多发性骨髓瘤病变的体素内不相干运动扩散加权成像：与全身动态对比剂增强磁共振成像的相关性
目的
将体素内不相干运动 (IVIM) 扩散加权成像 (DWI) 参数与患者全身 (WB) 动态对比剂增强 (DCE) 磁共振 (MR) 图像上获得的骨髓和局灶性病变的增强模式相关联III 期多发性骨髓瘤 (MM) 在全身治疗前后。
材料和方法
27 名 MM 患者被回顾性纳入该机构审查委员会批准的研究。放弃了书面知情同意的要求。所有患者在治疗前均进行了WB DCE MR成像，18名患者在治疗后3个月进行了重复MR成像。在骨髓和局灶性病变内获得具有 10 b值（0、10、20、30、50、80、100、200、400 和 800 秒/毫米2 ）的横向 IVIM DWI 序列。IVIM 参数（灌注分数 [ f ]、分子扩散系数 [ D ] 和灌注相关D [ D*]) 和表观扩散系数 (ADC) 提取了局灶性病变和骨髓，并与基线和随访时局灶性病变和最大骨髓增强 (BME max ) (Spearman 相关系数) 相关 (Wilcoxon 符号秩测试）。
结果D和 ADC 值与 BME最大值正相关（分别为r = 0.7，P < .001；和r = 0.455，P = .0435）。BME max增加的患者与 BME max未增加的患者相比，骨髓内的ADC 和D显着增加（ADC，0.67 × 10 -3 mm 2 /sec vs 0.54 × 10 -3 mm 2/sec，P = .03 ; D，0.58 × 10 -3 mm 2 /sec 与 0.42 × 10 -3 mm 2 /sec，P < .001)。在局灶性病灶中，f是显示增强后冲洗的病灶中的最大值。在良好反应者治疗后，局灶性病变的最大增强值显着降低（基线与治疗后，分别为 213.9% ± 78.7 [标准差] vs 131% ± 53.6；P < .001）伴随着显着降低f（基线 vs 治疗后，分别为 11% ± 3.8 vs 5.8% ± 4.7；P < .001）。
结论弥漫性骨髓受累与D增加有关。局灶性病变最大增强值高的富血管局灶性病变也显示出高f值。同样，治疗后局灶性病灶最大增强值的降低伴随着f的降低。
介绍全身 ( WB ) 磁共振 (MR) 成像现在包括在多发性骨髓瘤 ( MM ) 分期中，以改进并发症的检测和评估患者对治疗的反应。允许评估血管生成的功能成像在这种情况下获得了越来越多的兴趣。在诊断时，MM的特征是浆细胞浸润和血管生成增加。结果表明，对化疗反应良好的患者在治疗后骨髓微血管密度降低。最近，Lin 等人研究了WB动态对比剂增强 ( DCE ) MR 成像对MM分期和随访的影响。作者报告说，最大骨髓增强 ( BME max ) 高于 100% 可以识别出弥漫性骨髓受累的患者，低于 97% 的残留BME max可以识别出治疗后的良好反应者，并且MM的局灶性病变的特点是强烈摄取和基线清除，治疗后转变为渐进增强型曲线。
扩散加权成像 ( DWI ) 反映了生物组织的微观组织和细胞结构。Giles 等人 最近报道，带有 MR 成像的WB DWI 可用于监测接受治疗的MM患者：良好反应者的MM病变在治疗后显示出增加的表观扩散系数 ( ADC ) 值，而对治疗无反应者则没有。体素内不相干运动 ( IVIM ) 模型将低b值范围内的DWI信号变化归因于微循环灌注，而高b值范围内的信号变化-值范围反映真实的分子扩散。分子扩散和灌注相关扩散都可以通过提取分子扩散系数 ( D )、灌注相关D ( D * ) 和灌注分数 ( f ) 来监测。来自IVIM模型的灌注参数在多项研究中被提出作为肝脏微循环环境和脑血管形成和肿瘤血管生成评估的生物标志物）。流动体模研究还表明流速和压力与IVIM灌注参数之间存在直接相关性。因此，MM 中的IVIM DWI可以为弥漫性骨髓浸润和局灶性MM病变的表征和随访提供额外的信息。
我们研究的目的是将IVIM参数（f、D *和D ）与全身治疗前后III 期MM患者在WB DCE MR 成像中获得的增强模式和BME max和局灶性病变相关联。
材料和方法
我们的回顾性研究得到了机构审查委员会的批准，并且放弃了书面知情同意的要求。
耐心
我们的研究包括有记录的MM患者，他们接受了WB DCE MR 成像，如先前报道的，结合节段性IVIM DWI聚焦于局灶性MM病变。MM的定义是骨髓抽吸物中存在超过 10% 的营养不良性浆细胞。此外，所有纳入的患者都出现了至少一个使用WB DCE MR 成像显示的大于 2 cm 的局灶性病变。我们排除了未确诊的MM、急性椎体骨折或既往治疗（如MM的化学疗法或放射疗法）的患者.
