磁共振(MRI)扩散峰度成像(DKI)与拉伸指数模型(SEM)评价裸鼠原位肝细胞癌(HCC)异质性

 目的   探讨磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)和拉伸指数模型(stretched exponential model,SEM)评估自然生长状态下裸鼠原位肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)空间和时间异质性的价值。方法   将25只原位HCC裸鼠模型随机分为A、B、C、D和E组,每组5只,分别于原位种植瘤生长至第21、28、35、42和49天进行1.5T MRI扫描,获得DKI和SEM以下各参数:平均峰度(mean kurtosis,MK)、平均扩散系数(mean diffusivity,MD)、扩散异质性指数α和扩散分布指数(distributed diffusion coefficient,DDC)。使用Kruskal-Wallis H 检验和Mann-Whitney U 检验比较各组间肿瘤DKI和SEM各参数的差异。使用Spearman相关分析评价DKI和SEM各参数与组织病理学上坏死分数(necrotic fraction,NF)、微血管密度(micro-vessel density,MVD)、肿瘤细胞增殖指标Ki-67指数、HE染色肿瘤最大径切面直方图异质性指标的标准差(standard deviation,SD)和峰度以及肿瘤大小之间的相关性。结果   各组间肿瘤MK、MD、α和DDC值差异均有显著统计学意义(P均<0.05)。D组肿瘤MK值明显高于A、B和E组(P均<0.05),α值明显低于A、B和E组(P均<0.05)。D组肿瘤MD和DDC值显著高于B组(P均<0.05),E组显著高于B、C组(P均<0.05)。5组肿瘤的MK值与SD和峰度值高度正相关(r=0.603和0.604,P均<0.05),α值与SD和峰度值高度负相关(r=-0.627和-0.620,P均<0.05)。从第21天至第42天肿瘤MK值与NF(r=0.587,P=0.006)、MVD(r=0.490,P=0.028)、Ki-67指数(r=0.569,P=0.009)和肿瘤大小(r=0.503,P=0.024)中度正相关,α值与NF(r=-0.577,P=0.008)、MVD(r=-0.490,P=0.028)、Ki-67指数(r=-0.574,P=0.008)和肿瘤大小(r=-0.488,P=0.029)中度负相关。从第28至第49天肿瘤MD和DDC值与NF高度正相关(r=0.706和0.664,P均<0.05),与肿瘤大小中度正相关(r=0.492和0.525,P均<0.05)。结论   DKI和SEM或可成为临床无创性评价HCC时间和空间异质性的生物影像学指标。     

重复时间对大脑静息态功能磁共振成像比率低频振幅结果的影响

目的 探讨在磁共振静息态功能成像中,基于同时多层面采集(simultaneous multi-slice,SMS)技术,研究重复时间(TR)对大脑比率低频振幅(fALFF)测量结果的影响.方法 纳入8名健康志愿者为研究对象,分别采用4种不同TR(2000、1500、1100及700 ms)的SMS-EPI扫描序列,采集4组静息态下脑功能成像数据,经头动校正、空间标准化,采用半高全宽的4 mm高斯核平滑等预处理后,进行fALFF的计算并获得统计图,对测量结果进行组内单样本t检验及组间方差分析、配对样本t检验.结果 单样本t检验显示4种TR序列下fALFF统计图具有相似的分布模式,但经方差分析及配对样本t检验显示4组间fALFF值存在差异且差异具有统计学意义(P＜0.05,Alphasim校正).TR=2000 ms较TR=1100、700 ms在枕叶、后扣带回的fALFF值减低;TR=1500 ms较TR=1100、700 ms在枕叶、后扣带回及中央后回的fALFF值减低;仅TR=1500、1100 ms较TR=700 ms在扣带回处fALFF值增加;TR=2000 ms与TR=1500 ms差异无统计学意义.结论 静息态脑功能磁共振成像中,采用短TR能够获得更多脑区神经元的活动信息;另外,应用SMS-EPI序列采集图像不仅能显著降低TR获得高时间分辨率图像,而且图像采样点个数也会增加.     

