应用MR影像组学量化放疗前后脑白质变化的研究

作者：王俪臻; 尹勇; 苏亚; 巩贯忠; 朱建国^*

来源：中国辐射卫生, 2020, 29(04): 433-437.

DOI：10.13491/j.issn.1004-714X.2020.04.028

• 影像组学
• 脑损伤
• 脑白质
• 磁共振
• 放射治疗

目的研究脑肿瘤放疗前后脑白质MR影像组学特征变化,分析影像组学特征变化与放疗剂量的关系,为放射性脑白质损伤的早期预测及监测提供参考方法。方法选取2018年9月至2020年7月在山东省肿瘤医院接受放疗的脑肿瘤患者70例,分别获取患者模拟定位CT及MR图像(T1平扫、T1增强以及T1增强到T1平扫的剪影图像T1剪影),患者放疗23～50 Gy后再次获取MR图像。根据患者实际照射剂量,将接受0～5 Gy、5～10 Gy、10～15 Gy、15～20 Gy、20～30 Gy、30～40 Gy及> 40 Gy不同剂量梯度的脑白质定义为感兴趣区域(ROI)。提取不同ROI在T1平扫、T1增强以及T1剪影三个序列图像中的影像组学特征,比较放疗前后每个ROI MR影像组学特征的差异,分析其与放射剂量变化的关系。结果每个ROI在每套图像上提取93个影像组学特征。在T1平扫、T1增强以及T1剪影图像中放疗前后差异具有统计学意义的特征数分别为,0～5 Gy:52、52、7。5～10 Gy:1、1、9。10～15 Gy:0、16、28。15～20 Gy:15、8、2。20～30 Gy:1、77、25。30～40 Gy:38、64、29。> 40 Gy:32、47、6。放疗前后变化率超过±50%的特征中,在0～5 Gy、5～10 Gy、10～15 Gy、15～20 Gy、20～30 Gy、30～40 Gy、> 40 Gy剂量梯度下不同MR序列影像组学特征最大变化率分别达到:T1平扫164.06%、1.39%、无、35.76%、7.4%、156.45%、657.25%;T1增强126.88%、2.7%、 198.7%、 192.92%、 128%、 149.19%、 531.96%; T1剪影-605.04%、-656.93%、 739.06%、-325.36%、 1 919.53%、4 967.44%、6 081.3%。T1剪影影像组学特征变化显著高于T1平扫、T1增强。结论脑白质MR影像组学特征在放疗前后不同剂量梯度下的变化显著,较常规大体影像可更好的揭示脑白质微观变化,为脑白质放射性损伤的早期预测及检测提供了可行的客观方法。

• 单位
  山东第一医科大学; 山东省肿瘤防治研究院; 山东省肿瘤医院; 山东省医学科学院; 放射医学研究所