在 2008 年 8 月至 2012 年 6 月期间接受WB DCE MR 成像的112 名患者中，51 名患者还接受了IVIM DWI。24 名患者由于先前的全身治疗（11 名患者）、没有MM确认（一名患有淀粉样蛋白轻链淀粉样变性的患者和一名患有 Waldenström 综合征的患者）、没有大于 2 厘米的局灶性病变（9 名患者）或IVIM运动伪影的图像退化分析（两名患者）。因此，我们纳入了 27 名患者（平均年龄 62.3 岁；范围 42-79 岁），其中男性 17 名（平均年龄 62.5 岁；范围 48-77 岁）和 10 名女性（平均年龄 62 岁；范围，42-79 岁）。在这 27 名患者中，18 名患者（平均年龄 60 岁；范围 42-79 岁），包括 12 名男性（平均年龄，60 岁；范围，48-66 岁）和 6 名女性（平均年龄，59 岁；范围, 42-79 岁），治疗完成 3 个月后再次进行 MR 检查；这包括使用长春新碱、地塞米松和阿霉素联合方案的诱导化疗。
根据国际统一的反应标准评估临床反应。在基线时，可测量的疾病被定义为血清单克隆蛋白水平为 10 g/L 或更高或尿液单克隆蛋白水平为每 24 小时 200 mg 或更高。 在没有可测量疾病的患者中，无血清轻链水平（如果可测量）用于对治疗反应进行分类。否则，使用骨髓抽吸结果。具有完全反应或非常好的部分反应的患者被认为是良好的反应者。部分反应、疾病稳定或疾病进展的患者被定义为反应不佳者。
磁共振成像
使用 1.5-T MR 成像仪（Magnetom Avanto；Siemens Healthcare，Erlangen，Germany）进行 MR 检查，该成像仪具有总成像矩阵系统和高梯度性能（幅度，40 mT/m；转换速率，170 [mT·m -1 ]/毫秒）。MR 成像协议包括WB未增强的T1 加权自旋回波（重复时间毫秒/回波时间毫秒，400/10）、T2 加权脂肪饱和涡轮自旋回波（4200/70；回波序列长度）和DCE序列如前所述。对于DCE MR 检查，使用了五站（三个矢状面和两个冠状面）脂肪饱和三维体积插值屏气检查序列（附录 E1 [在线]）。
IVIM DWI轴向序列基于标准单次扩散加权自旋回波平面成像，具有 10 b值（ 0、10、20、30、50、80、100、200、400和 800 sec/mm 2）并且在注射钆螯合物之前进行。IVIM DWI序列采用自由呼吸（1500/59；切片厚度，5 mm；106 × 132 矩阵；视场，300 × 350 mm；三个激发；带宽，每像素 1342 Hz；广义自动校准部分并行采集因子两个）。IVIM DWI序列的平均采集时间为270 秒。节段IVIM DWI对如下定义的局灶性MM病变进行采集：对于基线检查，检查骨髓的 MR 成像模式以检测 T2 加权和 T1 加权图像上的局灶性病变。局灶性病变在基线时定义为在 T1 加权图像上显示低信号而在 T2 加权图像上显示高信号的病变。仅选择大于 2 cm 的病灶进行IVIM DWI分析。在可以进行后续 MR 成像的患者中，无论 MR 信号如何变化，都在治疗后选择相同的病灶。切片由手稿的一位作者（PB，在 WB MR 成像方面拥有 7 年经验）定位。
图像分析
两位放射科医生一致分析图像。他们不知道患者的临床状态，包括反应状态和治疗。
定性图像分析和感兴趣区域定位。基于 T1 加权成像、T2 加权成像和DCE MR 成像，诊断时的局灶性病变定义为 T1 加权图像显示低信号、T2- 高信号的病灶。加权图像，以及DCE MR 图像的早期增强。局灶性无病灶骨髓被定义为没有任何局灶性病变的区域，因此可用于IVIM DWI分析的局灶性无病灶骨髓可能包括弥漫性受累的骨髓或没有任何肿瘤的骨髓。在 6 名患者中，局灶性病变受累较大，这使其无法评估横向IVIM DWI上的任何游离灶性病变区域顺序。