体素内不相干运动联合扩散峰度成像模型对乳腺良恶性病灶的鉴别诊断价值

目的:探讨体素内不相干运动(IVIM)技术联合扩散峰度成像(DKI)对乳腺良恶性病变的鉴别诊断价值.方法:137例女性患者(共153个病灶)行双侧乳腺多b值DWI检查(b=0～2000 s/mm2);分别使用IVIM、DKI模型获得病灶的真性扩散系数(D)、灌注相关扩散系数(D*)、灌注分数(f)以及平均扩散峰度系数(MK)、平均扩散系数(MD)和ADC值.分析这些参数在乳腺良恶性病变中的变化规律,采用受试者工作特性曲线(ROC)评估各参数的诊断效能.结果:良恶性病灶的D、f、MK、ADC和MD值的中位数差异有统计学意义(P值分别为0.000、0.020、0.000、0.000和0.000),良恶性病灶D*值的差异无统计学意义(P=0.480).D值与和MK、ADC和MD值在鉴别乳腺良恶性病变中的可靠性相当,两两比较差异无统计学意义(P值均大于0.1).当MK值及D、ADC和MD值的阈值分别取0.8073及0.9536×10-3、1.1436×10-3和1.5657×10 3mm2/s时,鉴别良恶性病灶的敏感度和特异度依次分别为(95.7％,84.2％)及(95.7％,81.6％)、(96.5％,84.2％)和(93.9％,84.2％).ROC曲线分析得出D值的诊断效能最大(AUC=0.91).联合D值和MK值的AUC这0.92.结论:采用1VIM和DKI模型获得的相关参数有助于乳腺良恶性病灶的鉴别,以IVIM模型中的真性扩散系数的诊断敏感性和特异性较高,联合真性扩散系数和扩散峰度系数的诊断效能最高.     

基于扩散磁共振成像的脑组织微结构成像在脑肿瘤诊疗中的应用

扩散MRI(diffusion MRI, dMRI)是一种利用水分子扩散速率和方向变化产生信号对比的成像技术,成像效果主要取决于MR信号采集及后处理中所采用的定量物理模型,对于在体无创揭示脑组织与脑部疾病的微结构信息方面具有重要的应用价值。近年来,dMRI领域中不断有新成像技术涌现,诸如基于新型扩散编码的多维度扩散成像（multidimensional diffusion,MDD）、平均表观传播MRI (mean apparent propagator MRI, MAP-MRI)以及基于多隔室模型的轴突定向扩散和密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging, NODDI）等技术。本文从信号采集和模型拟合两个方面综述了基于dMRI的多种脑组织微结构成像技术目前的发展概况,以及其在脑胶质瘤和脑转移瘤等常见脑肿瘤中的初步应用,主要包括脑肿瘤的鉴别诊断、分级评估、分子分型、疗效评估和预后预测等临床关切的问题。未来,有待进一步优化基于dMRI的脑组织微结构成像技术的成像条件,比如设置合适的b值范围及成像时间,并进一步深入研究和比较...     

扩散峰度成像在胶质瘤分级和预测细胞增殖中的诊断效能

目的 探讨MR扩散峰度成像（DKI）在胶质瘤分级的价值,及其与Ki-67标记指数的相关性。方法 收集经手术病理证实的脑胶质瘤患者32例,根据病理结果分为高级别胶质瘤组（HGG组,n=18）和低级别胶质瘤组（LGG组,n=14）,术前行常规MR、DWI及DKI扫描,测定肿瘤实质区的平均扩散峰度（MK）、轴向扩散峰度（Ka）、径向扩散峰度（Kr）、平均扩散系数（MD）、部分各向异性（FA）和ADC值,比较高低级别胶质瘤各参数值的差异和诊断效能、肿瘤区各参数与Ki-67标记指数的相关性。结果 高低级别胶质瘤各参数值差异均有统计学意义（P均<0.01）。HGG组的MK、Ka、Kr、FA值高于LGG组,而MD、ADC值低于LGG组。MK在鉴别高低级别胶质瘤的ROC曲线下面积最大（0.82,P<0.01）,特异度最高（90.40%）;ADC值敏感度最高（80.20%）。MK、Ka、Kr、MD和ADC值与Ki-67标记指数均有相关性,MK值与Ki-67标记指数相关性最大（r_s=0.61,P<0.01）。结论 DKI参数对鉴别高低级别胶质瘤有一定的价值,其诊断效能总体高于传统扩散参数。DKI参数值对预测肿瘤细胞增殖有潜在价值。     

