论文部分内容阅读
第一部分 常规MRI检查在预测星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1(IDH1)基因状态中的价值目的：评价常规磁共振成像(megnatic resonance imaging, MRI)在无创性判断星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1 (isocitrate dehydrogenase, IDH)基因状态的价值。方法：回顾性分析2011年1月1日至2013年8月31日期间我院240例病理证实星形胶质细胞瘤的术前常规MRI图像。观察患者的性别分布、年龄和病灶的位置、数目、直径、均质性、病灶内的囊变坏死程度、出血、边界、水肿和强化程度,同时记录颅内中线结构移位的情况。根据世界卫生组织(world health organization, WHO)分级方法将病例分为低级别(WHO Ⅱ级)(83例)和高级别(包括WHO Ⅲ级和WHOⅣ级)(157例)星形胶质细胞瘤,再根据免疫组织化学检查确定IDH1基因状态。低级别与高级别星形胶质细胞瘤中分别有52例和38例IDH1基因突变病例。分析低级别、高级别星形胶质细胞瘤IDH1基因突变型组与野生型组肿瘤在以上临床资料和影像学指标中的差异。结果：IDH1基因突变型星形胶质细胞瘤更多见于年轻人。不同IDH1基因状态的星形胶质细胞瘤表现出不同的强化程度。IDH1基因突变型低级别星形胶质细胞瘤多表现为无强化(67.30%),而野生型肿瘤出现不强化的几率仅为12.90%,主要表现为轻度和明显强化(45.20%和41.90%)；在高级别星形胶质细胞瘤中,IDH1突变型肿瘤多表现为轻度强化(55.30%),而野生型肿瘤主要表现为明显强化(83.20%)。在低级别星形胶质细胞瘤中,IDH1基因突变型肿瘤更多见于额叶,肿瘤直径大于IDH1野生型肿瘤,中线结构移位也更常见于IDH1基因突变型肿瘤；IDH1基因野生型肿瘤更易发生明显囊变坏死,出现明显水肿几率比IDH1基因突变型星形胶质细胞瘤更高。在高级别星形胶质细胞瘤,IDH1基因野生型肿瘤的囊变坏死区域的内壁多不光整。结论：常规MRI有助于无创性判断星形胶质细胞瘤的IDH1基因状态。在低级别星形胶质细胞瘤中,肿瘤的位置、直径、囊变坏死程度、中线结构移位、水肿程度、强化程度有助于鉴别IDH1基因状态；在高级别星形胶质细胞瘤肿瘤内部囊变坏死区域内壁情况、强化程度有助于判断IDH1基因状态。第二部分弥散张量成像在预测星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1(IDH1)基因状态中的价值目的：探索弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)在无创性判断星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1 (isocitrate dehydrogenase, IDH)基因状态中的价值。方法：回顾性分析2011年1月1日至2013年8月31日期间我院222个病理证实星形胶质细胞瘤的术前弥散张量成像数据。分别测量肿瘤实质区域的最大各向异性分数(maximal fractional anisotropy, mFA)、最小表观弥散系数值(minimal apparent diffusion coefficient, mADC),并标化mFA值(ratio of mFA, rmFA)、 mADC值(ratio of MADC, rmADC).同时测量肿瘤周围水肿区域的FA值及ADC值,并进行标化。根据世界卫生组织(world health organization, WHO)分级方法将星形胶质细胞瘤分为WHO Ⅱ级,WHO Ⅲ级和WHOⅣ级,再根据免疫组织化学检查获得的IDH1基因突变状态分为IDH1基因突变型组与野生型组。分别比较WHO Ⅱ级,WHO Ⅲ级和WHOⅣ级IDH1基因突变型组与野生型组肿瘤实质区域mFA值、mADC值、肿瘤周围水肿区域的FA值及ADC值的差异,对存在统计学差异的影像指标绘制受试者特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC),获得切值及诊断敏感性、特异性,并计算阳性预测值(positive predictive value, PPV)及阴性预测值(negative predictive value,NPV)。结果：mFA值及rmFA值在WHO Ⅱ级和WHO Ⅲ级的IDHl基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间存在统计学差异。在WHO Ⅱ级星形胶质细胞瘤中,mFA值及FA值的ROC曲线下面积均为0.90,当切值分别为0.17、0.24时可以达到最佳的敏感性和特异性组合；在WHOⅢ级星形胶质细胞瘤,ROC曲线下面积为0.86、0.84,当切值为0.24、0.29时可以达到最佳的敏感性和特异性组合。瘤周水肿区域FA值、rmFA值在WHO Ⅲ级的IDH1基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间存在统计学差异。mADC值及rmADC值在WHO Ⅱ级和WHO Ⅲ级的IDH1基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间存在统计学差异。在WHO Ⅱ级星形胶质细胞瘤中,mADC值及rmADC值的ROC曲线下面积为0.95、0.93,当切值分别为1.14×10-3mm2/s、1.48时可以达到最佳的敏感性和特异性组合；在WHO Ⅲ级ROC曲线下面积均为0.88,当切值为0.99×10-3mm2/s、1.31时可以达到最佳的敏感性和特异性组合。结论：DTI提供的mFA值及mADC值,为无创性判断WHO Ⅱ级和WHO Ⅲ级星形胶质细胞瘤的IDH1基因状态提供了一种新的影像学方法。第三部分动态磁敏感磁共振成像在预测星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1(IDHl)基因状态的价值目的：探讨动态磁敏感对比磁共振成像(dynamic susceptibility contrast magnetic resonance imaging, DSC MRI)在无创性判断星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1 (isocitrate dehydrogenase, IDH)基因状态中的价值。方法：回顾性分析2011年1月1日至2013年8月31日期间我院91个病理证实星形胶质细胞瘤的术前动态磁敏感磁共振成像数据。分别测量肿瘤实质区域的最大相对脑血容量(relative cerebral blood volume, rCBV),以及相应区域的相对脑血流量(relative cerebral blood flow, rCBF)、相对平均通过时间(relative mean transit time, rMTT)及达峰时间(time to peak, TTP)。