大鼠肝纖維化擴(kuò)散峰度成像定量分析的初步研究

大鼠肝纖維化擴(kuò)散峰度成像定量分析的初步研究第一部分不同感興趣區(qū)設(shè)置方法對(duì)大鼠肝纖維化擴(kuò)散峰度成像定量參數(shù)一致性的影響目的:探討大鼠肝纖維化擴(kuò)散峰度成像（diffusionkurtosisimaging,DKI）定量研究中選擇不同的感興趣區(qū)（regionofinterest,ROI）設(shè)置方法對(duì)DKI定量參數(shù)測(cè)量結(jié)果一致性的影響。材料與方法:建立CCl₄誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型,模型組大鼠按1ml/kg腹腔注射50%CCl₄橄欖油混合液每周2次,共注射14周,所有大鼠肝纖維化模型均行DKI檢查,并獲得46例符合分析要求的大鼠肝纖維化病例資料。由兩名放射科醫(yī)師（醫(yī)師1和醫(yī)師2）分別按照三種ROI設(shè)置方法,包括1.小ROI設(shè)置法;2.輪廓ROI設(shè)置法;3.全容積ROI設(shè)置法,對(duì)肝右葉肝纖維化病灶進(jìn)行ROI設(shè)置,測(cè)定肝纖維化DKI的定量參數(shù),包括平均擴(kuò)散系數(shù)（meandiffusivity,MD）和平均峰度（meankurtosis,MK）,醫(yī)師1和醫(yī)師2獨(dú)立測(cè)量MD和MK,醫(yī)師1間隔3個(gè)月重復(fù)上述測(cè)量,每種ROI設(shè)置方法共測(cè)量3次。將上述兩位醫(yī)師采用每一種ROI設(shè)置方法測(cè)得的MD、MK值集合為該ROI設(shè)置方法所測(cè)得的MD、MK的最終值,用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較三種不同ROI設(shè)置方法測(cè)得的DKI各定量參數(shù)最終測(cè)值間的差異;通過比較組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intra-classcorrelationcoefficient,ICC）對(duì)醫(yī)師1前后2次、醫(yī)師1與醫(yī)師2分別采用3種ROI設(shè)置方法所測(cè)得的DKI定量參數(shù)值間的一致性比較,同時(shí)通過Bland-Altman法作散點(diǎn)圖進(jìn)一步比較。結(jié)果:醫(yī)師1、醫(yī)師2共3次分別采用三種不同ROI設(shè)置方法測(cè)得的MD、MK比較時(shí),采用小ROI法測(cè)得的MD值高于輪廓ROI法和全容積ROI法測(cè)得的MD值,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t值分別為4.879、5.778,P值均<0.05）;采用小ROI法測(cè)得的MK低于輪廓ROI法和全容積ROI法測(cè)得的MK值,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t值分別為-2.986、-3.578,P值均<0.05）;采用輪廓ROI法與全容積ROI法測(cè)得的MD和MK值間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t值分別為1.888、-1.623,P值分別為0.061、0.107）;醫(yī)師1不同時(shí)間兩次采用小ROI設(shè)置法測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.67（0.47,0.81）和0.53（0.28,0.72）;采用輪廓ROI設(shè)置法所測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.75（0.57,0.85）和0.64（0.42,0.79）;采用全容積ROI設(shè)置法所測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.85（0.74,0.92）和0.99（0.92,0.99）。Bland-Altman散點(diǎn)圖顯示輪廓ROI法與全容積ROI法測(cè)得的MD、MK值分布較小ROI法測(cè)得的MD、MK值分布集中,提示輪廓ROI法與全容積ROI法測(cè)得的DKI定量參數(shù)在同一醫(yī)師兩次測(cè)量間的一致性水平高于小ROI法,并且全容積ROI法測(cè)得的DKI定量參數(shù)一致性水平明顯高于輪廓ROI法。2名醫(yī)師分別采用小ROI設(shè)置法測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.64（0.33,0.81）和0.49（0.06,0.73）;采用輪廓ROI設(shè)置法所測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.73（0.50,0.85）和0.65（0.35,0.81）;采用全容積ROI設(shè)置法測(cè)得的MD和MK的ICC值分別為0.82（0.67,0.90）和0.97（0.94,0.98）。