神经突起方向离散度和密度成像定量评估肝豆状核变性患者脑核团微结构改变

目的 观察神经突起方向离散度与密度成像（NODDI）定量分析肝豆状核变性（WD）基底核及丘脑核团微结构改变的价值,并评估NODDI对WD的诊断效能。方法 收集27例WD患者（WD组）及性别、年龄与之匹配的健康志愿者26名（对照组）行MR扫描,采用NODDI后处理方法,获得双侧尾状核、壳核、苍白球、丘脑的NODDI参数,包括神经突内体积分数（Vic）、神经突方向离散度（ODI）和脑脊液体积分数（Viso）,比较两组间差异;分析各参数与临床Young评分的相关性,并采用随机森林模型评估各参数的相对重要性及对WD的诊断效能。结果 WD组双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值均低于对照组,而Viso值高于对照组（P均<0.05）;与对照组比较,丘脑的Vic值降低而Viso值升高（P均<0.05）,ODI值差异无统计学意义（P=0.055）。WD患者双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值与临床Young评分呈负相关,壳核、苍白球的Viso值与临床评分呈正相关。采用随机森林模型,NODDI预测WD的准确率为96.23%,ROC曲线下面积为0.96。结论 NODDI可有效评估WD患者脑部铜沉积所致微观结构和代谢变化,有望用于检测WD患者脑深部核团结构改变,并评估其病情进展。     

基于CAIPIRINHA-Dixon-TWIST-VIBE技术动态增强MRI对乳腺病变的定量参数分析

目的探究超快速并行采集技术(CAIPIRINHA)、水脂分离压脂技术(Dixon)及时间分辨交叉随机轨迹成像(TWIST)三种技术的容积插入法屏气扫描检查(VIBE)(CDT-VIBE)序列在超快速/高空间分辨率动态增强磁共振(DCEMRI)的可行性,并探究定量参数在乳腺病变鉴别诊断中的应用价值。方法对86例乳腺疾病的患者行3T DCE-MRI检查,采用4通道专用相控阵表面线圈,动态增强采用CDT-VIBE序列行35期扫描(空间分辨率为1 mm×1 mm×1.5 mm,时间分辨率为11.24 s)。测得所有病灶的血流动力学参数(K~(trans)、Ve、K_(ep))。对良恶性病变的定量参数进行T检验分析,并用ROC曲线对其进行诊断效能分析。结果采用CDT-VIBE序列的DCE-MRI可成功应用于病人的灌注扫描,其对于病灶边缘锐利度和内部结构特征显示较清晰。良性病变的定量参数K~(trans)、K_(ep)、Ve分别为0.22±0.11/ml、0.44±0.17/ml、0.51±0.09;恶性病变的定量参数K~(trans)、K_(ep)、V_e分别为(0.37±0.16/ml、(0.91±0.33)/ml、0.42±0.09。所有定量参数在良恶性病变之间均具有显著的统计学差异。K~(trans)诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为92.3%、58.3%、0.193/ml、0.808;K_(ep)诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为92.3%、75%、0.546/ml、0.922;Ve诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为83.3%、66.7%、0.455/ml、0.743。结论:CDT-VIBE可以应用于乳腺高时间/空间分辨率的动态增强磁共振成像。由CDT-VIBE序列获取的定量参数K~(trans)、K_(ep)、Ve在病变诊断方面具有较高的敏感性及准确性,其中K_(ep)诊断效能最佳。     

