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3.0 TMR 动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的初步研究.pdf3.0 TMR 动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的初步研究.pdf -- 5 元

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50生堡越魁堂盘查Q生旦筮笪鲞筮魍£鱼』曼趔丝』塑翌垫吐箜盟垒13.0TMR动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的初步研究李春媚陈敏李飒英赵旭娜张晨周诚.腹部放射学【摘要】目的探讨3.0TMR动态增强扫描DeEMRI定量分析诊断前列腺癌的可行性,并评价定量参数转运常数K~、血管外细胞外间隙体积百分数V。及速率常数k。与Gleason评分及前列腺特异性抗原PSA水平的相关性。方法行前列腺DeE.MRI检查并经穿刺活检证实的38例患者,在K~、V。及k。。参数图上取ROI测量前列腺相应部位的K~、V。及k。值。对前列腺癌区、外周带非癌区和中央腺体非癌区的参数值行方差分析,并采用Pearson相关分析检验各参数与Gleason评分、PSA水平的相关性。结果前列腺癌区的K~、V。k。。值分别为0.3540.26/min、o.185±0.080、1.42±0.53/rain,外周带非癌区则分别为0.07士0.05/rain、0.040±0.024、O.50士O.18/rain,中央腺体非癌区则分别为0.1940.06/min、0.161±0.062、0.94±0.25/rain,各参数值差异均有统计学意义,值分别为16.267、44.084、36.095,P值均0.05。结论DEEMRI定量参数诊断前列腺癌具有可行性,有助于鉴别前列腺癌和良性前列腺病变。【关键词】前列腺肿瘤磁共振成像对比研究Apreliminarystudyofdiagnosingprostatecancerwi恤quantitativeanalysisofdynamiccontrastenhancedMRat3.0TuChun.mei.CHENM讯,uSd一订ng.zHA0Xu.na。ZHANGChen.ZHOUCheng.DepartmentofRadiology,BellingHospital.Be鼋西喀100730。ChinaCorrespondingauthorCHENMin.Emailchenmin62yahoacorn【AbstractObjectivesToinvestigatethefeasibilityofthequantitativeanalysisparametersofdynamiccontrastenhancedMRIDCEMRIinthediagnosisofprostatecancerandtocorrelateK,V.andk。withhistologicalgradeGleasonscoreandserumprostatespecificantigenPSA.MethodsMRexaminationswereperformedin38patientsconfirmedbybiopsy.R01weredrawnonareasofcancerousfoci.noncancerousfociintheperipheralgoneandcentralglandtomeasuretIlevaluesofK,V。andk。.ThevalueofthetIlFeeparametersindifferenttissuewerecomparedwithANOVA.ThecorrelationsbetweenthephammeokinetieparametersandGleasonscore.PSAwereassessedwithPearsoncorrelation.ResultsTheK,V。,k。valuesofcancerousfociwere0.35±0.26/min,0.18540.080,1.4240.53/min,respectively,while0.07±0.05/rain,0.04040.024,0.50±0.18/minfornoncancerousfociinthepenpheraizoneand0.19±0.06/rain,0.161±0.062,0.94±0.25/minfornoncancerousfociinthecentralgland。respectively.Thedifferencesbetweentllethreeparametersofcancerousfoci.noncancerousfociintheperipheralzoneandcentralglandwerestatisticallysignificantF16.267.44.084,36.095,respectivelyPO.051.ConclusionQuantitativeanalysisparametersofDCEMBIarefoasibleindiagnosingprostatecancer.TheymaybeusefulindifferentiatingprostateCancerfrombenignprostaticdiseases.