酰胺质子转移成像预测胶质瘤分级和Ki-67表达状态的研究

发布时间：2020-09-04 10:26

　　背景:胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统恶性肿瘤,根据病理组织学类型和生物学行为将肿瘤分为4个等级。患者的临床治疗方案和预后主要取决于肿瘤的分级和增殖状态。在术前准确评估肿瘤的分级和增殖状态一直以来都是临床和影像学研究的热点,常规的磁共振检查(magnetic resonance imaging,MRI)对胶质瘤的分级诊断有明显的局限性,且无法提供肿瘤内部的生物学信息。酰胺质子转移成像(Amide Proton Transfer-weighted imaging,APT)是基于化学交换饱和转移效应(chemical exchange saturation transfer,CEST)发展起来的分子水平的MRI成像技术,其信号主要来源于内源性的游离蛋白质和多肽。APT成像自首次被报道以来,其在胶质瘤的分级诊断、疗效评估和预测分子遗传学信息等方面展现出巨大应用前景,成为影像学领域的研究热点。目的:研究酰胺质子转移成像在胶质瘤的分级诊断和肿瘤增殖活性的应用价值。材料和方法:本次前瞻性研究得到了广东省人民医院(广东省医学科学院)伦理委员会的批准。2016年6月至2018年4月,本次研究共纳入38例经手术病理确诊的胶质瘤患者(女性16例,男性22例),其中低级别胶质瘤患者12例,高级别胶质瘤患者26例(Ⅲ级11例,Ⅳ级15例)。所有病人检查前均未接受过任何治疗,常规MRI成像和APT成像在同一台3.0T的MRI扫描仪上进行。由两名有经验的神经影像医师独立评估APT图像并将ROI放置在APT信号最高的肿瘤实体部分,APT的信号强度定义为在3.5ppm时的不对称磁化转移率(asymmetricmagnetizationtransferratio,MTRasym):MTRasym(3.5ppm)。两名测量者评估肿瘤核心MTRasym(3.5ppm)值的可重复性通过组间一致性检验(ICC,interclass correlation coefficient)来评估。采用卡方检验比较高低级别胶质瘤患者在性别上的差异。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较高低级别胶质瘤患者的年龄、MTRasym(3.5ppm)值、Ki-67增殖指数的差异。采用受试者工作特征曲线(ROC,Receiver Operator Characteristic curve)确定MTRasym(3.5ppm)值在胶质瘤分级诊断的诊断效能,并计算ROC曲线下面积(AUC,areaunderthe curve),确定特异性、敏感性、以及最佳诊断界值(Cut-offvalue)。采用Spearman相关分析方法确定MTRasym(3.5ppm)值与Ki-67增殖指数的相关性。结果:两位观察者独立测量肿瘤MTRasym(3.5ppm)值的组间一致性很好,组内相关系数ICC为0.975,线性回归方程为y=1.05x-0.085。高低级别胶质瘤患者的年龄、性别构成比的差异无统计学意义(p=0.341,p=0.330)。高级别胶质瘤的MTRasym(3.5ppm)值明显高于低级别胶质瘤的MTRasym(3.5ppm)值(分别为4.47±1.29%,2.72±1.02%,p0.001),AUC为0.869,敏感性和特异性分别为57.7%和100%,最佳诊断界值为4.35%。肿瘤的MTRasym(3.5ppm)值与Ki-67增殖指数呈正相关(r=0.632,p0.001)。结论:APT成像可以有效评估胶质瘤的病理学分级,肿瘤的MTRasym(3.5ppm)值可作为影像学生物标志物,有效评估胶质瘤的增殖活性。
【学位单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R739.4;R445.2
【部分图文】：

