磁共振在宮頸癌中的應(yīng)用課件

1、MR基礎(chǔ)&MR在宮頸癌中的臨床應(yīng)用與進(jìn)展湖北省腫瘤醫(yī)院放射科 陳長春MR基礎(chǔ)主磁體 磁共振最基本的構(gòu)建 產(chǎn)生磁場的裝置 最重要的指標(biāo)為磁場強(qiáng)度和均勻度0.35T 永磁磁體1.5T 超導(dǎo)磁體作用：空間定位產(chǎn)生信號梯度線圈性能的提高 磁共振成速度加快沒有梯度磁場的進(jìn)步就沒有快速、超快速成像技術(shù)梯度線圈脈沖線圈作用：如同無線電波的天線激發(fā)人體產(chǎn)生共振（發(fā)射）采集MR信號（接收）數(shù)據(jù)的運(yùn)算控制掃描顯示圖像計算機(jī)系統(tǒng)其他輔助設(shè)備空調(diào)檢查臺激光照相機(jī)液氦及水冷卻系統(tǒng)自動洗片機(jī)等氫原子核中只有一個質(zhì)子，質(zhì)子有自旋的特性，質(zhì)子距原子核中心有一定距離，因此，質(zhì)子自旋就相當(dāng)于正電荷在環(huán)形線圈中流動，所以在其周圍就

2、會產(chǎn)生一個磁場，此即核磁。氫質(zhì)子在磁場中除自旋外，又同時沿主磁場方向作圓周運(yùn)動，這種復(fù)合運(yùn)動稱為進(jìn)動。進(jìn)動頻率又稱拉摩頻率，為質(zhì)子進(jìn)動頻率，氫質(zhì)子為42.57。隨場強(qiáng)的變化而不同。用于人體MRI的為1H（氫質(zhì)子），原因有：1、1H的磁化率很高；2、1H占人體原子的絕大多數(shù)。通常所指的MRI為氫質(zhì)子的MR圖像。 沒有外加磁場的情況下，質(zhì)子自旋產(chǎn)生核磁，每個氫質(zhì)子都是一個“小磁鐵”，但由于排列雜亂無章，磁場相互抵消，人體并不表現(xiàn)出宏觀的磁場，宏觀磁化矢量為0。共振：能量從一個震動著的物體傳遞到另一個物體，而后者以前者相同的頻率震動。用與氫質(zhì)子進(jìn)動相同頻率的射頻給低能的氫質(zhì)子能量，氫質(zhì)子獲得能量進(jìn)入

3、高能狀態(tài)，即核磁共振。低能的氫質(zhì)子獲得能量進(jìn)入高能狀態(tài)，高能和低能質(zhì)子數(shù)相等，縱向磁化矢量相互抵消而等于零使質(zhì)子處于同相位，質(zhì)子的微觀橫向磁化矢量相加，產(chǎn)生宏觀橫向磁化矢量90度脈沖激發(fā)使質(zhì)子發(fā)生共振，產(chǎn)生最大的旋轉(zhuǎn)橫向磁化矢量，這種旋轉(zhuǎn)的橫向磁化矢量切割接收線圈，MR儀可以檢測到氫質(zhì)子含量高的組織縱向磁化矢量大，90度脈沖后偏轉(zhuǎn)到橫向的磁場越強(qiáng)，MR信號強(qiáng)度越高此時的MR圖像可區(qū)分質(zhì)子密度不同的兩種組織；檢測到的僅僅是不同組織氫質(zhì)子含量的差別，對于臨床診斷來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們總是在90度脈沖關(guān)閉后過一定時間才進(jìn)行MR信號采集。無線電波激發(fā)使磁場偏轉(zhuǎn)90度，關(guān)閉無線電波后，磁場又慢慢回到平衡

4、狀態(tài)（縱向)射頻脈沖停止后，在主磁場的作用下，橫向宏觀磁化矢量逐漸縮小到零，縱向宏觀磁化矢量從零逐漸回到平衡狀態(tài)，這個過程稱為核磁弛豫。核磁弛豫又可分解為兩個部分：橫向弛豫 縱向弛豫不同的組織橫向弛豫速度不同不同的組織T2值不同不同組織有不同的縱向弛豫速度不同組織T1值不同兩者區(qū)別T1WI：水（如腦脊液、胃液、腸液、尿液）呈低信號（黑）脂肪呈很高信號（很白）T2WI：水呈很高信號（很白）脂肪信號有所降低（灰白）T2WIT1WI宮頸癌影像檢查的用途影像檢查的設(shè)備各序列的優(yōu)勢及局限性多方位成像MR與宮頸癌MR診斷宮頸癌宮旁侵犯T2FST2WIT1+C文獻(xiàn)報道總體分期準(zhǔn)確率61-92%MR與手術(shù)病理

