基于IVIM模型的多b值磁共振扩散加权成像在淋巴瘤的初步研究

发布时间：2020-02-14 15:52

【摘要】：目的：本研究旨在运用IVIM双指数模型的多b值MRI DWI成像,对淋巴结性淋巴瘤进行初步研究,并且与单指数模型进行比较。探讨D、f、D*及ADC值的可重复性,便于评估其临床运用的可行性。对IVIM模型测得的D值与单指数模型测得的ADC值进行比较。探讨D、f、D*对淋巴瘤化疗疗效的监测和疗效预测的作用。材料和方法： 1.纳入及排除标准纳入标准：选择年龄18周岁,经病理确诊为淋巴瘤并在本院接受化疗的患者。排除标准：①体内有金属植入物,如冠脉支架术后,骨折内固定术后的病人；②有幽闭恐惧症的患者；③不能较长时间平躺的患者,如胸水较多的患者。本研究经医院伦理委员会批准并在其监督下进行,所有研究对象均已签署知情同意书。 2.磁共振扫描方法使用Philips Archieve1.5T (Philips Healthcare, Best, Netherlands)磁共振扫描仪进行扫描。全身淋巴结分4个部位进行扫描,分别为颈部、胸部、腹部和盆腔。颈部扫描使用头颈联合线圈,胸部、腹部和盆腔采用腹部线圈。颈部采用自由呼吸扫描,胸部、腹部、盆腔采用呼吸门控。所有受试者在化疗前,1个周期化疗后、2个周期化疗后行常规MRI平扫及多b值的DWI扫描。常规MRI序列包括轴位T1WI、轴位T2WI、轴位T2压脂、冠状位T2压脂(颈部采用STIR,腹部采用SPIAR压脂)。多b值的DWI检查采用单次激发平面回波(SS-EPI)序列,并行采集空间敏感编码技术(ASSET),横断位扫描,b值取0、0、20、30、40、50、75、100、200、300、500、800、1000s/mm2。TR6000ms, TE64ms,激励次数(NEX)2,矩阵176×176,视野(FOV)28～35cm,层厚5.0mm,间隔1.0mm。 3.图像分析及数据的处理在本研究中采用IVIM双指数模型公式为Sb/S0=(1-f)exp(-bD)+fexp[-b(D*+D)]。ADC值的计算根据公式：Sb=S0exp (-bADC)。IVIM双指数模型和ADC单指数模型的均采用设备附带的软件(PRIDE DWI Tool, version1.5, Philips Healthcare)。 IVIM参数的测量用Image J软件画感兴趣区(ROI)。 ROI选取病变最大径层面进行测量,在D图上选取病变的中央且信号较均匀处放置ROI,避开血管、坏死、囊变区。ADC值的测量选取与IVIM参数图上相同的层面,并尽可能相同的感兴趣区。选取最大径1.0cm的1-5个最大结节或肿块进行分析,并尽可能选不同区域的淋巴结。总共选取了74个肿大淋巴结,其中52个位于颈部,20个位于腹部,2个位于纵隔。淋巴瘤治疗前后的对比,在轴位T2WI图上,测量每个淋巴瘤病变治疗前、后的最大径线,并计算病变最大径的缩小率,计算公式为：最大径缩小率=(治疗前最大径-治疗后最大径)/治疗前最大径×100%。根据RECIST标准[28],分为四组：①完全缓解(complete response, CR):肿瘤完全消失且持续4周以上,共49个病变。②部分缓解(partial response, PR):肿瘤最大径减小≥30%,共17个病变；③稳定(stable disease, SD):肿瘤最大径变化介于PR与PD之间,共8个病变；④进展(progressive disease, PD):肿瘤最大径增加120%,共0个病变。 4.统计学分析应用组内相关系数ICC对两名观察者间数据的一致性进行检验。D值与ADC值的比较用配对样本的t检验。治疗前PR组、CR组、SD组D、ADC、f的比较用Kruskal-Wallis H检验。治疗前PR组、CR组、SD组D*值的比较用one-way ANOVA检验。治疗前CR组、PR组、SD组D值、ADC值两两之间的比较用Nemenyi法检验。PR组治疗前与PR组治疗后D、ADC、f、D*的比较用配对样本的t检验。实性组、坏死组D、ADC、f、D*比较用两独立样本的t检验。以上所有统计学分析采用SPSS统计软件19.0。P0.05为差异有统计学意义。用ROC曲线评价治疗前D值、ADC值对疗效的预测能力并进行比较。ROC曲线用Medcalc统计软件进行分析。结果：总共22例淋巴结性淋巴瘤患者化疗前进行了磁共振的平扫及多b值的DWI扫描,其中仅12例患者1个周期化疗结束后进行了MR复查,21例患者2个周期化疗结束后进行了MR复查。22例淋巴瘤患者中,男14例,女8例,年龄24-78岁,平均年龄49.6岁。病理类型：弥漫性大B细胞淋巴瘤15例,介于BL及DLBCL之间特征的灰区淋巴瘤1例,滤泡性淋巴瘤1例,套细胞淋巴瘤1例,小淋巴细胞淋巴瘤广慢性淋巴细胞白血病1例,T细胞性,间变性大细胞淋巴瘤1例,T淋巴母细胞淋巴瘤1例,经典型霍奇金淋巴瘤,结节硬化型1例。 1.不同观察者间参数的可重复性两位观测者间D值的ICC为0.997(95%CI:0.996～0.998)。