Questo protocollo di studio rispettava i principi etici delineati nella Dichiarazione di Helsinki ed è stato approvato dal comitato di revisione etica dell'Ospedale Popolare Songgang del distretto di Shenzhen Bao'an (Numero di approvazione: IRB-YJ-2025-045). Dato il suo disegno retrospettivo, lo studio ha coinvolto solo l'analisi di dati clinici e di imaging archiviati. Tutte le informazioni identificabili dai pazienti sono state strettamente anonimizzate.
Progettazione della ricerca e materie
Questo studio è un'analisi diagnostica retrospettiva. Abbiamo raccolto retrospettivamente dati clinici e di imaging da pazienti con tumori cerebrali ricoverati nei Reparti di Neurochirurgia Oncologica del Songgang People's Hospital, Distretto di Bao'an, Shenzhen, e Shenzhen Second People's Hospital tra gennaio 2024 e giugno 2025. Tutti i pazienti avevano diagnosi patologicamente confermate dopo l'intervento. Sono stati infine inclusi 105 pazienti, tutti sottoposti sia a risonanza magnetica convenzionale che a esami di imaging APT preoperatori. Secondo la Classificazione OMS dei Tumori delSistema Nervoso Centrale del 2021 32, i pazienti sono stati suddivisi in tre gruppi: Gruppo meningioma: 55 casi, patologicamente confermati come gradi I-II dell'OMS. Gruppo Glioma di Basso Grado (LGG): 20 casi, patologicamente confermati come gradi I-II dall'OMS. Gruppo HGG: 30 casi, patologicamente confermati come gradi III-IV dell'OMS. Tutti i pazienti si sono sottoposti sia alla risonanza magnetica convenzionale che agli esami di imaging APT preoperatori. Il diagramma di flusso dettagliato dello studio è presentato nella Figura 1.
Criteri di inclusione ed esclusione
I criteri di inclusione erano (1) pazienti sottoposti a una resezione chirurgica iniziale con una diagnosi istopatologica definitiva di meningioma (gradi I-II OMS), LGG (gradi I-II OMS) o HGG (gradi III-IV OMS); (2) completamento della risonanza magnetica cranica senza contrasto, scansione con contrasto potenziata ponderata T1 e imaging APT entro una settimana prima dell'intervento; (3) disponibilità di dati di imaging completi con buona qualità d'immagine, privi di artefatti significativi, adatti alla valutazione diagnostica e alle misurazioni; (4) disponibilità di dati clinici completi e di registrazioni di follow-up.
I criteri di esclusione erano (1) pazienti che avevano ricevuto qualsiasi terapia antitumorale (ad esempio, radioterapia, chemioterapia, terapia mirata o immunoterapia) prima dell'intervento; (2) pazienti con tumori cerebrali ricorrenti o presenza di altre lesioni intracraniche che occupano lo spazio; (3) pazienti con controindicazioni all'esame MRI; (4) immagini con artefatti di movimento gravi o artefatti di suscettibilità che influenzerebbero l'analisi dei dati successiva; (5) diagnosi patologica dei tipi tumorali del sistema nervoso centrale diversi da quelli sopra specificati.
Calcolo della dimensione del campione
Questo studio è stato un'analisi diagnostica retrospettiva e la dimensione del campione è stata determinata principalmente da tutti i casi disponibili che soddisfacevano i criteri di inclusione durante il periodo dello studio. Per valutare se la dimensione attuale del campione fosse sufficiente a rilevare differenze statisticamente significative nei parametri dell'APT tra i gruppi, abbiamo fatto riferimento alle differenze nei valori del segnale dell'APT tra gliomi e meningiomi di diverso grado riportate nella letteraturaprecedente 33. Impostando α = 0,05 e una potenza statistica di 0,80, e utilizzando una formula di confronto con la media a due campioni per la stima, abbiamo determinato che erano necessari almeno 15 campioni per gruppo. Basandosi sull'inclusione finale di 105 pazienti (55 meningiomi, 20 LGG, 30 HGG), un'analisi post-hoc della potenza ha mostrato che la capacità di rilevare differenze nella media dell'APT tra i tre gruppi superava 0,95 rispetto alla dimensione attuale del campione. Ciò indica che la dimensione del campione dello studio era adeguata a supportare l'inferenza statistica.
