European Radiology：酰胺质子转移加权MRI和衍生放射组学在成人型弥漫性胶质瘤分类中的应用

2021年世界卫生组织 (WHO)《中枢神经系统肿瘤分类》第五版(WHO CNS5) 对基于分子谱的胶质瘤亚型分类进行了重大修改，其中之是将弥漫性胶质瘤分为成人型和儿童型。胶质瘤患者的生存率取决于分级和肿瘤遗传学。

磁共振成像 (MRI) 是神经胶质瘤患者诊断的关键因素。先进的MRI定量技术，如扩散成像、灌注成像和磁共振波谱，可为胶质瘤分级和分类提供互补的生理和功能信息。化学交换饱和转移 (CEST) 成像是一种新的分子 MRI技术，可以生成与传统 MRI 序列不同的对比度。既胺质子转移加权成像 (APTw) 是起源CEST的一种成像技术，可以检测组织中的各种内源性移动蛋白。以往的研究表明，APT MRI 在识别IDH 突变和区分高、低级别胶质瘤方面具有优势。然而，在WHO CNS5的背景下，没有系统分析成人型弥漫性胶质瘤不同分子亚型之间的APTw成像差异。

放射组学是一种新兴的高通量方法，可以潜在地表征肿瘤表型和全面量化APTw值。然而，大多数以前的研究利用标准的直方图分析技术来分析组织的APTw信号。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究评价了酰胺质子转移加权(APTw) MRI成像及其衍生放射组学在成人型弥漫性胶质瘤分类中的应用价值。

本项前瞻性研究对129例成人型弥漫性胶质瘤患者进行APTw影像学检查。提取三维肿瘤掩膜内APTw相关指标(化学交换饱和传递比(CESTR)、CESTR与参考值标准化(CESTRnr)、弛豫补偿逆磁化传递比(MTRRex))的均值和放射学特征。利用支持向量机(SVM)分类器建立APTw-放射组学模型。对肿瘤感兴趣区域、不同直方图截断值和其他分类器进行敏感性分析。

胶质母细胞瘤中的CESTR、CESTRnr、MTRRex均显著高于少突胶质细胞瘤和星形细胞瘤(p < 0.0003)，而少突胶质细胞瘤与星形细胞瘤之间差异无统计学意义。与IDH突变型和低级别胶质瘤相比，IDH野生型和高级别胶质瘤的APTw相关指标显著高于IDH突变型和低级别胶质瘤(p < 0.001)， CESTR的曲线下面积(AUC)为0.88。CESTR -放射组学模型在预测IDH突变状态、区分胶质母细胞瘤和星形细胞瘤、区分胶质母细胞瘤和少突胶质胶质瘤以及确定高/低级别预测方面的准确率分别为84% (AUC 0.87)、83% (AUC 0.83)、90% (AUC 0.95)和84% (AUC 0.86)，但在区分少突胶质胶质瘤和星形细胞瘤方面表现较差(准确率63%，AUC 0.63)。敏感性分析证实了APTw信号和由APTw衍生的放射组学预测模型的稳健性。  

表 预测APTw相关指标的性能

本项研究表明，APTw成像及其衍生的放射组学为预测IDH突变和分级成人型弥漫性胶质瘤提供了一种有临床前景的定量评估方法，从而为个性化的临床诊断和治疗策略提供信息。

原文出处：

Minghao Wu,Tongling Jiang,Min Guo,et al.Amide proton transfer-weighted imaging and derived radiomics in the classification of adult-type diffuse gliomas.DOI:10.1007/s00330-023-10343-6