【Keywords】ProstateneoplasmsMagneticresonanceimagingComparativestudyMRI是前列腺癌较佳的影像诊断方法之一,但DOI10.3760/cma.j.issn.10051201.2011.01.01l作者单位100730北京医院放射科李春媚、陈敏、李飒英、张晨、周诚飞利浦中国有限公司赵旭娜通信作者陈敏,Emailchenmin62yahoo.coln是常规前列腺MRI形态学检查具有许多局限性,因此目前已开展了多种功能性成像I2。MR动态增强扫描dynamiccontrastenhancedMRI,DCE.MRI是近年来兴起的功能性MR检查方法,可评估组织对对比剂的摄取,是研究肿瘤微血管特性的有效技术。动态增强扫描的量化分析可以分为半定量分析万方数据主堡越魁堂苤查垫生旦筮笪鲞筮翅鱼笪』基型趔地型垫殓箜盥塾和定量分析2类【3。目前前列腺癌DCEMRI定量分析的研究方法尚未成熟,结果也存在较大分歧H刁】,其可行性和准确性仍有待进一步考证。笔者旨在探讨3.0TDCEMRI定量分析诊断前列腺癌的可行性,并评价定量分析参数与前列腺癌组织学分级Gleason评分和血清前列腺特异性抗原prostatespecificantigen,PSA水平的相关性。资料与方法一、研究对象搜集2009年6月至2010年5月期间在北京医院行前列腺DCEMRI检查并经穿刺活检证实的38例前列腺病变患者,年龄42~80岁,平均65±9岁。所有患者均经直肠指诊和或血清PSA检查异常PSA范围为4.360~316.606彬L,中位值为16.534¨g/L。所有患者均签署了知情同意书,并满足以下2个标准行前列腺DCEMRI检查前未经过内分泌、放疗等非手术治疗行前列腺DCEMRI检查后1个月内经穿刺活检确诊。二、MR检查采用3.0TAchievaMR扫描仪PhilipsMedicalSystems,Nethedand,8通道心脏线圈作为接收线圈。扫描序列包括常规矢状面、冠状面、轴面TWI及轴面T.WI,轴面DWI及DCE.MRI相关序列。DCEMRI相关序列包括1轴面快速自旋回波TSE一T2WITR3500ms,TE90脚,ETL17,信号平均次数NSAl,矩阵320232,扫描时间为126s2轴面快速梯度回波FFE一T。WI平扫TR5.50ms,TE1.92ms,反转角50,NSA10,矩阵256x186,扫描时间为36S3轴面FFET。WI动态增强扫描TR5.50ms,TE1.92nls,反转角150,NSA2,矩阵256186,扫描时间为6min11s。3个序列均采用层厚6lllln,无间距扫描,FOV262mm262mill。第1个序列轴面TSET2WI用于解剖定位,与参数图融合。完成平扫序列后,进行动态增强扫描。在动态增强扫描采集到第4个动态时通过高压注射器Medrad双筒高压注射器,美国静脉团注对比剂GdDTPA,剂量为0.1~0.2mmol/kg,注射流率为3ml/s,10s内注射完毕,其后静脉团注15rIll生理盐水,注射流率为3mL/s。FFET。WI动态增强扫描共采集100个动态,每个动态采集12幅图像,最后共得到1200幅动态增强图像。三、前列腺穿刺活检所有人组患者均行经直肠超声引导下系统穿刺活检,根据前列腺大小和临床需要常规系统穿刺8或12针。8点穿刺双侧尖部及基底部各l点,双侧中部各2点。12点穿刺在8点基础上增加左、右叶各2点。由操作医师记录活检位置。四、参数图的生成所得DCEMR/数据通过Permeability软件PRIDEpermeabilityprocessingtoolbyPhilipshealthcare进行处理。该软件通过使用双室药代动力学模型,实现对DCEMRI数据的定量分析,得出与血管生理相关的参数,可生成所要分析的相关参数图,包括转运常数K~、血管外细胞外间隙体积百分数V。及速率常数k。。五、图像分析对前列腺进行分区,根据穿刺活检结果,结合TwI及动态增强图像,在参数图上测量前列腺相应部位的K~、k。及V。值。1.前列腺分区方法轴面MR图像上将前列腺由上到下平均分为基底部、中部和尖部3部分。对于外周带,将基底部和尖部再分为左右2个区,中部则再分为左内、左外、右内和右外4个区,即将外周带分为8个分区。对于中央腺体,将基底部、中部和尖部3部分各分为左右2区,即将中央腺体分为6个分区。2.测量和计算原则对于病理证实为前列腺癌者,根据系统穿刺活检结果,结合T2WI及动态增强图像,将前列腺外周带和中央腺体各区分为癌区或非癌区,由2名放射科医师前列腺癌诊断经验分别为10年和5年共同完成。在各区放置ROI,记录各区相应的参数值。计算时,将外周带癌区和中央腺体癌区统一归入癌区,计算各癌区参数的平均值,作为该患者癌区的最终参数值分别计算各外周带非癌区和各中央腺体非癌区参数的平均值,作为该患者外周带非癌区和中央腺体非癌区的最终参数值对于病理证实为良性前列腺病变者,分别测量和记录外周带和中央腺体各区的参数值,并取平均值,作为该患者外周带非癌区和中央腺体非癌区的最终参数值。ROI放置原则1选择各区中心层面放置ROI2放置于各分区强化最明显的区域3ROI为椭圆形,面积约为25mm24尽量避开外周带与中央腺体交界处、精囊根部、血管、出血或钙化灶等,在中央腺体放置ROI时,应注意避开尿道。