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

pretywei@163.com 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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