Pediatrik intrakranial kitlelerin duyarlılık ve difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntüleme ile değerlendirilmesi
Evaluation of pediatric intracranial masses with susceptibility and diffusion-weighted magnetic resonance imaging
Yazar: MUSTAFA YASİR ÖZLÜ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ÖZTÜRK
Selçuk Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Beyin hastalıkları = Brain diseases ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Glioma = Glioma ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Çocuklar = Children

Özet:
Santral sinir sistemi (SSS) tümörleri, çocukluk çağında en sık görülen solid tümörlerdir.
Konvansiyonel beyin MRG, çocuklarda en sık görülen solid tümörler ve çocuklarda önde gelen ölüm
nedeni olan pediatrik beyin tümörlerini değerlendirmede genellikle sınırlıdır. Pediatrik beyin
tümörlerinde hücresellik, vasküler proliferasyon, anjiyogenez, kalsifikasyon gibi patolojik özellikler
pediatrik düşük dereceli beyin tümörleri ile yüksek dereceli beyin tümörlerinin ayrımında kullanılan
başlıca patolojik özelliklerdendir. Difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG), difüzyon gradyenti boyunca
mikroskobik düzeyde hareket eden protonların voksel içi ve arası faz uyumunun bozulması sonucu,
manyetik rezonansn (MR) sinyalinde olan kaybı ölçen görüntüleme yöntemidir. Dokuların
karakterizasyonunu, detaylı anatomik yapısını ve selülaritesini gösterebilmektedir. Duyarlılık ağırlıklı
görüntüleme (SWI) ise mikrovenöz yapıların ve kan ürünlerinin duyarlılık etkilerini gösteren ileri
nörogörüntüleme yöntemidir.
Bu çalışmanın amacı, SWI ve DAG tekniklerinin pediatrik beyin tümörlerinin ve pediatrik glial
tümörlerin derecelendirilmesindeki değerini belirlemek ve SWI ile DAG'den türetilen bu kantitatif
parametreler arasındaki korelasyonu değerlendirmektir. 44'ü glial tümör olmak üzere toplamda 70 olgu
DAG ve SWI görüntüleme teknikleri ile değerlendirildi. Değerlendirme, tümörlerin solid kısmı ile
kontralateral normal beyaz cevher (rADC) arasındaki oranını ve tümörler içindeki intratümöral
duyarlılık sinyal yoğunluğunun (ITSS) derecesini içermiştir.
Çalışmada, tüm pediatrik tümörler içerisinde düşük dereceli tümörler (Derece I ve Derece II)
49 olgu, yüksek dereceli glial tümörler (Derece III ve Derece IV) ise 21 olgu ile temsil edilmektedir.
Pediatrik glial tümörler içerisinde düşük dereceli glial tümörler 36 olgu, yüksek dereceli glial tümörler
ise 8 olgu ile temsil edilmektedir. Pediatrik yüksek dereceli tümörleri tanımlamak için tanısal
performansı karşılaştırmak, tümör derecelendirmesi için optimum eşikleri belirlemek ve duyarlılık,
özgüllük, pozitif prediktif değer (PPV) ve negatif prediktif değeri (NPV) hesaplamak için alıcı işletim
karakteristik eğrisi (ROC) analizleri yapıldı ve ROC eğrisi altında kalan alan (AUC) hesaplandı. DAG
ve SWI türevli parametreler arasındaki korelasyon değerlendirildi. Tümörlerdeki rADC ve ITSS
dereceleri, yüksek dereceli tümörlerde ve glial tümörlerde düşük dereceli olanlardan önemli ölçüde daha
yüksekti. ROC eğrisi analizi, rADC'nin pediatrik beyin tümörlerinin ve pediatrik glial tümörleri
derecelendirmek için ITSS derecesinden daha iyi bir indeks olduğunu gösterdi. İstatistiksel analiz,
yüksek dereceli pediatrik tümörleri belirlemek için sırasıyla %85,7, 89,8, %78,2 ve %93,6 duyarlılık,
özgüllük, PPV ve NPV sağlamak üzere rADC için 1.43'lük bir eşik değeri göstermiştir. İstatistiksel
analiz, yüksek dereceli gliomaları belirlemek için sırasıyla %100,0, 80,6, %68,7 ve %100,0 duyarlılık,
özgüllük, PPV ve NPV sağlamak üzere rADC için 1.57'lik bir eşik değeri göstermiştir. Yüksek dereceli
pediatrik beyin tümörlerinde ITSS skoru 1.5 eşik değeri alındığında sırasıyla %81,0, %81,6, %65,3 ve
%90,9 duyarlılık, özgüllük, PPV ve NPV elde edildi. Yüksek dereceli pediatrik glial beyin tümörlerinde
ITSS skoru 1.5 eşik değeri alındığında sırasıyla %83,3, %87,5, %74,0 ve %92,4 duyarlılık, özgüllük,
PPV ve NPV elde edildi. Pediatrik beyin tümörlerinde ITSS skoru ve rADC değerleri kullanılarak
oluşturulan regresyon modelinde sensitivite %95,2 spesifite %95,6 olarak hesaplanmıştır. Pediatrik glial
tümörlerde ITSS skoru ve rADC değerleri kullanılarak oluşturulan regresyon modelinde sensitivite %
97,2 spesifite %100,0 olarak hesaplanmıştır.