NODDI在脑胶质瘤分级中的初步探讨

【摘要】目的：回顾性探讨神经突起方向离散度与密度成像（NODDI）参数对胶质瘤分级的诊断价值。方法：高、低级别胶质瘤共29例,男18例、女11例,平均年龄45岁,其中高级别胶质瘤16例,低级别胶质瘤13例。患者术前行常规MRI及高级扩散扫描,经后处理软件得到神经突内体积分数图（ficvf）和神经突方向离散度图（ODI）,分别测量肿瘤实性区域 （TP） 、瘤周水肿区域（PT）和对侧正常参照区域的ficvfmean、ficvfmin、ficvfmax、ODImean、ODImin和ODImax值,并通过受试者工作特征（ROC）曲线进行比较分析。结果：低级别胶质瘤和高级别胶质瘤肿瘤实质区ficvf各参数值均较正常对照区低,差异有统计学意义（P<0.05）;高级别胶质瘤肿瘤实质区ficvf、ODI值均比低级别胶质瘤肿瘤实质区要高,差异有统计学意义（P<0.05）;高级别胶质瘤瘤周水肿区个别ficvf、ODI值比低级别胶质瘤肿瘤实质区要低,差异无统计学意义（P>0.05）;独立参数肿瘤实性区ficvf、ODI的ROC曲线下面积(AUC)均大于0.5（P<0.05）,其中肿瘤实质区ficvfmean、ficvfmax值的AUC均为0.81。结论：NODDI参数ficvf、ODI能鉴别高低级别胶质瘤,其中ficvf值效果更优。     

氨基质子转移MRI对脑胶质瘤分级及预测肿瘤细胞增殖的诊断价值

【摘要】目的：探讨氨基质子转移（APT）MRI对脑胶质瘤分级的诊断价值及其与肿瘤细胞增殖标记物Ki-67表达水平的相关性。方法：经病理证实的21例脑胶质瘤患者术前行常规MR平扫、增强及APT扫描,其中低级别胶质瘤8例（WHO Ⅰ~Ⅱ级）,高级别胶质瘤13例（WHO Ⅲ~Ⅳ级）。在肿瘤实质区选取5~10个ROI,测量并计算MTRasym值。采用Mann-Whitney-Wilcoxon 检验比较高低级别胶质瘤间MTRasym值的差异,采用Spearman相关分析来分析MTRasym值与肿瘤Ki-67表达水平的相关性。结果：高级别胶质瘤的MTRasym值（4.41%±2.23%）明显高于低级别胶质瘤（3.83%±2.02%）,差异有统计学意义（W=5816,Z=－3.01,P＜0.05）。高级别胶质瘤的Ki-67的表达水平（38.85%±21.03%）明显高于低级别胶质瘤（4.13%±2.64%）,差异有统计学意义（W=2606,Z=－11.54,P＜0.05）。胶质瘤的MTRasym值与Ki-67表达水平呈正相关（r=0.25,P＜0.001）。结论：MR氨基质子转移成像可用于鉴别高低级别胶质瘤,对预测肿瘤细胞增殖有潜在价值。     

磁共振弥散频谱成像机遇和挑战——中国十年来发展成果及展望

弥散频谱成像（diffusion spectrum imaging, DSI）是近年来新兴的高级弥散磁共振成像（diffusion magnetic resonance imaging, dMRI）技术,它不依赖先验假设的生物物理模型,利用概率密度函数（probability density function,PDF）描绘人体组织体素内的水分子布朗运动的完整空间分布,并以高角度分辨率精确分辨组织内复杂错行的纤维信息。DSI纤维追踪技术是目前最为可靠的脑白质纤维束追踪技术。传统的dMRI技术往往只能反映疾病的部分病理生理信息,而DSI技术能够结合多种弥散模型获得疾病更加全面的病理生理信息。目前,DSI技术的临床应用范围已从脑部疾病初步扩展到体部疾病,在疾病的诊断评估中展示了良好的应用潜力。但DSI技术对磁共振硬件具有一定的要求;DSI的纤维束成像在真实性及定量化方面仍存在一定的挑战;DSI高级弥散模型在疾病中如何进行优化与组合使用,仍有待未来继续扩大临床应用范围深入探索;DSI后处理技术仍需自动化与产品化,以促进其在临床诊疗中的广泛应用。本文综述我国学者近十年来利用DSI技术研究中枢神经...