记录每个ROI的面积大小和参数值,重复测量3次,取平万方数据52生堡越盘堂盘查垫生旦筮笪鲞筮翅鱼蝤』旦趔i,地翌垫,些箜t塑垒均值。六、数据统计所有数据应用SPSS13.0统计软件进行分析。对前列腺癌区、外周带非癌区和中央腺体非癌区3组的各个参数值即K~、V。及k,。值分别进行单向方差分析onewayANOVA对前列腺癌组,采用Pearson相关分析检验癌区的K、V。及k。。值与Gleason评分及与PSA水平的相关性。结果一、穿刺活检病理结果前列腺良性病变包括良性前列腺增生BPH和或急慢性前列腺炎症20例前列腺癌18例,其中中分化Gleason评分4~7分12例,低分化Gleason评分8~10分6例。二、DCE.MRI定量分析结果前列腺癌区共收集到18个样本.夕h周带非癌区共收集到33个样本,其中20个来源于前列腺良性病变组,13个来源于前列腺癌组中央腺体非癌区共收集到34个样本,其中20个来源于前列腺良性病变组,14个来源于前列腺癌组。前列腺癌区、外周带非癌区及中央腺体非癌区的K~、k。,及V。值差异均有统计学意义图1~6,表1。表1前列腺癌区、外周带非癌区及中央腺体非癌区的参数值结果比较元4s注K转运常数V。血管外细胞外间隙体积百分数k。速率常数。K值组内两两比较,前列腺癌区和中央腺体非癌区均高于外周带非癌区P值均o.05前列腺癌区的K。、V。及k。。值均与Gleason评分无显著相关性r值分别为0.279、0.069、0.109,P值均0.05。前列腺癌区的K~、V。及k。。值与PSA水平间均无显著相关性r值分别为一0.175、一0.067、0.137,P值均0.05。圈16男.7l岁,前列腺癌,血清前列腺特异性抗原升高,为5.382峙/L,前列腺癌组织学分级GleaⅫ评分为7分。图l为T2WI图示前列腺外周带尖部7点方向局灶性低信号结节图2为DWI图.示前列腺右侧外周带高信号结节图3为动态增强MRI,示前列腺右侧外周带结节早期明显强化图46分别为运转常数K~、血管外细胞外间隙体积百分数V。及速率常数k,图,均示前列腺右侧外周带结节参数值高于前列腺其他区域万方数据生堡越牡堂盘查丝生旦箜箜鲞筮魍鱼堕基型丝地翌垫丛箜塑讨论一、DCE.MRI定量参数诊断前列腺癌的作用对于DCE.MRI的分析,已经从定性发展到定量。定量分析有望克服半定量分析的局限性,实现对肿瘤生理特性的评估,其分析参数包括K。、V。及k。8引。本研究结果表明,前列腺癌区和中央腺体非癌区的K一、V。及k,。值均高于前列腺外周带非癌区,且前列腺癌区的K8、k,。值均高于中央腺体非癌区,但前列腺癌区与中央腺体非癌区的V。值差异并无统计学意义。关于K一、V。及k,。这些参数在前列腺癌诊断方面的作用已报道的研究结果依然存在分歧一屯m。2l。多数学者认为,癌区的K~和k。均高于正常外周带,而癌区和中央腺体的K~和k。。则存在交叉1410,但也有学者持不同观点¨d引。关于V,值,大多数学者认为癌区、外周带及中央腺体三者之间差异无统计学意义bJ卜12。但也有研究表明癌区的V。高于正常周围带,而癌区和中央腺体的V。则存在交叉归J。本研究的一些结果与其他学者的研究存在差异,分析导致这些差异存在的原因,可能包括以下几个方面1笔者所收集样本量较少,可能导致结果出现偏差2本研究中前列腺癌组的Gleason评分大多数为7分或7分以上,恶性程度较高,可能导致癌区所得参数值偏高,从而加大了前列腺癌与中央腺体非癌区的差距。此外,需要特别指出的是,目前各研究中心所使用的软件多为各自研究开发,所依据的药代动力学模型或多或少会存在差异u3|,从而导致后处理结果不同。这一点可以从Imwry等114J的研究得到证实,即在使用不同模型条件下,所得结果存在显著不同。这一点也是导致结果多样化的关键原因。二、DCEMRI定量参数与前列腺癌Gleason评分和PsA水平的相关性目前前列腺癌的病理分级主要通过经直肠超声引导下穿刺活枪标本的Gleason评分确定。但穿刺为有创性检查,且为取样活检,不能全面反映前列腺内多灶性癌的恶性程度。本研究结果显示,K一、V。及k。。值均与Gleason评分不存在相关性,这与Schlemmer等HJ、Padhani等【6所得结果相似。而在预期中,这些参数与Gleason评分应存在相关性,因为研究表明Gleason评分与微血管密度相关n5l,同时微血管密度又与这些参数存在相关性。本研究中得出关联缺乏的结果,可能与经直肠超声穿刺活检技术存在固有的组织学样本误差以及样本数较少、Gleason评分多集中于7分以上有关。DCEMRI定量分析的3个参数均与PSA无明显相关性,这与Sehlemmer等MJ、Padhani等№1所得结果相同。这一结果的出现在情理之中。应注意到,PSA仅仅是前列腺特异性抗原,而非前列腺癌特异性,它可由正常的、增生的和恶变的前列腺组织产生,良性病变,如BPH也可导致PSA升高。三、不足和展望本研究存在一些不足之处1样本量较少,前列腺癌组Gleason评分普遍偏高,可能导致结果偏倚2患者均为经穿刺活检证实,前列腺尖部病变及早期侵袭性较低的微小灶更易被漏穿¨61,可导致病理结果假阴性3缺乏根治术后大切片与MR图像进行对照,只能使用系统穿刺活检结果作为参考,而穿刺活检与MR图像的符合度仍有待进一步研究4DCEMRI定量分析对扫描要求较高,需要尽量减少运动的影响,难以在临床研究中完全满足,可能导致结果的偏差。