ディスカッション
いくつかのグループは、MRイメージングを使用して神経膠腫におけるコントラスト伝達係数と腫瘍グレードの関係を研究しています(2, 10, 11, 31). これらの研究の結果は矛盾しているように見え、慎重なレビューは、画像取得プロトコル、画像解析技術、および統計解析アプローチの広い変化を示してい 臨床診療における伝達係数測定の潜在的な役割は不明のままであるため、これらの不一致の原因を明らかにすることが重要である。
現在の研究では、Li et al（22、33）によって記載されたコントラストボーラスの最初の通過に基づく薬物動態モデルを使用しています。 このモデルは、T1重み付けデータから得られた計算されたコントラスト濃度の時間的変化に基づいており、測定データの分解を使用して、各ピクセルの血管内および血管外コントラストからの相対的な寄与を識別します。 分解ステップは、曲線近似段階で使用される近似変数の数の減少とともに、モデルを再現性が高く、信号強度対雑音比の広い変動に対して安定にする。 モデルの再現性は，観測された動脈入力関数ピークのスケーリングによってさらに改善され，局所流れアーチファクトによって誘導される信号強度の変化に対する一次補正を提供する。 主要な重大な欠点は、コントラストボーラスの最初の通過の間に、EESから血漿へのコントラストの逆流が起こらないという固有の仮定である。 これは非常に高い内皮透過性（>0.2分−1）を有する組織では真実ではなく、伝達係数値の過小評価はこのおおよその閾値（35）を超えて発生する。 現在の研究では、この大きさの値は個々のケースでは観察されなかったので、我々は合理的に伝達係数とCBVの測定値が真の組織値を表すことを期待するこ 分析の出力は、KtransとCBVの一致した定量的パラメトリックマップです。
我々は、この研究のために腫瘍の増強成分内のすべての組織を調べ、腫瘍から抽出されたパラメトリック変数の中央値とそれらの95パーセンタイル値の両方を調べることを選択しました。 95パーセンタイル値を使用すると、多くの分布が分布の右側に尾部を持つ有意なスキュー（すなわち、高い値の過剰）を示すという事実を認識し、これはおそら 95パーセンタイル値を使用すると、中央値が大幅に変化しない分布を識別するのに役立ちますが、値が増加した少数のピクセルが存在すると、分布に大
本研究では、CBVとKtransの測定値との間に密接な相関を示しました。 この相関は，ｋｔｒａｎｓが内皮透過性表面積生成物だけでなく血流によっても直接影響されるため予測できる。 高悪性度腫瘍と低悪性度腫瘍との間で識別されたすべてのパラメトリック変数とロジスティック回帰分析は、Ktrans（95％）とCBVが独立してグレードに関連してい 高悪性度腫瘍と低悪性度腫瘍の間の最適な分化は、正確に症例の94.9％を分類判別関数を使用することによって得られた。 すべての腫瘍グレード間の値の比較は、唯一のCBVとCBV（95％）は、グレードIIIとIVの間で有意に異なっていたことを示した。判別分析は、再びKtrans（95％）とCBVの両方がグレードの有意な独立した予測因子であることを示したが、分類精度は不良であった。
現在の研究の潜在的な問題の一つは、高悪性度の腫瘍を有するすべての患者がステロイド療法の開始後に画像化されたことであり、これは内皮を安定化させることを目的としており、結果的にKtransの測定値を減少させることが期待されることである。 実際には、これはステロイド療法が診断で一般に始まるので避けてが不可能で、またずっと他の調査の潜在的な弱さです。 しかしステロイド療法の効果は測定されたKtransを減らし、私達が記述したktransと等級間の関係の強さを減らすか、または廃止すると予測されます。
多くの研究は、感受性コントラスト増強（T2*-weighted）技術を用いてCBVと腫瘍グレードとの関係を示しており、方法論の変化にもかかわらず、これらの出版物は主に一致している。(3, 5, 7, 8, 12, 19, 20, 23, 31, 36, 37). グレードと転送係数の関係を調べる以前の出版物は、広く変化する知見を記載しています。 2000年に発表された最初のこのような研究では、低時間分解能（26秒）のT1重み付け取得（11）を使用しました。 動的データの分析は、信号強度の変化に基づいており、ベースラインT1値を修正したり、研究中にコントラスト濃度の変化を計算する試みは行われなかった。 研究された関心領域は、腫瘍内の増強組織のすべてを含み、グレードのすべてのペアとグレードと透過性（r=0.76）の間に高い相関との間の透過性に有意差 この研究では、グレード間の分数血液量の統計的差は示されなかったが、弱い相関があった（r=0.39）。 この分析手法には2つの重要な潜在的な方法論的問題があります（11）。 まず、コントラスト濃度の変化の計算ではなく、信号強度の変化の使用と、第二に、非常に低い時間分解能の使用。 