5、分期比較MR序列T1WIT2WIT2FST1增強(qiáng)檢出率36.9%90.48%90.48%85.71%MR分期IaIbIIaIIb準(zhǔn)確率100%80.0%60.87%50.0%研究表明聯(lián)合直腸內(nèi)/相控表面線圈對宮頸癌分期的準(zhǔn)確度達(dá)到，顯著高于臨床分期。研究利用經(jīng)陰道I診斷宮頸癌（甚至腫瘤體積）的敏感度和特異度分別為和，評價宮旁浸潤的敏感度為，特異度為。前景正常宮頸MRI在上可分層結(jié)構(gòu)宮頸宮體陰道宮頸癌可表現(xiàn)為類圓形或不規(guī)則形腫塊，在上表現(xiàn)為均勻或欠均勻的高信號，與正常宮頸基質(zhì)及宮旁脂肪形成良好的自然對比。宮頸癌MRI宮頸癌平滑肌瘤T2 SagT2 FST1+cT2 FOV是目前唯一能在活體觀察組

6、織水分子微觀運(yùn)動的無創(chuàng)性影像學(xué)方法，可以檢測出與組織含水量變化相關(guān)的形態(tài)學(xué)和生理學(xué)早期改變，并以表觀擴(kuò)散系數(shù)（）值來量化表示。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像，正常宮頸DWI圖，b=0,800DWI顯示左側(cè)髂血管旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移在宮頸癌中的應(yīng)用宮頸癌ADC圖，b=800我們的研究ROC曲線-是一種無創(chuàng)性功能成像方法，利用靜脈注射對比劑的同時行連續(xù)多層掃描，以獲得組織或腫瘤增強(qiáng)的時間-信號曲線（），直接從毛細(xì)血管水平反映腫瘤內(nèi)血流動力學(xué)變化，獲得腫瘤灌注和毛細(xì)血管通透性等參數(shù)。磁共振動態(tài)增強(qiáng)在宮頸癌中的應(yīng)用連續(xù)播放PWI圖像惡性腫瘤的動態(tài)增強(qiáng)模式多數(shù)為早期快速強(qiáng)化后緩慢減低或早期強(qiáng)化后持續(xù)強(qiáng)化出現(xiàn)“平臺期”；良性

7、腫瘤或正常組織多表現(xiàn)為緩慢持續(xù)強(qiáng)化或無強(qiáng)化。對宮頸癌的動態(tài)增強(qiáng)及血流灌注研究顯示為“速升緩降型”，動脈早期即明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化程度高于子宮肌層及宮頸基質(zhì)，其達(dá)峰時間為注射造影劑后3060 S。靜脈期及延遲期逐漸廓清，至延遲期信號強(qiáng)度低于周圍基質(zhì)。正常頸管黏膜和宮頸基質(zhì)表現(xiàn)為緩慢的漸進(jìn)性強(qiáng)化特征。時間-信號曲線有研究認(rèn)為體積轉(zhuǎn)移常數(shù)小(transfer constant)和單位組織體積內(nèi)的血管外間隙容積比低(extravascular volume，Ve)的宮頸癌具有較高的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛能。腫瘤的前60s增強(qiáng)曲線下初始面積(initial area under the enhancementcurve

8、，IAUC)、相對通透性分別與腫瘤間質(zhì)液壓(interstitial fluid pressure，IFP)呈中度負(fù)相關(guān)。高IFP宮頸癌往往具有較高的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及盆腔復(fù)發(fā)潛能，提示患者預(yù)后不良。灌注參數(shù)血流量(blood flow,BF)、血容量(blood volume,BV)、平均通過時間(mean transit time,MTT)及微血管的表面通透性(permeability surface,PS)等灌注指標(biāo)反映組織血管特征，血流量和血容量，反映腫瘤組織新生血管的數(shù)量，表面通透性可評價微血管表面通透性的高低。對宮頸癌放療患者的研究顯示治療前腫瘤強(qiáng)化明顯或時間信號曲線斜率較大者，治療后局部