Acquisizione e post-elaborazione dell'immagine
Protocollo di scansione per risonanza magnetica:
Tutti i pazienti sono stati scansionati utilizzando uno scanner a risonanza magnetica (RM) con una bobina testata standard a 8 canali 34. Le sequenze e i parametri di scansione erano i seguenti:
Sequenze convenzionali: l'imaging ponderato in T1 assiale (T1WI) è stato eseguito utilizzando una sequenza tridimensionale di eco-gradiente deteriorato (3D T1-SPGR, tempo di ripetizione/tempo di eco [TR/TE] = 8,5/3,4 ms, angolo di inversione = 12°, spessore della fetta = 1,2 mm, gap tra le fette = 0 mm, campo visivo [FOV] = 24 cm × 24 cm, matrice = 256 × 256). L'imaging assiale pesato in T2 (T2WI) è stato acquisito con una sequenza di spin-echo rapida (TR/TE = 4.500/102 ms, spessore della fetta = 5 mm, gap interslice = 1,5 mm, FOV = 24 cm × 24 cm, matrice = 384 × 224). Le immagini di recupero per inversione attenuata dal fluido (FLAIR) sono state ottenute con tempo di ripetizione/tempo di eco/tempo di inversione (TR/TE/TI) = 9.000/120/2.250 ms.
Scansione con contrasto aumentato: Dopo l'iniezione endovenosa di gadopentetato dimeglumine a una dose standard di 0,1 mmol/kg di peso corporeo e una portata di 2 mL/s, seguita da un lavaggio salino di 20 mL, sono state acquisite immagini T1WI con contrasto assiale, sagittale e coronale con contrasto aumentato utilizzando gli stessi parametri della sequenza T1-SPGR 3D precontrasto.
Sequenza di imaging APT: L'imaging APT è stato eseguito utilizzando una sequenza bidimensionale di impulsi a eco-gradiente con i seguenti parametri: TR/TE = 3.000/3,5 ms, spessore della fetta = 5 mm, FOV = 24 cm × 24 cm, matrice = 128 × 128, numero di eccitazioni = 2 e un tempo totale di acquisizione di 4 min e 32 s. Un impulso di saturazione a onde continue con una durata di 2 s e una potenza (B₁) di 2 μT veniva applicato con offset di frequenza che variavano da −6 a +6 parti per milione (ppm) (in passi di 0,5 ppm), inclusa la frequenza di risonanza dell'acqua a 0 ppm. Sotto il campo magnetico principale (B₀), l'impulso di saturazione veniva applicato specificamente alla frequenza di risonanza downfield di +3,5 ppm rispetto alla risonanza dei protoni dell'acqua (0 ppm), corrispondente al tasso di scambio chimico dei protoni ammidici. Prima dell'acquisizione dell'APT, l'omogeneità B₀ veniva corretta utilizzando un approccio di riferimento per spostamento della saturazione dell'acqua (WASSR) con parametri di saturazione identici alla scansione principale dell'APT ma con un'ampiezza B₁ ridotta di 0,5 μT. Dopo la scansione, immagini ponderate APT e mappe di asimmetria del rapporto di trasferimento di magnetizzazione (MTRasym) a 3,5 ppm sono state generate automaticamente dal software integrato dello scanner calcolando l'asimmetria del rapporto di trasferimento di magnetizzazione: MTRasym(3,5 ppm)=[S(−3,5 ppm) − S(+3,5 ppm)] / S(0 ppm), dove S(Δω) rappresenta l'intensità del segnale con l'impulso di saturazione applicato allo sfasamento di frequenza indicato Δω rispetto alla risonanza dell'acqua. Il valore positivo di MTRasym a 3,5 ppm riflette principalmente l'effetto di trasferimento di protoni ammide, poiché il trasferimento di magnetizzazione (MT) e gli effetti di Overhauser nucleare sono approssimativamente simmetrici rispetto alla risonanza dell'acqua e quindi annullati dal calcolo dell'asimmetria.