从理论上说,动态增强扫描定量分析不易受扫描设置影响,可准确反映组织内对比剂浓度变化和直接反映组织生理学信息,打破了半定量分析所存在的局限性。由于目前研究方法尚未成熟,尚无公认的最优化测量和处理软件,研究所得结果不尽如人意,其准确性也有待商榷。但凭借定量分析所具有的固有优势,随着研究经验的增加和后处理软件的不断完善,它在前列腺癌诊断和评估方面的应用前景必将无限广阔。参考文献1叶锦棠.郭雪梅,王霄英,等.MR波谱分析对前列腺癌诊断效能的研究.中华放射学杂志,2009,43616620.2郭雪梅,王霄英,李毪宇,等.联合应用MR波谱分析与扩散加权成像定量指标行前列腺癌定量诊断.中华放射学杂志,20lO.44387391.3AlonziR。PadhaniAR,AllenC.DynamiccontrastenhancedMRIinpro,slatecancer.EurJRadiol,2007,63335350.4SchlemmerHP,MerkleJ,GrobholzR,eta1.CanpreoperativecontrastenhanceddynamicMRimagingforprostatecancerpredictmierovesseldensityinprostatectomyspecimens.EurRadiol,2004,14309317.5LangerDL,derKwastTH,Evans_J,etaLProstatecancerdetectionwithmulti.parametricMRIlogisticregressionanalysisofquantitativeT2,diflusionweitedimaging,anddynamiceontrast.enhane,edMRLJMagnResonImaging,2009.30327334.6PadhaniAR,GapinskiCJ,MacvicarDA,eta1.DynamiccontrasterdaancedMRIofprostateCanCelCOITelationwithmorphologyandtumottrstage.histologicalgradeandPS丸ClinRadi01.2000,万方数据54主堡越盟堂盘查垫生旦筮笪鲞筮翅垦垡』曼型丛地坠堂垫,Y吐箜盟垒15599一109.7BucldeyDL,RobertsC,ParkerGJ。etaLProstatecancerevaluationofvascularcharacteristicswithdynamiccontrastenhancedTlweightedMRimaginginitialexIeiieuce.Radiology,2004。233709715.8ToffsPS,BrixG。BuckleyDL,et81.EstimatingkineticparametersfromdynamiccontrastenhancedT1一weigIltedM砒ofadiffusabletrscerstandardizedquantifiesandsymbols.JMagnResonImaging。1999,10223232.『9T0缸PS,KermedeAG.Measurementoftheblood.brainbarrierpermeabilityandleakagespaceusingdynamicMRimagin导1.Fundamentalconcepts.Ma卵ResonMed,199l,17357367.【10villiDFA,derGraafMV,EngelbrechtMR,elatCombinedquantitativedynamiccontrastenhancedMRimagingand1HMRspectroscopicimagingofhumanprostatecsncer.JMagnResonImaging.2004,20279287.¨KozMwakiP,ChangSD,JonesEC,etaLCombineddiffusionweightedanddynamiccontrastenhancedMRIforprostatecancerdiagnosiscorrelationwitllbiopsyandhistopathology.JMagnResonXmaging。2006。24108113.12JacksonAS,ReinsbergSA,ohaibSA,etat.DynamiccontrastenhancedMRlforprostatecancerlocalization.BrJRadiol。2009,82148156.【13BucldeyDLUncertaintyintheanalysisoftracerkineticsusingdynamiccontrastenhancedTlweightedMRLMagnResonMed,2002,47601606.14kwTyM,ZelhofB,Line,GP,etaLAnalysisofprostateDCEMRIcomparisonoffastexchangelimitandfastexchangeregimenpharmacokineticmodelsinthediscriminationofmalignantfromnormaltissue.InvestRadiol,2009,44577584.15BrawerMK,MarianneB,BiglerSA.PredictorsofthepathologicalstageinprostatecancelTheroleofneovascularity.Cancer,1994,73678687.16DjavailB,SusaniM。