IVIM DWI 中的定量分析。——IVIM DWI信号变化与b因子之间的关系可以使用以下等式表示：S b / S 0 = (1 − f ) · exp (− bD ) + f · exp [− b ( D + D *)] , 其中S是平均信号强度，exp 是指数，之前定义的系数与微循环有关。所有回归算法均使用软件（Matlab；Mathworks，Natick，Mass）实现，该软件允许分析局灶性病变感兴趣区域信号减少。第三个扩散系数，即全局ADC值，仅通过使用0 和 800 sec/mm 2的b因子获得，并拟合如下方程：S( b)=S(0)exp - b · ADC。通过使用这种后处理方法并且只有两个b值，这个值反映了文献中通常引用的ADC值。
使用 Matlab（Mathworks；详细信息见附录 E1 [在线]）在b值为 0 sec/mm 2的图像上手动绘制所有感兴趣区域。
DCE MR 成像中的定量图像分析。DCE MR 成像分析的详细信息在附录 E1（在线）中提供。DCE MR 成像分析如下：对每个目标病灶和矢状面上的骨髓区域，由相同的两位作者（CB 和 AL，分别具有 3 年和 10 年WB成像经验的放射科医师）手动定位感兴趣区域或冠状WB DCE MR 图像，IVIM DWI感兴趣区域的位置与通过选择两个序列的 3D 定位工具获得的WB DCE MR 成像获得的位置相匹配。我们注意到BME最大和在基于钆的造影剂施用（第一次到第六次重复）后体积插值屏气检查重复次数，在该次数下确定最大增强（达到BME最大值的时间）。同样，我们注意到局灶性病变的最大增强值。在基线或治疗后，局灶性病变的时间强度曲线根据其模式在乳腺成像方面进行分类：I 型曲线显示稳定增强，II 型曲线显示信号强度随时间的平台期，III 型曲线显示了从最大值减少大于 10% 的冲入和冲出曲线。
统计分析
对于治疗前进行的初始检查，BME max与f、D、D *和ADC相关，局灶性病灶的最大增强值与f、D、D *和ADC相关（Spearman 相关系数）。比较了BME max高于或低于 100% 的患者骨髓的f、D、D *和ADC的平均值（Mann-Whitney 检验）。平均f ,采用方差分析和 Tukey 检验比较所有柱状数据对，比较 I、II 或 III 型强化曲线患者局灶性病灶的D、 D *和ADC 。 对 18 名在治疗前后接受WB MR 检查的患者的参数变化进行了评估。比较治疗前后病灶和骨髓的平均BME max、病灶最大增强值、D、D *、f和ADC （Wilcoxon符号秩检验）。局灶性病变中IVIM测量的观察者间重复性测试如下：第三位观察者（PB，具有 7 年WB MR 成像经验）重复所有IVIM如上所述的局灶性病变测量。所有测量值都与第一批观察者提供的测量值相关，并且通过使用 Spearman 相关性和组内相关系数来测试一致性。组内相关系数解释如下：0，一致性差；0–0.20，轻微一致；0.21–0.40，公平协议；0.41–0.60，中等一致性；0.61–0.80，主要一致；和 0.81–1.00，几乎完全一致 。P值小于 0.05 被认为表明存在统计学显着差异。所有统计分析均使用统计软件（GraphPad Prism，4.0 版；GraphPad，San Diego，Calif）进行。
结果
耐心在我们纳入的 27 名患者中，基线和化疗后评估的局灶性病变数量分别为 46 和 25（表 1）。表 1显示了用WBDCE MR 成像和IVIM DWI研究的无局灶性病变区域的数量。
表 1可用于IVIM DWI分析的患者人群和局灶性病变数量和无局灶区域 注：由于横向IVIM DWI序列上病灶的大小，并非对所有患者都进行了无病灶区域的分析（对于一名患者，选择了一个或多个病灶）。具有完全反应或非常好的部分反应的患者被认为是良好的反应者（31）。部分反应、疾病稳定或疾病进展的患者被定义为反应不佳者。
