患者男，54 岁，左肺鳞状细胞癌。T2WI FS 显示（图像 A）左上肺近主动脉弓旁可见一不规则形肿块。 B-F 分别 ADCslow、ADCfast、f、DDC、α，相应参数分别为 ADCslow=0.975×10-3s/mm2, ADCfast=26.73×10-3s/mm2,f=36.4%, DDC=1.45×10-3s/mm2, α= 0.664

平滑肌肉瘤,左肺,患者,左肺下叶

13E F 6 患者男，46 岁，左肺平滑肌肉瘤。T2WI FS 显示（图像 A）左肺下叶可见一类圆形块。B-F 分别为 ADCslow、ADCfast、f、DDC、α，相应参数分别为 ADCslow=0.968×3s/mm2, ADCfast=18.75×10-3s/mm2,f=37.4%, DDC=1.36×10-3s/mm2, α=0.623
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.2;R734.2

【参考文献】