BursaB,etaLPredictabilityandsignificanceofmultifocalprostatecancerintheradicalprostatectomyspecimen.TechUml,1999,5139142.收稿日期20100820本文编辑张晓冬本刊可直接使用的医学缩略语医学论文中正确、合理使用专业名词可以精简文字,节省篇幅,使文章精炼易懂。现将放射学专业领域为大家所熟知的专业名词缩略语公布如下按照英文首字母顺序排列,以后本刊在论文中将不再注释其中文。2Dtwodimension二维3Dthreedimension三维4Dfourdimension四维ADCapparentdiffusioncoefficient表观扩散系数ALT丙氨酸转氨酶AST天冬氨酸转氨酶BOLDbloodoxygenationleveldependent血氧水平依赖b扩散梯度因子CAGcoronaryangiography冠状动脉造影eine电影CPRcurveplanereformation曲面重组CRcomputedradiography计算机x线摄影术CTcomputedtomography计算机体层成像CTAcomputedtomographyangiographyCT血管成像CTPCTperfusionCT灌注成像DICOMdigitalimagingandcommunicationinmedicine医学数字成像和传输DRdigitalradiography数字化x线摄影术DSAdigitalsubtractionangiography数字减影血管造影DWIdiffusionweightedimaging扩散加权成像DTIdiffusiontensorinfIaging扩散张量成像ECGelectrocardiography心电图EPIechoplanarimaging回波平面成像ERCPendoscopicretrogradecholangiopunereatography经内镜逆行胰胆管造影术ETLechotrainlength回波链长度FSEfastspinecho快速自旋回波FOVfieldofview视野伽RIfunctionalmagneticresonanceim硒ng功能磁共振成像GdDTPA钆喷替酸葡甲胺GREgradientecho梯度回波HE染色苏木素伊红染色HRCThighresolutionCT高分辨率CTMPRmulti一.读者.作者.编者.planereformation多平面重组MRAmagneticresonanceangiopraphy磁共振血管成像MRImagneticresonanceimaging磁共振成像MRSmagneticresonancespectroscopy磁共振波谱MRCPmagneticresonanceeholangiopanereatography磁共振胰胆管成像MIPmaximumintensityprojection最大密强度投影MinlPminimumintensityprojection最小密强度投影MSCTmultiple.slicespiralCT多层螺旋CTNEXnumberofexcitation激励次数PACSpicturearchivingandcommunicationsystem图像存储与传输系统PETpositronemissiontomography正电子发射计算机体层成像ROC曲线receiveroperatingcharacteristiccurve受试者操作特征曲线SPECTsinglephotonemissioncomputedtomography单光子发射计算机体层成像STIRshorttimeinversionrecovery短时反转恢复PWIperfusionweightedimaging灌注加权成像ROIregionofinterest感兴趣区SEspinecho自旋回波T1聊T1weightedimageT1加权像T2WIT2weightedimageT2加权像TACEtranscatheterarterialehemoembolization经导管动脉化疗栓塞术TDC曲线timedensitycurve时间密度曲线TEechotime回波时间TIinversiontime反转时间TICtimesignalintensitycarve时间信号强度曲线TIPstransjugularintrahepatieportosystemicshunt经颈静脉肝内门体分流术TRrepetitiontime重复时间TOFtimeofflight时间飞跃法VRvolumerendering容积再现WHOWorldHealthOrganization世界卫生组织。本刊编辑部万方数据
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