治疗后观察到的 18 名患者中有 16 名对诱导化疗表现出良好的临床反应。两名患者反应不佳（一名部分反应和一名疾病稳定）。在基线时，除了局灶性病变的D *外，受益或未受益于 MR 成像随访的患者之间的IVIM参数不存在统计学差异（表 2）。
表 2总体和接受或未接受 MR 成像随访的患者的基线参数描述 注： P值以外的数据是平均值±标准偏差。通过使用非配对t检验计算受益和未受益于 MR 成像随访的患者之间研究参数的这些比较。
基线 BME最大值和 IVIM 参数
基线时的平均BME最大值为 127% ± 51.2（标准偏差；范围，59%–265%）。BME max与纯D骨髓 ( r = 0.7; P < .001) 和骨髓ADC ( r = 0.455; P = .043)呈正相关且显着相关。未发现BME max与骨髓f或骨髓D *之间存在相关性（分别为r = -0.38，P = .09；和r = -0.31，P = .177）（图 E1[在线的]）。 BME最大测量值进一步区分为小于 100% 或大于 100%（表 3）。这些组之间的骨髓D和ADC显着不同（ BME max<100% 和BME max >100%的骨髓 D 分别为0.42 mm 2 /sec ± 0.098 和 0.586 mm 2 /sec ± 0.16，P < . 001；以及BME max <100% 和BME max >100%的相应骨髓ADC，0.5434 mm 2 /sec ± 0.136 和 0.673 mm 2/sec ± 0.175, P = .031)（图 1）。然而，骨髓f和D *在有或没有BME最大值大于 100% 的患者中没有显着差异（分别为P = .143 和 .985）。图 E2和E3（在线）分别显示有和没有骨髓受累的患者。
表 3可用于骨髓受累分析的无焦区数量 注：共有 33 名患者（20 名患者在基线时进行分析，13 名患者在治疗后进行分析）。
图 1a：盒须图显示(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC的骨髓IVIM DWI参数与上述BME最大值的存在有关或低于基线的 100% 阈值。两组骨髓D和ADC有显着差异，而其他IVIM DWI参数无显着差异。
图 1b：盒须图显示(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC的骨髓IVIM DWI参数与上述BME最大值的存在有关或低于基线的 100% 阈值。两组骨髓D和ADC有显着差异，而其他IVIM DWI参数无显着差异。
图 1c：盒须图显示(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC的骨髓IVIM DWI参数与上述BME最大值的存在有关或低于基线的 100% 阈值。两组骨髓D和ADC有显着差异，而其他IVIM DWI参数无显着差异。
图 1d：盒须图显示(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC的骨髓IVIM DWI参数与上述BME最大值的存在有关或低于基线的 100% 阈值。两组骨髓D和ADC有显着差异，而其他IVIM DWI参数无显着差异。
基线病灶增强和 IVIM 参数
在基线时，局灶性病灶的最大增强值与D和ADC呈正相关且显着相关（分别为r = 0.65 和P < .001；和r = 0.58 和P < .001）。局灶性病变的最大增强值f和D *之间没有发现显着相关性（分别为r = 0.1 和P = .493；和r = 0.22 和P = .142）（图 E4 [在线]）。
