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DCE-MRI药代动力学参数早期、无创预估胰腺癌组织生物学特性的可行性
国家自然科学基金资助项目(81220108011)
赵娓娓 任静郑敏文宦怡
空军军医大学西京医院放射科
[email protected] 18291925088
目录
• 方法
研究
• 结果
研究
• 小结
研究
研究背景
研究目的
研究内容
结论
不足与展望
AIF/Extended Tofts Linear
模型(Ktrans、kep、ve和vp)
定性、半定量、定量 评估胰腺癌血管生成、增殖、
侵袭等指标,预估其生存微
环境,指导后续治疗
术前预估其临床及病理状况,有
助于精准诊断及治疗
量化计算 胰腺癌中应用
评估灌注及渗透性 胰腺癌中应用D
CE
-MR
I
研究背景
研究目的
01
探讨DCE-MRI药代
动力学参数无创预估
胰腺癌不同临床及病
理状况的可行性
目的一
02
探讨DCE-MRI药代动
力学参数无创定量预
估胰腺癌血管生成、
增殖、侵袭的可行性
目的二
研究内容
实验一
DCE-MRI药代动力学参数无创定量预估胰腺癌一般临床及病理状况
实验二
DCE-MRI药代动力学参数无创定量预估胰腺癌血管生成、增殖及侵袭状况
研究方法
疑似胰腺癌者May.2014~
Aug. 2017
(n=38)
n=35
n=24
最终病理证实胰腺癌(n=21)
纳入标准 排除标准
1. 超声、CT
或其他影像学检查怀疑pCa
2. 无影响胰腺的其他病变3. 无MRI检查禁忌症4. 胰腺包块未经治疗或干预
图像质量差或无法进行量化分析
(n=3)
未经手术(n=7)
失访(n=3)
肿块性胰腺炎(n=2), 神经内分泌肿
(n=1)
胰腺癌(n=21)
术前DCE-MRI扫描,Extended Tofts Linear 模型
(计算药代动力学参数Ktrans、kep、ve和vp)
术后评估胰腺癌临床及病理状况,评估MVD、VEGF、
HIF-1α、MMP-14及Ki-67表达状况
比较不同临床及病理状况下,血管生成、增殖及侵袭指标不
同表达状况下,胰腺癌药代动力学参数表达差异比较
ROC曲线分析DCE-MRI药代动力学预估胰腺癌不同临床及病理
状况、血管生成、增殖和侵袭的诊断效能
➢ 本研究21例胰腺癌的Ktrans、kep、ve、vp分别为0.113±0.026、0.340±0.088、0.335±0.072、0.076±0.016
A B C
D E F
图1 57岁男性胰头区胰腺癌患者。A为原始增强图,B示癌灶区ROI的画取(橘黄不规则圆所示),C为胰腺癌Ktrans图(白箭头所示,Ktrans = 0.121),D为胰腺癌kep图(白箭头所示,kep
= 0.396),E为胰腺癌vp图(白箭头所示,vp = 0.314),F为胰腺癌ve图(白箭头所示,ve =
0.074)
实验一:研究结果
表1 不同临床及病理状态下胰腺癌DCE-MRI药代动力学参数差异比较
实验一:研究结果
分组 N Ktrans P kep P ve P vp P
性别 0.324 0.073 0.196 0.595
F 11 0.119±0.021 0.372±0.062 0.354±0.062 0.074±0.017
M 10 0.107±0.031 0.304±0.102 0.313±0.080 0.078±0.015
年龄 0.407 0.945 0.597 0.408
> 50y 13 0.109±0.022 0.339±0.099 0.328±0.069 0.079±0.018
≤ 50y 8 0.119±0.032 0.341±0.075 0.346±0.081 0.073±0.011
病变部位 0.280 0.946 0.612 0.014
胰头 16 0.117±0.027 0.340±0.097 0.339±0.072 0.081±0.014
体尾部 5 0.102±0.020 0.337±0.060 0.320±0.081 0.062±0.013
最大径 0.036 0.026 0.102 0.150
> 3cm 8 0.128±0.026 0.393±0.091 0.368±0.069 0.083±0.015
≤ 3cm 13 0.104±0.022 0.307±0.072 0.314±0.069 0.072±0.016
临床分期 0.005 0.037 0.157 0.506
Ⅰ 5 0.086±0.010 0.269±0.047 0.294±0.045 0.072±0.022
Ⅱ/Ⅲ 16 0.121±0.024 0.362±0.087 0.347±0.076 0.078±0.014
分化程度 0.007 0.003 0.000 0.036
低 9 0.130±0.024 0.401±0.069 0.271±0.040 0.085±0.013
中/高 12 0.100±0.021 0.294±0.074 0.382±0.050 0.070±0.016
血管侵犯 0.007 0.015 0.123 0.003
阳性 8 0.132±0.028 0.397±0.093 0.366±0.067 0.088±0.012
阴性 13 0.102±0.018 0.304±0.067 0.315±0.071 0.069±0.014
淋巴转移 0.012 0.028 0.049 0.698
阳性 9 0.129±0.030 0.387±0.064 0.370±0.059 0.075±0.014