两位观测者间f值的ICC为0.959(95%CI：0.940-0.971)。两位观测者间D*值的ICC为0.936(95%CI：0.909～0.956)。两位观测者间ADC值的ICC为0.992(95%CI:0.986～0.995)。两位观察者间D、f、 D*、ADC的一致性较好,其中最好的是D值,其次为ADC、f、D*。 2.D值与ADC值的比较治疗前74个淋巴结分别进行了双指数模型和单指数模型的测量,ADC值约为(0.65±0.27)×10-3mm2/s, D值(0.59±0.22) X10-3mm2/s, ADC值比D值高(t=6.360,P=0.000)。 3.不同疗效组间治疗前各参数的比较 CR组治疗前D值为(0.63±0.26)×10-3mm2/s,f值为(7.26±5.48)%,D*值为(101.09±59.18)×10-3mm2/s,ADC值为(0.69±0.31)×10-3mm2/s。 PR组治疗前D值为(0.57±0.10)×10-3mm2/s,f值为(6.44±3.25)%,D*值为(90.37±45.33)×10-3mm2/s,ADC值为(0.63±0.11)×10-3mm2/s。SD组治疗前D值为(0.42±0.04)×10-3mm2/s,f值为(4.51±2.31)%,D*值为(82.74±37.66)×10-3mm2/s,ADC值为(0.46±0.02)×10-3mm2/s.治疗前CR组、PR组、SD组D值的差异有统计学意义(X2=12.944,P=0.002)。用Nemenyi法对两两之间进行比较,结果发现CR组和PR组D值差异无统计学意义(X2=0.072,P=0.965),治疗前SD组D值低于CR组(X2=12.090,P=0.002),治疗前SD组D值低于PR组(X2=10.684,P=0.005)。治疗前CR组、PR组、SD组ADC值的差异有统计学意义(X2=13.164,P=0.001)。用Nemenyi法对两两之间进行比较,结果发现CR组和PR组ADC值差异无统计学意义(X2=0.092,P=0.955),治疗前SD组ADC值低于CR组(X2=12.223,P=0.002),治疗前SD组ADC值低于PR组(X2=10.945,P=0.004)。治疗前CR组、PR组、SD组f值无统计学意义(X2=2.312,P=0.315)。治疗前CR组、PR组、SD组D*值无统计学意义(F=0.535,,P=0.588)。把PR组和CR组合并为一组,作为疗效较好组,把SD组作为疗效较差组。用ROC曲线评价治疗前D值对疗效的预测能力。根据ROC曲线分析表明,D值的阈值为0.48×10-3mm2/s,此时曲线下面积(AUC)为0.890,敏感度和特异度分别为100%和75.76%。ADC值的阈值为0.49×10-3mm2/s,此时曲线下面积(AUC)为0.893,敏感度和特异度分别为100%和84.85%。D值和ADC值对疗效预测的效能差异无统计学意义(Z=0.086,P=0.931)。 4.各疗效组治疗前、后的变化 PR组治疗后D值为(1.03±0.37)×10-3mm2/s,f值为(9.39±4.52)%,D*值为(99.72±42.12)×10-3mm2/s,ADC值为(1.12±0.37)×10-3mm2/s。PR组治疗后D值明显升高(t=-4.781,P=0.000),ADC值明显升高(t=-4.728,P=0.000),f值明显升高(t=-2.294,P=0.036),D*值轻度升高,但差异无统计学意义(t=-0.579,P=0.570)。 5.坏死组实性部分与实性组的比较坏死病灶实性部分D值为(1.09±0.12)×10-3mm2/s,f值为(16.464.06)%,D*值为(95.81±4.47)×10-3mm2/s,ADC值为(1.19±0.20)×10-3mm2/s。实性组D值为(0.54±0.10)×10-3mm2/s,f值为(5.963.11)%,D*组为(160.28±72.55)×10-3mm2/s,ADC值为(0.60±0.12)×10-3mm2/s。坏死组的D值明显高于实性组(t=11.292,P=0.000),f值明显高于实性组(t=6.484,P=0.000),D*值低于实性组(t=-2.396, P=0.028), ADC值明显高于实性组(t=8.188,P=0.000)。结论： 1.根据IVIM模型测得的D值明显高于单指数模型测得的ADC值,且D值的可重复性比ADC值好。在淋巴瘤中,IVIM DWI测得的D值的可重复性最好,其次为f值、D*值。 2.淋巴瘤化疗前D值、ADC值可以对疗效进行预测,化疗前D≤0.48×10-3mm2/s者早期化疗效果差。化疗前D值、ADC值对疗效预测的效能相似。f值、D*值对化疗疗效的预测作用不明显。 3.淋巴瘤早期化疗后D、f、ADC均升高。 4. IVIM DWI可以作为无创性评估淋巴瘤化疗疗效及预测疗效的有效手段。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R733.1;R445.2

【参考文献】