表 4描述了所有局灶性病变的时间强度曲线分布。在 I、II 或 III 型增强曲线之间，局灶病灶的f有显着差异（分别为 5.02% ± 5.39、8.51% ± 5.72 和 10.86% ± 4.31；P = .001）；III 型曲线的局灶性病变f显着优于 I 型曲线（P < .01；Tukey 检验）。局灶性病变的D显示出显着差异（I、II 和 III 型的值分别为 1.82 × 10 -3 mm 2 /sec ± 0.48、1.01 × 10 -3 mm 2 /sec ± 0.55 和 0.74 × 10 -3毫米2 /秒±0.18；P < .001); I 型曲线的局灶性病变D值显着高于 II 型和 III 型曲线（P < .001）。同样，局灶性病变的 ADC 在三种曲线类型之间存在显着差异（I、II 和 III 型分别为 1.84 × 10 -3 mm 2 /sec ± 0.52、1.09 × 10 -3 mm 2 /sec ± 0.54 和0.86 × 10 -3 mm 2 /sec ± 0.20；P < .001)；I 型局灶性病变的 ADC 显着高于 II 型（P < .001）和 III 型（P < .001）（图 2）。局灶性病变的D *没有显示出显着变化( P = .078)。
表 4根据增强模式的病灶感兴趣区域的数量 注意：总共有 71 个感兴趣的局灶性病变区域（基线时 46 个，治疗后 25 个）。I 型曲线显示稳定增强，II 型曲线显示信号强度随时间的平台期，而 III 型曲线显示从最大值减少超过 10% 的洗入和洗出曲线。
图 2a：盒须图显示病灶增强模式与IVIM DWI参数之间的关系，包括(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC。显示了关于曲线类型的IVIM DWI参数的分布。说明活动性局灶性病变的 III 型曲线与局灶性病变的D和局灶性病变的 ADC显着降低相关， f显着增加的局灶性病变。方框的边界显示第 25 和第 75 个百分位数，方框内的线是中位数，而晶须显示第 10 和第 90 个百分位数。蓝色 = I 型增强曲线，红色 = II 型增强曲线，绿色 = III 型增强曲线。
图 2b：盒须图显示病灶增强模式与IVIM DWI参数之间的关系，包括(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC。显示了关于曲线类型的IVIM DWI参数的分布。说明活动性局灶性病变的 III 型曲线与局灶性病变的D和局灶性病变的 ADC显着降低相关， f显着增加的局灶性病变。方框的边界显示第 25 和第 75 个百分位数，方框内的线是中位数，而晶须显示第 10 和第 90 个百分位数。蓝色 = I 型增强曲线，红色 = II 型增强曲线，绿色 = III 型增强曲线。
图 2c：盒须图显示病灶增强模式与IVIM DWI参数之间的关系，包括(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC。显示了关于曲线类型的IVIM DWI参数的分布。说明活动性局灶性病变的 III 型曲线与局灶性病变的D和局灶性病变的 ADC显着降低相关， f显着增加的局灶性病变。方框的边界显示第 25 和第 75 个百分位数，方框内的线是中位数，而晶须显示第 10 和第 90 个百分位数。蓝色 = I 型增强曲线，红色 = II 型增强曲线，绿色 = III 型增强曲线。
图 2d：盒须图显示了病灶增强模式与IVIM DWI参数之间的关系，包括(a) D、(b) D*、(c) f (%) 和(d) ADC。显示了关于曲线类型的IVIM DWI参数的分布。说明活动性局灶性病变的 III 型曲线与局灶性病变的D和局灶性病变的 ADC显着降低相关， f显着增加的局灶性病变。方框的边界显示第 25 和第 75 个百分位数，方框内的线是中位数，而晶须显示第 10 和第 90 个百分位数。蓝色 = I 型增强曲线，红色 = II 型增强曲线，绿色 = III 型增强曲线。
