体素内不相干运动扩散加权成像在乳腺病变中的应用
发布时间：2018-04-12 07:22
本文选题：扩散加权成像 + 乳腺磁共振成像 ； 参考：《郑州大学》2014年硕士论文
【摘要】：背景和目的 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，也是女性的第二大癌症死因。因为乳腺良恶性病变的治疗方案、手术方式的选择及预后差异甚大，所以乳腺癌的早期诊断非常重要。除了传统的乳腺钼靶在乳腺良恶性病变的诊断中已经得到普遍的应用外，磁共振在乳腺疾病检查应用的越来越广泛。其中乳腺动态对比增强MRI广泛用于鉴别诊断乳腺良、恶性病变，并表现出较高的诊断效能，但是其诊断的特异性较低。 扩散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）是一种不需要对比剂的磁共振检查技术，其通过检测活体组织内部水分子的微观运动反应病变情况，目前已经广泛的应用于全身各系统的检查。但是在体内，DWI检测的水分子的微观运动不仅受由组织的结构限制的水分子扩散的影响，而且受到毛细血管内血液微循环无规律方向灌注所致的“假扩散”的影响。因此，在体内水分子DWI信号衰减有时并不表现一个线性关系。但是常规的单b值单指数模型DWI是以线性拟合模型为基础的，所以利用单b值单指数模型算出的ADC值不能完全体现组织生理学行为，这用来计算精确的ADC值是困难的。 多b值扩散加权成像序列设置简单，其通过扫描一系列的b值，并经过基于体素内不相干运动（IVIM）理论的双指数模型分析，将水分子弥散和血液灌注分离开。一方面，其能准确的测量水分子弥散。由于剔除了血液灌注的影响，其计算得出的纯扩散系数(D值)较传统的ADC值更能反映水分子真实弥散状态，诊断肿瘤良恶性效能更大。另外，也能反映出病变血流灌注的信息，无需造影剂的条件下就能其得到相对应的灌注参数：灌注相关扩散系数（D*值）及微血管内容量分数（f值）。 本项前瞻性的研究通过处理分析87例乳腺疾病患者的常规单b值单指数模型DWI和多b值基于IVIM理论DWI资料，获取乳腺正常组织、良性病变、囊肿和恶性肿瘤常规ADC值、纯扩散系数（D值）、灌注相关扩散系数（D*值）及微血管内容量分数（f值），旨在探讨这些参数在不同组织中的变化规律、研究这些参数是否能准确的鉴别乳腺良恶性病变，并比较常规ADC值和基于IVIMDWI所得到的相关参数在乳腺良恶性病变鉴别诊断中的应用价值。 材料与方法 收集本院共102例临床乳腺触诊或乳腺X线摄影、B超检查发现肿块的病人行磁共振轴位T1加权像、轴位脂肪抑制T2加权像、单b值弥散加权像、多b值弥散加权像及动态对比增强扫描检查，共87例（97处病灶）病人纳入本研究进行分析。在GE Advantage Windows4.5后处理工作站上，应用Function Tools工具包中的ADC软件和IVIM处理软件对单b值DWI图像和多b值DWI图像进行后处理。ADC处理软件通过进行单指数线性模型计算，可生成ADC值伪彩参数图；IVIM处理软件通过进行双指数非线性模型计算，可同时生成D值、D*值及f值伪彩参数图。分别测量乳腺病变良性组、囊肿组、恶性组与乳腺对侧正常对照组间ADC值、D值、D*值及f值。利用单因素方差分析和LSD法来发现各组的参数在不同组织中的变化规律，采用受试者工作特性曲线（receiveroperating characteristic curve, ROC Curve），通过曲线下面积（area under the ROCCurve, AUC），分析比较这些参数鉴别诊断乳腺良恶性病变的能力。 结果 1．首先，正常乳腺组织、囊肿、良性病变和恶性肿瘤的信号在一个较大的b值范围内进行衰减，在b值小于200s/mm2的范围内下降趋势最明显；其次，囊肿的DWI信号强度衰减表现为一个线性的关系，然而正常乳腺组织，良性病变和恶性肿瘤表现为一个非线性的关系；最后，在b值小于200s/mm2的范围内，恶性肿瘤信号强度的衰减比良性病变，正常乳腺组织和囊肿更快。 2．对于D值与ADC值的比较，在乳腺病变良性组、恶性组、及乳腺对侧正常对照组中，D值小于ADC值。但是在囊肿组中，D值与ADC值相同。 3．单因素方差分析结果示良性组、恶性组与对照组间ADC值（F=66.38，P=0.000），D值（F=42.34，P=0.000），D*值（F=5.36，P=0.006）及f值（F=74.33,P=0.000）差异均有统计学意义。进一步两两比较，除了良性组与对照组间D*值差异无统计学意义外，其余各参数3组间两两比较差异均有统计学意义 对于ADC值和D值来说，乳腺病变恶性组的ADC值和D值均小于良性组、囊肿组和乳腺对侧正常对照组，各组之间的差异也均有统计学意义；对于f值和D*值来说，乳腺病变恶性组f值和D*值均明显高于良性组、囊肿组和乳腺对侧正常对照组，各组之间的差异也均有统计学意义。 4．ADC值，，D值，D*值及f值四者的对于鉴别诊断乳腺良恶性病变的AUC分别为0.845、0.897、0.688、0.709，即参数D值曲线下面积最大； 5．根据约登指数，找到各个参数的最佳诊断切点值，可得到ADC值，D值，D*值及f值鉴别诊断乳腺良恶性病变的最佳阈值分别为1.3×10-3mm2/s、1.0×10-3mm2/s、6.8×10-3mm2/s、21%；以此阈值判断各个参数鉴别诊断乳腺良恶性病变的敏感度和特异性可得，四者判断乳腺良恶性病变的敏感性分别是87.2%、94.9%、92.3%、43.6%,特异性分别是78.0%、85.4%、41.5%、92.7%。联合f值进行鉴别诊断，D值的敏感度可以提高到99.61%。 结论 基于体素内不相干运动理论的双指数模型DWI所得到的参数(D值、D*值和f值)将有助于鉴别诊断乳腺良恶性病变。对比单、双指数模型DWI参数，双指数模型的参数D值鉴别乳腺良恶性肿块的敏感度和特异度较高，并且诊断效能最大。