9、復(fù)發(fā)率較低。他們還發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用宮頸癌的體積和動態(tài)增強(qiáng)參數(shù)能夠區(qū)分宮頸癌中高復(fù)發(fā)風(fēng)險（）和復(fù)發(fā)率低者。對接受放化療的宮頸癌患者動態(tài)增強(qiáng)參數(shù)行定量和半定量分析，結(jié)果顯示腫瘤的消退百分率和治療前的達(dá)峰時間、斜率、最大增強(qiáng)斜率、和增強(qiáng)率有顯著相關(guān)性。治療后DCE-MRI不僅有助于檢測腫瘤殘留，而且能早期預(yù)測復(fù)發(fā)和確定適合保守治療的患者。研究證實(shí)宮頸癌放療完成后 周出現(xiàn)早期強(qiáng)化預(yù)示腫瘤復(fù)發(fā)和預(yù)后不良， DCE-MRI參數(shù)較非增強(qiáng)MRI預(yù)測效果要好。相關(guān)報道磁共振波譜（）通過測定不同化合物在強(qiáng)磁場作用下所產(chǎn)生的不同化學(xué)位移峰值，間接對機(jī)體中多種化合物或代謝產(chǎn)物進(jìn)行定量或半定量分析。是細(xì)胞膜磷脂代謝的中間產(chǎn)

10、物，是細(xì)胞膜轉(zhuǎn)換的標(biāo)記物，反映細(xì)胞的增殖，在腫瘤細(xì)胞形成的過程中，細(xì)胞膜的合成代謝和腫瘤細(xì)胞的生長相輔相成，膽堿化合物在腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)的濃度高低可間接反映腫瘤細(xì)胞膜的代謝活躍程度。是葡萄糖無氧酵解的終產(chǎn)物，可以在所有的惡性腫瘤和一些良性腫瘤中出現(xiàn)，但惡性腫瘤的乳酸峰明顯高于良性腫瘤。磁共振波譜技術(shù)在宮頸癌中的應(yīng)用磁共振波譜圖是一種存在于細(xì)胞膜上的高分子，在某些病理狀態(tài)下可檢測到該峰，可揭示病變中的脂質(zhì)成分，并從一定程度上提示腫瘤的生物學(xué)行為。有研究應(yīng)用對例宮頸癌根治術(shù)前新輔助化療的效果進(jìn)行評估，化療后腫瘤體積明顯縮小，同時顯示甘油三酯降低。隨著磁共振動態(tài)增強(qiáng)成像（ DCE-MRI ）、灌注成像（P

11、WI）、擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）及磁共振波譜（MRS）等功能成像技術(shù)在宮頸癌中的應(yīng)用，能夠提供形態(tài)學(xué)以外的有關(guān)腫瘤組織的血供狀態(tài)、腫瘤細(xì)胞構(gòu)成以及細(xì)胞膜完整性等生物學(xué)信息以及功能參數(shù)信息。對于早期診斷宮頸癌、早期監(jiān)測和動態(tài)觀察放化療效果，反映腫瘤的分子水平改變等方面MR功能成像顯示出極大的優(yōu)勢。小結(jié)目前功能成像技術(shù)在宮頸癌中的應(yīng)用尚處于起步階段，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的成像方法，不同研究者結(jié)論存在較大的分歧；缺少影像學(xué)與病理學(xué)對照研究為其提供可靠的組織學(xué)依據(jù)等，直接制約了磁共振功能成像技術(shù)在宮頸癌評估方面的臨床普遍推廣，因而標(biāo)準(zhǔn)化的成像方法是確保研究的可重復(fù)性和可靠性的關(guān)鍵。局限湖北地區(qū)漢族人群p53基因第72位密碼子多態(tài)性與宮頸鱗癌相關(guān)性. p53基因第72位密碼子基因多態(tài)性與HPV16相關(guān)宮頸癌. Prevalence of single and multiple human papillomavirus types in cervical cancer and precursor lesions in Hubei, ChinaHuman papillomavirus type 16 E6 gene variations in Chine