对治疗的反应
良好反应者的BME最大值显着降低（治疗前与治疗后相比，分别为 135.38% ± 60.23 和 87.06 % ± 28.04；P = .039）（表 5）。治疗后D骨髓有下降趋势，但差异不显着。在反应不佳的人中观察到D骨髓和BME max的不显着增加。治疗后骨髓f和D *均无明显变化。
表 5 在基线和治疗完成后接受 IVIM DWI的良好反应者的骨髓中观察到的距局灶病变距离的IVIM DWI和WB DCE MR 成像参数 注：除P值外，数据为平均值±标准差。
在治疗前后研究了 25 个局灶性病变（表 6）。良好反应者治疗后局灶性病变的平均最大增强值显着降低（P < .001）（图 3a）。关于IVIM参数，治疗后局灶性病变的f显着降低 ( P < .001)，而局灶性病变的D ( P = .004) 和ADC ( P = .006) 在良好反应者中显着增加（图 3b - 3d）。局灶性病变的D *没有观察到差异（图 3e）。低反应者（两名患者）的局灶性病变平均最大增强值在基线时为 196.35%，而治疗后为 175.5%，局灶性病变的f基线时为 13.9%，治疗后为 11.8%（由于数据有限，未提供统计数据） （图 4）。
表 6 在基线时和治疗完成后在有 MM 的良好反应者的局灶性病变中观察到的IVIM DWI和WB DCE MR 成像参数 注：除P值外，数据为平均值±标准差。
图 3a：盒须图显示治疗对IVIM DWI的影响，该值源自良好反应者局灶性病变中局灶性病变参数的最大增强值。显示了基线和治疗后(a) D、(b) D *、(c) ADC、(d) f (%) 和(e)最大增强值 ( FLEmax ; %) 的变化。框的边界显示第 25 个和第 75 个百分位数，框内的线是中位数，而胡须显示第 10 个和第 90 个百分位数。
图 3b：盒须图显示治疗对IVIM DWI的影响，该值源自良好反应者局灶性病变中局灶性病变参数的最大增强值。显示了基线和治疗后(a) D、(b) D *、(c) ADC、(d) f (%) 和(e)最大增强值 ( FLEmax ; %) 的变化。框的边界显示第 25 个和第 75 个百分位数，框内的线是中位数，而胡须显示第 10 个和第 90 个百分位数。
图 3c：盒须图显示治疗对IVIM DWI的影响，该值源自良好反应者局灶性病变中局灶性病变参数的最大增强值。显示了基线和治疗后(a) D、(b) D *、(c) ADC、(d) f (%) 和(e)最大增强值 ( FLEmax ; %) 的变化。框的边界显示第 25 个和第 75 个百分位数，框内的线是中位数，而胡须显示第 10 个和第 90 个百分位数。
图 3d：盒须图显示治疗对IVIM DWI的影响，该值源自良好反应者局灶性病变中局灶性病变参数的最大增强值。显示了基线和治疗后(a) D、(b) D *、(c) ADC、(d) f (%) 和(e)最大增强值 ( FLEmax ; %) 的变化。框的边界显示第 25 个和第 75 个百分位数，框内的线是中位数，而胡须显示第 10 个和第 90 个百分位数。
图 3e：盒须图显示治疗对IVIM DWI的影响，该值源自良好反应者局灶性病变中局灶性病变参数的最大增强值。显示了基线和治疗后(a) D、(b) D *、(c) ADC、(d) f (%) 和(e)最大增强值 ( FLEmax ; %) 的变化。框的边界显示第 25 个和第 75 个百分位数，框内的线是中位数，而胡须显示第 10 个和第 90 个百分位数。
