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Radiology:胶质瘤基因分型的多扩散指标全肿瘤直方图分析

Tags: 胶质瘤基因分型   直方图分析      更新:2022-01-16

在2016年世界卫生组织(WHO)对中枢神经系统肿瘤的分类中,胶质瘤基因分型而不是分级被认为是与神经放射学家最相关的信息。异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因型和1p/19q编码缺失状态是将胶质瘤分为三组的两个基本分子标记。IDH野生型、1p/19q非编码的IDH突变型和1p/19q编码的IDH突变型。这种分子标志物分组方法适用于低级别胶质瘤(LGG),它在明确LGG的生物特征、预测预后和规划治疗方面具有重要作用。因此,明确IDH突变状态的无创性影像学标志物对LGG患者具有重要的临床价值。

现阶段扩散、灌注和代谢MRI成像技术已被广泛用于胶质瘤基因分型研究。据报道,扩散张量成像(DTI)指标以及扩散-峰度成像(DKI)都可以深入了解IDH突变状态。然而应用神经元定向散布和密度成像(NODDI)指标来描述LGG IDH状态是有争议的。当确定LGG中IDH突变的1p/19q编码状态时,各研究显示分数各向异性的诊断效能并不一致。同时,MAP MRI是一个扩散加权MRI框架,有助于准确描述和量化各向异性的扩散敏感性水平,已被临床应用于胶质瘤的鉴别诊断研究。据我们所知,尚未有研究比较DTI、DKI、NODDI和MAP扩散模型对胶质瘤IDH和1p/19q基因型的鉴别

近日,发表在Radiology杂志的一项研究比较DTI、DKI、NODDI和MAP指标对预测WHO II级和III级胶质瘤的IDH基因型和1p/19q编码的诊断准确性,并评估MAP在胶质瘤分级中的应用,为胶质瘤的术前无创病理评估提供了影像学技术支持

项前瞻性研究中,参与者从2018年12月-2020年12月入选。扩散加权成像采用自旋回波平面成像序列,每个b值在30个方向上有5个b值(500、1000、1500、2000和2500秒/平方毫米),一个b值为0。计算了DTI、DKI、NODDI以及MAP的扩散指标,并在包括整个肿瘤和瘤周水肿的区域分析了其直方图特征。根据IDH基因型和1p/19q编码的状态进行组间比较。使用逻辑回归分析来预测IDH和1p/19q基因型。

共纳入215名II级(n = 68)、III级(n = 35)和IV级(n = 112)胶质瘤患者(115名男性,100名女性;平均年龄,48岁±13[标准差])。在DTI、DKI、NODDI、MAP和总扩散模型中,预测IDH突变(AUC,分别为0.76、0.82、0.78、0.81和0.82;P>0.05)和有IDH突变的胶质瘤中1p/19q编码缺失(AUC,分别为0.83、0.81、0.82、0.83和0.88;P>0.05)的受试者工作特征曲线下面积没有显著差异。使用一个R2值为0.84的回归模型显示Ki-67标记指数和扩散指标的柱状图特征。

 T2WI图像上的蓝线显示了病变的感兴趣区。(A) 52岁女性,WHO II级少突胶质细胞瘤,具有异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变类型和1p/19q编码缺失。(B) 52岁男性,患有WHO II级星形细胞瘤,IDH野生型和1p/19q非编码区。DKI=弥散-峰度成像,DTI=弥散张量成像,FA=各向异性分数,ICVF=细胞内体积分数,MAP=平均表观传播者,NGRad=径向非高斯性,NODDI=神经元取向分散和密度成像,ODI=取向分散指数,RK=径向峰度。

总之,对于胶质瘤异柠檬酸脱氢酶(IDH)和1p/19q基因分型来说,涵盖多种扩散指标的全肿瘤直方图分析是一种十分很有前途的影像学评估方法;在预测胶质瘤IDH和1p/19q基因分型方面,各种扩散模型之间无论是单独还是组合变现出令人满意的诊断性能。

原文出处

Ankang Gao,Huiting Zhang,Xu Yan,et al.Whole-Tumor Histogram Analysis of Multiple Diffusion Metrics for Glioma Genotyping.DOI:10.1148/radiol.210820

作者:shaosai 来源:MedSci原创
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