本研究的背景:高级别胶质瘤 (High-grade gliomas,HGGs) 在神经肿瘤学中的治疗是一个挑战,通常需要手术切除以获得最佳疗效.超声有望实现更好的大范围全切除 (Gross total resection,GTR) 并改善预后.本荟萃分析系统地评价了术中超声检查 (Intraoperative ultrasonography,iUSG)在HGG切除术中的应用价值.

目的:探讨基于多序列MR图像所构建的影像组学模型在预测脑胶质瘤Ki-67表达水平中的价值.方法:回顾性分析2017年1月—2023年5月经病理检查证实的114例胶质瘤患者的MRI图像和临床特征.根据肿瘤标本检测获得的Ki-67表达水平,将患者分为高表达组(n=54)和低表达组(n=60).将所有患者按7︰3的比例随机分为训练集79例(高表达组37例,低表达组42例)和测试集35例(高表达组17例,低表达组18例).使用ITK-SNAP软件,在CE-T1WI图像上沿胶质瘤边缘逐层勾画ROI,获取肿瘤全域容积ROI(VOI).然后使用"Pyradiomics"软件包,分别自T1WI、CE-T1WI、T2WI和T2-FLAIR图像上提取肿瘤VOI的影像组学特征.采用t检验和递归特征消除法进行特征筛选,利用随机森林方法建立预测Ki-67表达水平的临床-影像模型、影像组学模型及联合模型.采用ROC曲线下面积(AUC)和DeLong检验来评估和比较上述模型的效能.使用校准曲线和Hosmer-Lemeshow检验分析模型的拟合优度,并通过决策曲线分析(DCA)评估各个模型的临床应用价值.结果:临床-影像模型、影像组学模型和联合模型在训练集和测试集中的AUC分别为0.791(95％CI:0.685～0.874)和0.716(95％CI:0.538～0.855)、0.907(95％CI:0.820～0.961)和0.866(95％CI:0.708～0.957)、0.964(95％CI:0.896～0.993)和0.908(95％CI:0.760～0.979),以联合模型的的AUC最大.Delong检验结果显示,联合模型的预测效能优于临床影像模型(训练集P<0.001;测试集P=0.018),但与影像组学模型之间的差异无统计学意义(P>0.05).Hosmer-Lemeshow检验结果显示联合模型校准曲线的拟合度良好(P>0.05).DCA结果显示,当风险阈值为0.11～0.89时,联合模型的临床净效益高于影像组学模型.结论:基于临床、影像特征及多序列MRI影像组学特征构建的联合模型对术前预测胶质瘤Ki-67表达水平具有一定价值.

胶质瘤在成人原发恶性脑肿瘤约占80％,术前对其精准分级及分子分型能协助临床制订个体化治疗方案,延长患者生存期.扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是一种可以利用水分子扩散改变反映组织结构变化的MRI技术,能无创在体评价肿瘤内水分子扩散速度及各向异性,进而为无创预测胶质瘤术前分级、基因表型预测提供影像学指标.本文就扩散张量成像的扩散系数及各向异性等定量参数在预测胶质瘤分级及分子分型的临床研究进行综述,旨在为术前精准预测胶质瘤分级及分子分型提供可靠的影像学指标,从而为胶质瘤患者精准治疗提供帮助.

目的:探讨氨基质子转移(APT)成像联合DCE-MRI对成人型弥漫性胶质瘤病理分级和IDH基因型的术前预测价值.方法:将2020年10月—2023年10月在本院诊治且经病理证实的78例脑胶质瘤患者纳入本研究.患者手术前均进行APT成像和DCE-MRI检查.依据肿瘤的组织病理学分级将患者分为2组:低级别组(Ⅱ～Ⅲ级)36例,高级别组(Ⅳ级)42例;依据患者IDH基因表达情况将患者分为2组:IDH野生型组31例,IDH突变型组47例.比较高、低病理分级组及不同IDH分型组之间病灶的APT图像信号等级(分为1～5级)和DCE-MRI参数(Ktrans、Ve、rCBV、Vp、Kep和rCBF)值的差异,对组间差异有统计学意义的指标,采用ROC曲线分析其诊断效能.结果:IDH突变型和野生型组之间年龄、性别、主诉、神经系统体征差异均无统计学意义(P>0.05);高级别组和低级别组之间年龄、性别、主诉、神经系统体征差异均无统计学意义(P>0.05),但是高级别组中IDH野生型占比更高(P<0.05).78例病灶的APT信号分级:1级有19例,2级3例,3级14例,4级6例,5级36例.高级别组APT图像上肿瘤的信号等级高于低级别组,IDH野生型组患者APT图像等级高于突变型组,差异有统计学意义(P<0.05).DCE-MRI参数的组间比较结果显示,高级别组与低级别组之间,以及IDH突变型与IDH野生型之间,Ktrans、Ve和rCBV值的差异均有统计学意义(P<0.05).APT信号等级鉴别高、低级别胶质瘤及IDH状态的AUC分别为0.782和0.714,Ktrans、Ve和rCBV鉴别高、低级别胶质瘤的AUC分别为0.982、0.793和0.898,鉴别IDH状态的AUC分别为0.963、0.803和0.873.结论:APT成像联合DCE-MRI定量参数能在术前较准确地预测成人型弥漫性胶质瘤的病理分级和IDH基因分型.