图 4a： 一名 57 岁非分泌期 III MM男性的IVIM DWI。IVIM MR DWI可见胸椎局灶性病变，（a）基线时a b值为 800 sec/mm 2和（b）治疗后（化疗后b值为 800 sec/mm 2）。(c) IVIM DWI信号强度衰减曲线，基线b值增加(红线)( D , 1.1 × 10 -3 mm 2 /sec；D*, 37.7 × 10 -3毫米2 /秒; f , 15.9%; 和ADC，1.3 × 10 -3 mm 2 /sec)。治疗后， IVIM DWI处的信号强度衰减曲线（ c中的红线）显示D为1.6×10 -3 mm 2 /sec，D*为0.0014，f为1%，ADC为1.7×10 -3 mm 2 /秒。处理后，曲线显示出与f显着降低相关的单指数衰减。au =任意单位，在= 纳皮尔对数，范数= 正常。
图 4b： 一名 57 岁非分泌期 III MM男性的IVIM DWI。IVIM MR DWI可见胸椎局灶性病变，（a）基线时a b值为 800 sec/mm 2和（b）治疗后（化疗后b值为 800 sec/mm 2）。(c) IVIM DWI信号强度衰减曲线，基线b值增加(红线)( D , 1.1 × 10 -3 mm 2 /sec；D*, 37.7 × 10 -3毫米2 /秒; f , 15.9%; 和ADC，1.3 × 10 -3 mm 2 /sec)。治疗后， IVIM DWI处的信号强度衰减曲线（ c中的红线）显示D为1.6×10 -3 mm 2 /sec，D*为0.0014，f为1%，ADC为1.7×10 -3 mm 2 /秒。处理后，曲线显示出与f显着降低相关的单指数衰减。au =任意单位，在= 纳皮尔对数，范数= 正常。
图 4c： 一名 57 岁非分泌期 III MM男性的IVIM DWI。IVIM MR DWI可见胸椎局灶性病变，（a）基线时a b值为 800 sec/mm 2和（b）治疗后（化疗后b值为 800 sec/mm 2）。(c) IVIM DWI信号强度衰减曲线，基线b值增加(红线)( D , 1.1 × 10 -3 mm 2 /sec；D*, 37.7 × 10 -3毫米2 /秒; f , 15.9%; 和ADC，1.3 × 10 -3 mm 2 /sec)。治疗后， IVIM DWI处的信号强度衰减曲线（ c中的红线）显示D为1.6×10 -3 mm 2 /sec，D*为0.0014，f为1%，ADC为1.7×10 -3 mm 2 /秒。处理后，曲线显示出与f显着降低相关的单指数衰减。au =任意单位，在= 纳皮尔对数，范数= 正常。
观察者间重复性
D、f和ADC的测量值之间的相关性非常好（Spearman 相关系数分别为 0.89、0.83 和 0.94；P < .001），并且D*的相关性良好（Spearman 相关系数，0.69；P < .001）。组内相关性显示出非常好的一致性（D，0.8793；D*，0.8112；f，0.8833；和ADC，0.9512）。
讨论
我们的初步研究结果表明，MM治疗中局灶性病变和骨髓受累的DWI行为是不同的，并且特定的 IVIM DWI衍生参数与WB DCE MR 成像提供的功能灌注参数相关。 我们的研究首先报告了在骨髓内DCE MR 成像中观察到的D和最大增强值之间的统计学显着相关性。这证实了MM的参与伴随着分子扩散的增加，这与脂肪骨髓的细胞和血管替代有关，通常与扩散受限有关。在没有异常骨髓增强的骨髓区域中观察到的ADC值与文献中发现的一致。同样，在局灶性病变中观察到的ADC值也与文献中的数据一致。此外，这些结果证实，在基线时对MM骨髓进行DWI分析是困难的：在MM中观察到骨髓内血管生成和浆细胞受累增加伴随着纯分子扩散增加，而局灶性病变显示 III 型增强曲线显示了最低的D值。这表明没有多室分析的单独ADC仅限于完全表征MM中的肿瘤受累情况，它可以结合局灶性和弥漫性骨髓受累。