Bland-Altman散點(diǎn)圖顯示輪廓ROI法與全容積ROI法測(cè)得的MD、MK值分布較小ROI法測(cè)得的MD、MK值分布集中,提示輪廓ROI法與全容積ROI法測(cè)得的DKI定量參數(shù)在不同醫(yī)師間測(cè)量結(jié)果的一致性水平高于小ROI法,并且全容積ROI法測(cè)得的DKI定量參數(shù)一致性水平高于輪廓ROI法。結(jié)論:ROI設(shè)置方法對(duì)大鼠肝纖維化DKI定量參數(shù)值的測(cè)定具有一定影響,在三種不同ROI設(shè)置方法中,全容積法所測(cè)得的DKI參數(shù)一致性水平最高。第二部分MR擴(kuò)散峰度成像定量參數(shù)在大鼠肝纖維化診斷中的初步應(yīng)用目的:探討MR擴(kuò)散峰度成像定量參數(shù)對(duì)大鼠肝纖維化的診斷價(jià)值,初步評(píng)估擴(kuò)散峰度成像定量參數(shù)分析結(jié)果與METAVIR分期的相關(guān)性。材料與方法:建立CCl₄誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型,模型組大鼠每周2次腹腔注射50%CCl₄橄欖油混合液共14周;對(duì)照組大鼠腹腔注射相同劑量的生理鹽水,方法、劑量同實(shí)驗(yàn)組。所有大鼠均行DKI檢查（6個(gè)b值0-2000s/mm2）,并獲得57例符合分析要求的病例資料,其中模型組46例,對(duì)照組11例。采用全容積ROI法,由1名放射科醫(yī)師在不知道病理結(jié)果的前提下獨(dú)立分析MR圖像,測(cè)量大鼠肝右葉DKI各定量參數(shù)（MD和MK）值及ADC值。F0為對(duì)照組,將F1與F2合并為早期肝纖維化組（F1-F2）,F3與F4合并為晚期肝纖維化組（F3-F4）;將F1、F2與F3合并為非肝硬化組（F1-F3）,F4為肝硬化組。用單因素方差分析比較不同肝纖維化分期MD、MK及ADC值的差異;通過ROC曲線進(jìn)一步分析DKI參數(shù)與DWI的診斷效能;大鼠肝纖維化MD、MK及ADC值的分析結(jié)果與METAVIR分期的相關(guān)性用Spearman相關(guān)分析進(jìn)行研究。結(jié)果:1.單因素方差分析的結(jié)果顯示,對(duì)照組、早期肝纖維化組與晚期肝纖維化組的MD、MK及ADC值比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F值分別為103.654、6.226、41.975,P值分別為0.000、0.004、0.000）;組間兩兩比較,MD:F0與F1-F2、F0與F3-F4、F1-F2與F3-F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）;MK:F0與F3-F4、F1-F2與F3-F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）;F0與F1-F2比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值為0.198）;ADC:F0與F1-F2、F0與F3-F4、F1-F2與F3-F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）。對(duì)照組、非肝硬化組與肝硬化組的MD、MK、ADC值比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F值分別為85.493、7.591、41.210,P值分別為0.000、0.001、0.000）;組間兩兩比較,MD:F0與F1-F3、F0與F4、F1-3與F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）;MK:F0與F4、F1-3與F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）,F0與F1-3比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值為0.077）;ADC:F0與F1-F3、F0與F4、F1-3與F4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05）。2.ROC曲線分析顯示:MD、MK在診斷F0與F1-F2、F0與F1-F3時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z值分別為2.039、2.944,P值均<0.05）,ADC與MK在診斷F0與F1-F2時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z值為2.039,P值<0.05）,其余各組MD、MK與ADC兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3.Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示MD與肝纖維化分期呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)（r=-0.708,P值<0.05）,MK與肝纖維化分期呈中度正相關(guān)（r=0.420,P值<0.05）,ADC