T1重み付け画像上の造影剤濃度と信号強度との関係は非線形である（38）。 これは、信号強度が線形関係で予想されるよりも有意に低い非常に高濃度の領域で特に問題となる。 動脈入力機能を提供するための信号強度の変化の使用は、体系的に血管ツリーで行われているコントラストの変化を過大評価する可能性があるように、高濃度は、通常、大血管で見られているため、使用される動脈入力機能の形態は、欠陥があった可能性があります。 さらに、造影剤は、獲得配列のサンプリング時間よりも短い持続時間を有する短命ボーラスとして投与した。 これにより、ピーク動脈コントラスト値の正確な測定が不可能になり、測定された動脈入力機能にかなりの変化をもたらす可能性がある（39）。 これらの効果の組み合わせは、コントラスト濃度の最初のパスピークとサンプリング間隔との間の時間的関係に依存して予測不可能な方法でCBV推定 これは、CBVの推定値における大きなランダムな測定誤差の原因を表し、CBVと腫瘍グレードとの間の相関の欠如を説明することができます。 この理由による伝達係数の推定における予想誤差ははるかに小さくなるため、グレードとの基礎となる関係が検出されることが期待されます。 CBVと腫瘍グレードとの関係を実証するための研究の失敗は、繰り返し存在するような関係を実証してきた感受性ベースの技術に主に基づいて、以前の仕事の大規模なボディと矛盾します。 低時間分解能データ集録のために，ＣＢＶからの真の寄与が転送係数推定値に因数分解された可能性がある。
内皮透過性とグレードの関係に具体的に対処するための第二のグループは、高い時間分解能（1秒）T1重み付け取得を使用し、計算された造影剤濃度データ（2、40） 解析には，非穿刺成分を含むすべての腫よう組織が含まれ，変数のパラメトリック画像を生成した。 解析は腫瘍内の個々のピクセルにおけるヒストグラム分布に基づいており、個々のパラメータの特定の測定値は提示されていなかったが、著者らは、任意のしきい値を使用して個々の腫瘍を分類するために使用できるCBVとグレードの推定値との間に強い差別的関係があると述べた。 24の神経膠腫のこの研究では、>5%のボクセル値>5%のCBVをグレードIIIとして、>7%のボクセル値>8%のCBVをグレードIVとして定義すると、症例の83%が正しく分類された。 しかし，透磁率関連パラメータとグレードとの間には関係はなかった。 これは、データに適用されたモデルが非標準であり、使用された動脈入力関数の形式に欠陥があり、ファーストパスピークの証拠がないためである可能性が
2002年、Provenzaleら(10)は、1.5秒の時間分解能を持つT2重み付けダイナミックイメージングスピンエコーシーケンスを使用して、神経膠腫を有する22人の患者を研究した。 データは、伝達係数のパラメトリックマップを生成するために、以前にWeisskoff（25）によって記述されたモデルを使用して分析された。 データは、複数の関心領域を有する腫瘍をサンプリングして、平均値および測定可能な最高の伝達係数値を見つけることによって分析された。 これらの著者らは、低悪性度腫瘍と高悪性度腫瘍の間の移動係数に有意差があり、最大値に最大差が見られることを示した（P=.018). これにより、伝達係数値0.03に対して90%の正の予測値と75%の負の予測値が提供されました。 著者らは、血液量の影響を測定したりコメントしたりしなかった。 残念なことに、t2*重み付けされた動的データセットからの血管内および血管外造影剤の寄与の分解の精度は、腫瘍組織への造影剤の抽出速度に関 大きな抽出画分の存在下では、元の著者は、モデルがあまり適切ではないことを期待しています（25）。 信号強度への重要なT1の貢献の存在は、非常に透過性の毛細管ベッドと腫瘍の部分は、コントラストボーラス（41）の最初の通過中に有意なT1関連の Weisskoffらは、このような場合、造影剤の漏れをより積極的に修正するためには、T1関連の増強を最小限に抑える技術の使用が必要であると示唆した（25）。 実際には、技術の元の説明は、T1関連の効果を低減するためにプレエンハンスメント技術を採用し、著者らは、コントラスト抽出率が高い場合には、高用量のプレエンハンスメントが必要である可能性があることを示唆した。 Provenzaleらによる研究では、t1効果が期待されるべきであり、漏出がより高くなる可能性が高い高悪性度腫瘍では比例して大きくなるように、事前増強は使 これは、高悪性度の増強腫瘍におけるＫｔｒａｎの測定値を増加させる一方で、ＣＢＶの見かけの値を減少させる効果を有するであろう。