目的 探索DIRAS3对胶质瘤患者预后的影响及其潜在机制.方法 通过TCGA和CGGA数据库提取DIRAS3表达谱和临床数据,分析DIRAS3在不同临床病理特征胶质瘤患者中mRNA的表达水平,及其对总生存期和临床病理特征的影响.收集32例包括正常脑及胶质瘤组织标本,并采用Western blotting、免疫组织化学等方法比较DIRAS3蛋白在不同等级胶质瘤和正常组织中的表达差异.通过基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)、基因集富集分析(GSEA)和基因集变异分析(GSVA)等方法,对DIRAS3及其共表达基因可能的生物学功能和信号传导通路进行分析.并分析DIRAS3与免疫细胞浸润程度以及免疫相关分子表达之间的关系.结果 DIRAS3在胶质瘤中的过表达现象明显,且其表达水平随WHO分级升高而增加,并与患者的总生存率呈负相关.生物信息学分析显示,DIRAS3的高表达与患者年龄、肿瘤分级、IDH状态以及1p/19q编码缺失有关.此外,DIRAS3相关表达基因富集在多种免疫相关通路中,参与调节免疫反应的多个过程.结论 DIRAS3不仅是胶质瘤的诊断和预后生物标志物,更是胶质瘤免疫疗法的关键靶点.

目的 旨在研究一体化18F-氟乙基酪氨酸(18F-fluoroethyltyrosine,18F-FET)正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)/MR对成人胶质瘤的O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(O6-methylguanine DNA methyltransferase,MGMT)基因启动子甲基化状态的鉴别能力.材料与方法 回顾性分析未经活检或治疗的胶质瘤患者资料16例,均完成一体化PET/MR扫描,包括18F-FET PET、常规MRI及体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)成像.以靶本比(target-background ratio,TBR)=1.6为阈值对PET图像进行感兴趣体积(volume of interest,VOI)分割,通过刚性配准获得肿瘤VOI对应的IVIM图及其参数表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)、真实扩散系数(true diffusion coefficient,D)、伪扩散系数(pseudo diffusion coefficient,D)、灌注分数(perfusion fraction,f)、分布扩散系数(distributed diffusion coefficient,DDC)和异质性指数(heterogeneity index,α),使用pyradiomics对各参数进行特征提取,获得对应的一阶灰度直方图特征.计算每个IVIM参数图对应的特征值与18F-FET PET参数的关系,并利用组间比较和受试者工作特征(receive operating characteristic,ROC)曲线分析探究PET和IVIM参数对MGMT启动子甲基化的区分能力.结果 IVIM-α的两个特征值90分位值(r=0.526,P<0.05)和最大值(r=0.520,P<0.05)与PET参数平均标准摄取值(mean standard uptake value,SUVmean)呈正相关;IVIM-α 和SUVmean在MGMT启动子甲基化状态阳性和阴性两组之间的差异有统计学意义(P<0.05),阳性组的IVIM-α均值和SUVmean显著高于阴性组;融合IVIM-α均值和SUVmean对MGMT启动子甲基化状态进行区分的曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.77.结论 基于一体化PET/MR的18F-FET PET和IVIM参数能够有效预测胶质瘤的MGMT启动子甲基化状态.