MM的治疗反应以血管生成减少为特征。在研究人群中报告的治疗后BME max的降低与 Lin 等人获得的结果一致。我们的研究结果还表明，良好反应者的D骨髓趋于减少。这可以通过治疗后骨髓细胞结构减少来解释，如文献中先前报道的。然而，DWI序列的仪器开发仍然是强制性的：椎体的小梁结构导致磁化率伪影增加，这在以前曾报道过，通过使用单次回波平面DWI。此外，在我们的研究人群中，骨髓f在治疗后没有显示出显着变化。已经报道 在 MR 成像中使用DCE获得的灌注参数与IVIM衍生的参数不匹配。还值得注意的是，本研究中使用的增强参数是半定量的。从高时间分辨率序列获得的定量数据允许提取定量灌注参数，例如速率常数或转移常数，具体取决于所使用的模型。在我们的研究中，DCE MR 成像是在WB上进行的具有 60 秒时间分辨率的尺度，从而禁止提取此类参数，未来的研究应测试DCE定量参数与IVIM衍生参数之间的对应关系。
局灶性病灶的治疗反应表现为f降低和局灶性病灶的最大增强值。由于局灶病灶最大增强值的变化能够评估治疗反应，因此灌注相关的DWI可作为选定局灶病灶治疗反应的替代标志物。理解IVIM现象仍然很困难。因此，在我们的研究中，不可能显示f与基线时局灶性病变的最大增强值之间的线性相关性，但它们在治疗下的变化似乎是相关的。有趣的是，局灶性病灶的 III 型增强曲线与最高f的病灶值。治疗后观察到的局灶性病变f的降低与局灶性病变增强模式的变化一致，这些变化通常是进行性的。
我们的研究有一些局限性。由于限制性纳入标准，我们的研究被设计为一项试点研究，对有限数量的MM患者进行回顾性分析。病变小于 2 cm 的患者被排除在分析之外，以避免部分体积效应。此外，我们的研究中只包括了两名反应不佳的人。大多数患者反应良好。对强化化疗有反应的患者比例与当前文献中的数据一致。然而，这并没有完全解决IVIM在监测接受治疗的MM病变方面的作用。IVIM DWI可能应该在未来的复发性病变研究中进行测试，或作为治疗后延迟复发的预后标志物。
在我们的研究中，根据先前报道的文献数据，所有感兴趣区域都包括整个局灶性病变，并且仅关注大于 2 cm 的病变。因此，获得的平均ADC不仅反映了MM肿瘤病变的细胞成分，还可能包括肿瘤坏死。这可能会限制病变的多血管部分和IVIM参数之间的完美匹配。然而，在异质性肿瘤病变中识别这种所谓的热点存在主观选择偏差。
骨病变中DWI的最佳b值不是一致的。在这项研究中，ADC是针对0、200、400 和 800 sec/mm 2的b值计算的。一些研究表明，骨组织的评估可能需要较高的b值，因为它的扩散非常有限 。 一些研究表明，WB DWI可用于MM评估。使用多个b值意味着更高的成像时间，这将其应用限制在少数部分，因此专注于局灶性病变。IVIM DWI可以进一步与WB DCE MR 成像或WB DWI相结合，以允许对治疗反应进行功能评估，特别是在活动性局灶性病变中。有趣的是，最近报道了IVIM DWI在WB规模上的可行性。IVIM DWI序列的理解和在 MR 成像设备上的技术实施仍然是一项正在进行的工作。关于b值采样、线圈设置、体素大小和磁场的改进都会影响信噪比，这对于优化IVIM参数提取至关重要。
总之，IVIM DWI提供了进一步了解MM患者在基线或治疗后观察到的ADC值的见解。在基线时，骨髓受累与分子扩散增加有关。显示 III 型增强曲线的局灶性病变也显示最高f。相反，局灶性病灶最大增强值高的富血管局灶性病灶也显示出较高的f值。同样，治疗后局灶性病灶最大增强值的降低也伴随着f的降低。
知识进步
■ 在多发性骨髓瘤 (MM) 接受治疗时，用弥散加权成像 (DWI) 观察到的多发性骨髓瘤 (MM) 病灶和骨髓的行为是不同的。 ■正在接受治疗的MM病灶显示在全身动态对比剂增强 MR 图像上观察到的最大病灶增强显着降低，在体素内不相干运动 (IVIM) DWI 上观察到的灌注分数显着降低。 ■ 在基线时，IVIM DWI 中的纯分子扩散系数与MM中的最大骨髓增强相关。
对患者护理的意义
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发表于 2022-4-13 15:48:50
发表于 2022-4-13 20:03:53