并取对侧正常脑白质进行标化,获得rCBV比值(ratio of relative cerebral blood volume, rCBV ratio)、rCBF比值(ratio of relative cerebral blood flow, rCBF ratio)以及rMTT比值(ratio of relative mean transit time, rMTT ratio)。同时测量瘤周水肿区域的rCBV比值、rCBF比值、rMTT比值及TTP值。根据世界卫生组织(world health organization,WHO)分级方法将星形胶质细胞瘤分为WHO Ⅱ级,WHO Ⅲ级和WHOⅣ级,再根据免疫组织化学检查获得的IDH1基因状态分为IDH1基因突变型组与野生型组。分别比较WHO Ⅱ级,WHO Ⅲ级和WHOⅣ级IDH1基因突变型组与野生型组肿瘤实质区域及瘤周水肿区域的rCBV比值、rCBF比值、rMTT比值及TTP值的差异,对存在统计学差异的影像指标绘制受试者特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC),获得切值及诊断敏感性、特异性,并计算阳性预测值(positive predictive value, PPV)及阴性预测值(negative predictive value, NPV)。结果：rCB Ⅴ ratio值在WHO Ⅱ级、WHO Ⅲ级和WHO Ⅳ级的IDH1基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间均存在统计学差异。在WHO Ⅱ级星形胶质细胞瘤中,rCBV ratio值的ROC曲线下面积为0.83,当切值为2.20时,敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为85.70%、82.40%、87.50%和80.00%；在WHO Ⅲ级星形胶质细胞瘤,ROC曲线下面积为0.86,当切值为3.14时,敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为86.70%、88.90%、80.00%和92.86%；在WHOⅣ级星形胶质细胞瘤,ROC曲线下面积为0.94,当切值为5.63时,敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为83.30%、100%、54.55%和100%。rCBF ratio值在WHO Ⅱ级和WHOⅣ级的IDHl基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间均存在统计学差异。在WHO Ⅱ级星形胶质细胞瘤中,rCBF ratio值的ROC曲线下面积为0.83,当切值为2.60时,敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为78.60%、88.20%、83.33%和84.62%；在WHOⅣ级星形胶质细胞瘤,ROC曲线下面积为0.88,当切值为4.37时,敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为86.70%、83.30%、55.56%和96.30%。肿瘤实质区的rMTT比值及TTP值、瘤周水肿区的rCBV比值、rCBF比值、rMTT比值及TTP值在各级IDHl基因突变组与野生型组星形胶质细胞瘤间差异不具有统计学意义。结论：DSC-MRI提供的rCBV ratio值及rCBF ratio值,为无创性判断WHO各级星形胶质细胞瘤的IDHl基因状态提供了一种新的影像学方法。第四部分动态增强磁共振成像在预测星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1(IDH1)基因状态中的价值目的：评价动态增强磁共振成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging, DCE MRI)在术前无创性判断星形胶质细胞瘤异柠檬酸盐脱氢酶1(isocitrate dehydrogenase, IDH)基因状态的价值。方法：前瞻性收集2012年9月1日至2013年8月31日期间我院进行DCE MRI检查的怀疑幕上星形胶质细胞瘤病例。分别记录患者性别、年龄,并测量肿瘤实质区域及瘤周水肿区域的最大血浆和血管外细胞外间隙间容积转运常数(transfer coefficient between the plasma and extracellular extravascular space,ktrans)和最大血管外细胞外间隙容积比(fractional volume of the extracellular extravascular space,ve),以及最小血管外细胞外间隙与血浆间转换常数(the flux rate constant between the extravascular extracellular space and plasma, keP)。对病例进行随访获得病理诊断及抗IDH1 R132H抗体免疫组织化学检查结果。分别比较相同WHO级别星形胶质细胞瘤IDH1基因突变型组与野生型组肿瘤实质区域及瘤周水肿区域的ktrans值、Ve值及Kep值的差异,对存在统计学差异的影像指标绘制受试者特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC),获得切值及诊断敏感性、特异性,并计算阳性预测值(positive predictive value, PPV)及阴性预测值(negative predictive value, NPV)。结果：99例患者进行DCE-MRI检查,其中病理证实星形胶质细胞瘤59例,共65个病灶。根据WHO中枢神经系统肿瘤分级标准,其中低级别星形胶质细胞瘤24个(IDH1基因突变型17个,IDH1基因野生型7个),高级别星形胶质细胞瘤42个(IDH1基因突变型10个,IDH1基因野生型31个)。在低级别星形胶质细胞瘤中,IDH1基因野生型患者的ktrans值和Ve值均高于IDH1突变型患者的ktrans值和ve值,ROC曲线下面积分别为0.90、0.86,当切值为0.03min-1和0.05时,敏感性分别为85.70%、85.70%,特异性分别为82.40%、82.40%,阳性预测值分别为93.33%、93.33%,阴性预测值分别为66.67%、66.67%。在高级别星形胶质细胞瘤,IDH1基因野生型患者的Ve值高于IDH1突变型患者的ve值,ROC曲线下面积为0.75,当切值为0.20时,敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为90.30%、60.00%、66.67%和87.50%。结论：DCE-MRI为术前无创性判断星形胶质细胞瘤IDH1基因状态提供了一种有价值的影像方法。