弥漫型,星形细胞瘤,额叶,患者

放置在ＡＰＴ信号最高的肿瘤实体部分，避开囊性、坏死或出血部分。在对侧正常脑实质内逡逑也放置一个ＲＯＩ。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋：ＲＯＩ邋ｗａｓ邋ｐｌａｃｅｄ邋ｉｎ邋ａ邋ｐａｔｉｅｎｔ邋ｗｉｔｈ邋ａ邋ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ邋ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ邋ＷＨＯ－ＩＩ邋ｄｉｆｆｕｓｅ逡逑ａｓｔｒｏｃｙｔｏｍａ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｌｅｆｔ邋ｆｒｏｎｔａｌ邋ｌｏｂｅ．邋Ｆｏｕｒ邋ｓｍａｌｌ邋ｒｏｕｎｄ邋ＲＯＩｓ邋ｗｅｒｅ邋ｐｌａｃｅｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓｏｌｉｄ邋ｐａｒｔ邋ｏｆ邋ｔｕｍｏｒ逡逑ｔｏ邋ｉｎｃｌｕｄｅ邋ｔｈｅ邋ａｒｅａ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ｈｉｇｈｅｓｔ邋ＡＰＴ邋ｓｉｇｎａｌ，邋ａｖｏｉｄｉｎｇ邋ｃｙｓｔｉｃ邋ｎｅｃｒｏｔｉｃ邋ｏｒ邋ｈｅｍｏｒｒｈａｇｉｃ邋ｐａｒｔｓ．邋Ａｎ逡逑ＲＯＩ邋ｗａｓ邋ａｌｓｏ邋ｐｌａｃｅｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｔｒａｌａｔｅｒａｌ邋ＮＡＷＭ．逡逑

胶质瘤,组内相关系数,观察者,组间

（３．５ｐｐｍ）值的测量值在评估者之间的一致性评估逡逑两位观察者独立测量肿瘤的ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值的组间一致性很好，组逡逑内相关系数ＩＣＣ为０．９７５，线性回归方程ｙ＝Ｌ０５ｘ－０．０８５邋（图３）。逡逑３．ＭＴＲａＳｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值及Ｋｉ－６７增殖指数与胶质瘤分级逡逑表２显示的是肿瘤的ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值与胶质瘤分级的关系。低级别胶逡逑质瘤的平均邋ＭＴＲａ—邋（３．５ｐｐｍ）值为邋２．７２±１．０２°／0邋（１．７０－４．３３％，ｎ＝１２），高级别逡逑胶质瘤（包括ＷＨＯ邋ＩＩＩ级和ＩＶ级）的平均ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值为４．４７±１．２９％逡逑（２．７０－７．３８％，ｎ＝２６）（图４）。高级别胶质瘤的ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值高于低级逡逑别胶质瘤的ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ），差异具有统计学意义，ｐ＜０．０５邋（图５）。而在高逡逑级别胶质瘤组之，ＷＨＯ邋ＩＩＩ级和ＷＨＯ邋ＩＶ级进行比较时，差异不具有统计学意义，逡逑ｐ＝０．０６９。在低级别胶质瘤和高级别胶质瘤的鉴别诊断中，曲线下面积（Ａｒｅａ邋ｕｎｄｅｒ逡逑ｔｈｅ邋ｃｕｒｖｅ，ＡＵＣ）为邋０．８６９（０．７５５－０．９８２），敏感性和特异性分别为邋５７．７％和邋１００％，逡逑最佳诊断界值是４．３５％邋（表３）。对于高低级别胶质瘤患者Ｋｉ－６７增殖指数的比逡逑较，在本次研宄中患者的Ｋｉ－６７值为非正态分布，故采用秩和检验中的Ｍａｎｎ－逡逑ＷｈｉｔｎｅｙＵ检验

散点图,胶质瘤,散点图,级别

级别胶质瘤患ＭＴＲａｓｙｍ邋（３．５ｐｐｍ）值散点图。ＩＩ级胶质瘤１２例，胶质瘤１５例。逡逑ｅ邋ｓｃａｔｔｅｒ邋ｐｌｏｔ邋ｏｆ邋ＭＴＲａｓｙｍ（３．５ｐｐｍ）邋ｈｉｇｈ－／ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ邋ｇｌｉｏｍａ．邋Ｔｈｅｒｅ邋ｗｅｒｅ邋ｏｆ邋ｇｒａｄｅ邋１１１，１５邋ｃａｓｅｓ邋ｏｆ邋ｇｒａｄｅ邋ＩＶ．逡逑８0°＂逦Ｐ＝０．０００逡逑

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