神経膠腫における微小血管パラメータと腫瘍グレードとの関係を調べる最新の研究は2004年に発表されました（31）。 原発性神経膠腫を有する73人の患者のこの大規模な研究は、高時間分解能（1秒）T2*重み付け取得シーケンスを使用しました。 CBV推定値は、以前にCBVとグレードの間に強い相関を生成することが示されているT2*重み付け画像のための標準的な技術を使用して計算されました。 転送係数（Ktrans）の推定値は、同じデータに適用された標準的な2コンパートメントモデルを使用して生成されました。 測定は重要な強化の区域で目標とされる興味の多数の領域を使用してパラメトリック画像から得られ、4つの測定の最も高いは選ばれました。 著者らは、グレードのすべてのペアの間にCBVの有意差を示したが、Ktransの間の差は、グレードIIとIIIとグレードIIとIVの間にのみ発見された。CBVとグレード（r=0.817）とktransとグレード（r=0.266）との間に有意な相関があった。 高悪性度対低悪性度腫瘍の予測因子を同定するためのロジスティック回帰は、CBVのみが有意に予測的であることを示した。 もう一度、この研究で取られたアプローチに関連する潜在的な方法論的問題がある。 Ｔ２＊重み付け画像化の使用は、上記で議論されたように、組織の増強における競合するＴ１重み付け効果の問題を再び提起する（４ １）。 再び、事前増強またはＴ１に感受性のない配列の使用によって、これらの効果を低減する試みはなされなかった。 第二に、ボーラスの通過後の見かけのコントラスト濃度の上昇は、造影剤の漏れに完全に起因し、残留血管内コントラストの可能性を考慮しない。 実際には、著者らは、血流が腫瘍の任意の領域で非常に可変で異質であり、灌流圧が低い領域や曲がりくねった血管など、非常に遅い流れが存在する場 我々は以前に腫瘍グレードとt2*重み付け画像上の早期コントラスト再循環相との関係を検討している地域の血液量（36、41）に早期再循環相のコントラ この相対的な再循環パラメータは、より高いグレードでの分布の増加した歪度と神経膠腫の腫瘍グレードに明確な関係を示しており、我々は通常、高グレードの腫瘍で見られている曲がりくねった不十分な灌流血管内のコントラストの保持にこの関係を起因させた。 これは、t2*重み付け取得の初期の再循環相変化のいくつかは、透過性を反映するだけでなく、血管内コントラストを保持する可能性を提起する。
DCE-MRイメージング技術は臨床現場でかなりの約束を提供することは明らかですが、その実装と解釈に関連するかなりの問題があります。 T2*重み付け画像からのCBVの推定は、一般的に良好な一致を示す公開された作品の大規模なボディと画像取得プロトコルと解析技術に比較的堅牢 より複雑な分析戦略は、必然的に観察された信号強度の変化の原因とコントラスト分布と信号強度の形成を制御する基礎となる生理学的メカニズム ここで説明した研究は、方法論の変化の結果として、ほとんど間違いなく非常に異種の結果を示しています。 T2*およびT1重み付けデータ（5-8、19、42-44）の両方から派生した大量の公開された作業があるため、神経膠腫のCBVと腫瘍グレードとの間に強い関係があることはほとんど疑いの余地がないようです。 これらの研究は、コントラスト濃度時間経過曲線を積分することによってCBVの直接測定を使用し、この同じ方法を上記のLawらの研究（31）で同様の結果 現在の研究とLudemanらの研究（2、40）は、T1重み付けデータの薬物動態モデリングを使用し、この関係を実証することもできました。 Ktransとgradeの関係はあまり明確ではありません。 Ludemannら（2、40）の研究は、Ktransとグレードの間の任意の関係を示すことができず、Lawら（31）の研究は弱い関係しか示さなかったが、現在の研究とProvenzaleら（10）がktransを高悪性度と低悪性度の神経膠腫の有意な識別因子として同定したと記載した研究の両方が示された。 これらの以前の研究で採用された画像化および分析技術のそれぞれは、特定の潜在的な欠点と関連している。 これは、コントラスト抽出率が高いKtransを過小評価することが知られている、私たちが使用した技術にも当てはまります。 しかし、この方法は、再現性係数の確立とモンテカルロモデリングの両方によって広範囲にテストされており、低信号強度対雑音データの使用とモデ これらの研究は、現在の研究で同定されたKtranの測定範囲内で、モデルが正確で再現可能であることを期待できることを示唆している。 この技術はまた、データ収集を1分未満で実行することができ、息止め技術（45）と組み合わせて使用することができるため、大きな利点を提供する。
結論として、我々は神経膠腫におけるCBVとKtransと組織学的グレードの両方の間に強い関係を示しています。 いずれかの測定、または2の組み合わせは、診断感度および特異性>90％で低悪性度腫瘍と高悪性度腫瘍を区別する際に良好な識別力を示す。 グレードIIIおよびグレードIVの腫瘍の同定は比較的悪く、診断感度はわずか68％、特異性は62％である。 また、これまでの研究との間に明らかな不一致の原因を、実験的アプローチの慎重な見直しによって明らかにした。 この研究は、Ktransは、これらのより複雑な分析プロトコルの継続的な開発と使用をサポートする腫瘍生物学と微小血管構造に関する重要かつ独立した情