目的 检测Ki-67及异柠檬酸脱氢酶-R132H(IDH1-R132H)在中枢神经系统胶质瘤细胞中的表达情况,进一步探讨其临床价值.方法 收集手术切除并经病理确诊的脑胶质瘤患者41例为研究对象,取同期因颅脑外伤及自发性颅内出血行血肿清除开颅手术而获取的正常脑组织13例作空白对照.免疫组化法检测并比较Ki-67及IDH1-R132H在神经胶质瘤及对照组中蛋白表达情况.结果 Ki-67在Ⅲ～Ⅳ级中的阳性率(93.7％)明显高于Ⅰ～Ⅱ级肿瘤组织(45.4％),两组差异有统计学意义(x2=11.748,P＜0.05),在正常脑组织中表达为阴性;IDH1-R132H在Ⅱ和Ⅲ级中的阳性率(83.3％)明显高于Ⅰ和Ⅳ级肿瘤组织(47.0％),两组差异有统计学意义(x2=6.047,P＜0.05),在正常脑组织中表达为阴性;IDH1-R132H阴性表达和阳性表达组中,Ki-67蛋白阳性表达率,两组差异有统计学意义(x2=4.055,P＜0.05),进一步行相关性分析,差异有统计学意义(r=-0.314,P＜0.05).结论 Ki-67和IDH1-R132H蛋白表达水平可指导脑胶质瘤患者临床实践,提供一定的参考依据.

脑胶质瘤是成人最常见的原发恶性脑肿瘤,基于结构磁共振(magnetic resonance,MR)成像导航肿瘤手术切除是常规治疗方案.然而结构MR成像难以精准显示肿瘤的体积及空间分布,导致的肿瘤术后残留会缩短患者生存期.氨基酸正电子发射断层/磁共振(positron emission tomography/magnetic resonance,PET/MR)多模态影像显示的胶质瘤体积及空间分布存在重叠及差异,本文通过综述氨基酸PET与MR的结构、血流灌注及分子成像显示的胶质瘤体积及空间分布差异,探讨了多模态影像的肿瘤空间分布异质性,比较不同模态影像显示肿瘤空间分布的准确性,辅助临床制订PET/MR导航胶质瘤手术的最佳多模态影像组合,实现肿瘤最大化安全切除,提高患者预后生存质量,并且为未来进一步研究胶质瘤的分子生物学机制介导PET/MR影像空间分布表征提供思路.

目的 通过CGGA和TCGA数据库,研究MED8基因在脑胶质瘤组织的表达与预后作用.方法 通过TIMER2.0在线分析工具对TCGA数据库内胶质瘤及正常组织MED8基因表达差异进行研究,并进一步利用HPA数据库比较胶质瘤与正常组织中MED8蛋白的表达差异情况.通过CGGA数据库获取胶质瘤患者样本的mRNAseq_693和mRNAseq_325测序数据及其临床数据,利用R软件进行临床相关分析,预后生存分析以及单、多因素COX回归分析,同时绘制ROC曲线评价MED8在胶质瘤患者预后的作用;运用GSEA富集分析MED8在脑胶质瘤中的功能,然后进行基因共表达相关性分析.结果 相较于正常组织,MED8在胶质瘤组织表达明显上调,同时,在胶质瘤组织中表达水平越高,胶质瘤患者预后越差,差异具有统计学意义(P<0.001).此外,本研究发现MED8可作为独立生物标志物预测胶质瘤患者预后.结论 在胶质瘤组织中MED8可能发挥促癌作用,MED8有望成为预测胶质瘤患者预后的新的生物标志物.

弥漫性胶质瘤是最常见的颅脑原发恶性肿瘤,术前精准分级、分子分型预测等对于制订适当的治疗策略和预测生存率具有至关重要的作用.影像组学使用高级特征分析从医学图像中提取数据并构建预测模型,捕捉病变微小的变化,从而提高临床诊断、评估预后和预测治疗反应的准确性.深度学习(deep learning,DL)可以从大量原始数据中自动学习和提取多层特征,而不是手工提取的浅层特征,由于DL已被充分证明能够准确地找到非常深入和抽象的特征,这使其成为医学图像分析领域中广泛研究的课题.随着计算能力的进步,基于DL的人工智能已经彻底改变了各个领域.本研究基于多模态MRI影像组学与DL在胶质瘤术前分级、分子分型、生存预测及治疗评价中的最新研究进行综述,以期为胶质瘤患者提供精准诊疗.