阴性 12 0.101±0.016 0.304±0.089 0.308±0.072 0.078±0.018
图2 DCE-MRI药代动力学参数评估胰腺癌不同临床及病理状况的ROC曲线图。图A为Ktrans、kep诊断Ⅱ/Ⅲ期胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.931、0.812);图B为Ktrans、kep、ve、vp诊断低分化胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.829、0.843、0.074、0.750,那么相应ve诊断中/高分化胰腺癌的AUC为0.926);图C为Ktrans、kep、vp诊断有血管侵犯胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.817、0.832、0.875);图D为Ktrans、kep、ve诊断有淋巴转移胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.796、0.801、0.755)
实验一:研究结果
A B C D
实验一:小结
利用Extended Tofts Linear 模型可定量计算胰腺癌DCE-MRI药代动力学参数
胰腺癌DCE-MRI药代动力学参数可无创预估胰腺癌一般临床及病理状况
A C
ED
B
图3 胰腺癌MVD、VEGF、HIF-1α、MMP-14、EPcam及Ki-67高表达图。A示MVD表达情况,B示VEGF表达情况,C示HIF-1α表达情况,D示MMP-14表达情况,E示Ki-67表达情况
实验二:研究结果
A B C
D E
图4 胰腺癌MVD、VEGF、HIF-1α、MMP-14、EPcam及Ki-67低表达图。A示MVD表达情况,B示VEGF表达情况,C示HIF-1α表达情况,D示MMP-14表达情况,E示Ki-67表达情况
实验二:研究结果
实验二:研究结果
分组 N Ktrans P kep P ve P vp P
MVD 0.007 0.012 0.089 0.036
高表达 9 0.130±0.025 0.393±0.078 0.366±0.072 0.085±0.013
低表达 12 0.101±0.019 0.300±0.075 0.311±0.066 0.070±0.015
VEGF 0.016 0.014 0.210 0.002
高表达 5 0.137±0.026 0.421±0.078 0.371±0.070 0.094±0.012
低表达 16 0.106±0.022 0.314±0.077 0.323±0.071 0.071±0.013
HIF-1a 0.214 0.098 0.250 0.004
高表达 7 0.103±0.026 0.294±0.091 0.308±0.081 0.089±0.014
低表达 14 0.118±0.026 0.362±0.081 0.348±0.067 0.070±0.013
Ki-67 0.026 0.023 0.122 0.272
高表达 10 0.126±0.025 0.384±0.076 0.360±0.059 0.080±0.017
低表达 11 0.101±0.022 0.299±0.081 0.311±0.077 0.073±0.015
MMP-14 0.004 0.012 0.002 0.107
高表达 10 0.129±0.026 0.388±0.077 0.382±0.050 0.082±0.016
低表达 11 0.099±0.016 0.295±0.076 0.292±0.063 0.071±0.014
表2 胰腺癌血管生成、侵袭、转移指标不同表达状况下,其DCE-MRI药代动力学参数差异比较
图5 DCE-MRI药代动力学参数评估胰腺癌血管生成状况的ROC曲线图。图A为Ktrans、kep、vp诊断MVD高表达胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.829、0.829、0.745);图B为 Ktrans、kep、vp诊断VEGF高表达胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.850、0.875、0.938);图C为vp诊断HIF-1α高表达胰腺癌的ROC曲线图(AUC为0.872)
实验二:研究结果
A B C
A B
图6 DCE-MRI药代动力学参数评估胰腺癌增殖、侵袭状况的ROC曲线图。图A为Ktrans、kep诊断Ki-67高表达胰腺癌的ROC曲线图(AUC分别为0.791、0.777);图B为Ktrans、kep、ve诊断MMP-14高表达胰腺癌的ROC
曲线图(AUC分别为0.832、0.823、0.868)
实验二:研究结果
实验二:小结
DCE-MRI药代动力学参数可无创预估胰腺癌MVD、VEGF、HIF-1α表达状况,有预估胰腺癌血管生成状况的潜能
DCE-MRI药代动力学参数可无创预估胰腺癌Ki-67、MMP-14表达状况,有预估胰腺癌增殖、侵袭状况的潜能
结论
Extended Tofts Linear 模型可定量计算胰腺癌DCE-
MRI药代动力学参数
胰腺癌DCE-MRI药代动力学参数可无创预估胰腺癌一般临床及病理状况
DCE-MRI药代动力学参数有预估胰腺癌血管生成状况的潜能
DCE-MRI药代动力学参数有预估胰腺癌增殖、侵袭状况的潜能
不足与展望
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