[Abstract]:Background and Purpose
Breast cancer is one of the most common malignant tumors of breast , and it is the second largest cause of cancer in female . Because of the treatment of benign and malignant breast lesions , the prognosis of breast cancer is very important . In addition to the traditional mammography in the diagnosis of benign and malignant breast lesions , magnetic resonance is more and more widely used in breast disease examination .
Diffusion - weighted imaging ( DWI ) is a magnetic resonance examination technique which does not need a contrast agent . It has been widely used in various systemic examinations . However , in vivo , the microscopic movement of water molecules detected by DWI is not only influenced by the structure of tissue , but also by the " false diffusion " caused by irregular perfusion of blood microcirculation .
The diffusion weighted imaging sequence of multi - b - valued diffusion weighted imaging is set up simply by scanning a series of b - values , and analyzing the two - index model based on the theory of voxel - based incoherent motion , which can accurately measure the dispersion of water molecules .
In this prospective study , the general ADC value , pure diffusion coefficient ( D value ) , perfusion - related diffusion coefficient ( D * value ) and the content fraction ( f ) of microvascular content in 87 patients with breast disease were analyzed by treatment and analysis of 87 patients with breast disease . The purpose of this prospective study was to study the changes of these parameters in different tissues , to study whether these parameters could accurately differentiate the benign and malignant lesions of the breast , and compare the values of conventional ADC and the related parameters obtained based on IVIMDWI in differential diagnosis of benign and malignant breast lesions .
Materials and Methods
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本文编号：1738754
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