Analisi dell'immagine:
Tutti i dati di imaging sono stati analizzati in modo indipendente da due neuroradiologi con oltre 5 anni di esperienza nell'utilizzo di una workstation software per la visualizzazione delle immagini. La delimitazione della Regione di Interesse (ROI) è stata effettuata secondo le seguenti procedure standardizzate:
Regione solida del tumore: Nelle immagini T1WI con contrasto aumentato, è stato disegnato manualmente un ROI lungo il margine di esaltazione del tumore, evitando con attenzione le aree di edema necrotico, cistico e peritumorale. Il ROI è stato disegnato per includere l'intero componente di potenziamento solido sulla fetta con il diametro massimo del tumore.
Regione T2 iperintensa: Nelle immagini T2WI è stato disegnato manualmente un ROI per coprire l'intera area iperintensa, inclusi sia il tumore che l'edema peritumorale circostante. Il confine era definito come il margine visibile in cui l'iperintensità incontrava il parenchima cerebrale di aspetto normale.
Regione del segnale anomala APT: Sulle mappe MTRasym ponderate per APT, utilizzando come riferimento la sostanza bianca contralaterale di apparenza normale, è stato disegnato manualmente un ROI per includere tutte le aree con intensità del segnale superiore al segnale medio del tessuto normale di riferimento più 2 deviazioni standard. Questo approccio basato sulla soglia è stato applicato alla stessa fetta del diametro massimo del tumore. Il ROI di riferimento controlaterale è stato posizionato nel centro semiovale in una posizione speculare rispetto al tumore, con un'area di circa 100mm2.
Per coerenza, ogni ROI è stato misurato tre volte su fette consecutive centrate sul diametro massimo del tumore, e il valore medio è stato registrato per l'analisi. Tutte le delineazioni del ROI sono state effettuate indipendentemente dai due revisori e eventuali discrepanze sono state risolte per consenso. L'accordo tra osservatori è stato valutato utilizzando il coefficiente di correlazione intraclasse (ICC), con un ICC > 0,80 che indica un'eccellente concordanza.
I seguenti parametri sono stati misurati e calcolati:
Intensità media del segnale APT (media APT): Il valore medio di MTRasym a 3,5 ppm nel ROI della regione solida tumorale.
Calcolo del rapporto regionale:
RAPT/T2: Il rapporto tra l'area della regione del segnale anomalo dell'APT e l'area della regione iperintensa T2WI (RAPT / RT2).
RAPT/E: Il rapporto tra l'area della regione del segnale anomalo dell'APT e l'area della regione di contrasto T1WI (RAPT / RE).
Misure di esito clinico
Le principali misure di valutazione di questo studio sono state i parametri di imaging e la loro efficacia diagnostica, piuttosto che gli esiti clinici terapeutici. Risultati primari per l'imaging: valorimedi di APT per ogni gruppo (meningioma, LGG, HGG) e i rapporti RAPT/T2 e RAPT/E per i gruppi LGG e HGG.
Analisi statistica
Le variabili continue sono state testate per la normalità utilizzando il test di Shapiro-Wilk. I dati normalmente distribuiti sono presentati come media ± deviazione standard (SD) e confrontati con l'analisi unidirezionale della varianza (ANOVA) (Bonferroni post-hoc). I dati non normali e i dati ordinali sono presentati come M (Q₁, Q₃) e confrontati utilizzando il test H di Kruskal-Wallis (test di Dunn con correzione di Bonferroni). I dati categorici sono presentati come n (%) e confrontati utilizzando il test Chi-quadrato o il test esatto di Fisher. Le curve ROC sono state tracciate per valutare le prestazioni diagnostiche. Tutti i test erano a doppio verso; P < 0,05 è stato considerato significativo.