Pediatrik beyin tümörlerinde ve pediatrik glial tümörlerde DAG ve SWI görüntüleme
tekniklerinin birlikte değerlendirilmesi yüksek ve düşük dereceli tümörlerin ayrımında faydalı olabilir.
Anahtar Sözcükler: Pediatrik Beyin Tümörü; Glial Tümör; Difüzyon MRG; SWI; MRG

Abstract:
Central nervous system (CNS) tumors are the most frequent solid tumors in childhood.
Conventional brain MRI is often limited in evaluating pediatric brain tumors. In pediatric brain tumors,
pathologic features such as cellularity, vascular proliferation, angiogenesis, and calcification are the
major pathologic features used for the discrimination of pediatric low grade brain tumors and high grade
brain tumors. Diffusion weighted imaging (DWI) is an imaging method that measures the loss of
magnetic resonance (MR) signal due to deterioration of phase coherence between and within the voxel
of protons moving through diffusion gradient at a microscopic level. DWI indicates characterization,
detailed anatomic structure, and cellularity of tissues. Also, Susceptibility weighted imaging (SWI) is
an advanced neuroimaging method showing the susceptibiltiy effects of micro venous systems and
hemorrages.
This study aims to determine the value of SWI and DWI techniques in grading pediatric brain
tumors and pediatric glial tumour and evaluating the correlation between these quantitative parameters
derived from SWI and DWI. 70 cases, 44 of which were glial tumours, were evaluated with DWI and
SWI imaging techniques. The evaluation included the ratio between the solid portion of tumors and the
contralateral normal white matter (rADC) and the grade of intratumoral sensitivity signal intensity
(ITSS) within tumors.
In this study, among all pediatric tumors, low grade tumors (Grade I and Grade II) were
represented by 49 cases, and 21 cases represented high-grade tumors (Grade III and Grade IV). Among
pediatric glial tumours, low grade glial tumours were represented by 36 cases, and 8 cases represented
high-grade glial tumours. Receiver operating characteristic curve (ROC) analyzes were performed to
compare diagnostic performance in pediatric brain tumors, to determine the optimum threshold value
for tumor grading, and to calculate sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative
predictive value (NPV), and the area under the ROC curve (AUC) calculated. Correlation between DWI
and SWI derived parameters were evaluated. ITSS score in tumors was significantly higher in high
grade tumors and high grade glial tumors than in low grade ones. Besides, rADC value in tumors was
significantly lower in high grade tumors and high grade glial tumors than in low grade ones. ROC curve
analysis showed that rADC value is a better index than ITSS score for grading pediatric brain tumors
and pediatric glial tumours. Statistical analysis showed a threshold value of 1.43 for rADC, with 85.7%,
89.8%, 78.2%, and 93.6% sensitivity, specificity, PPV, and NPV, respectively, to detect high grade
pediatric tumors. Statistical analysis showed a threshold value of 1.57 for rADC, with sensitivity,
specificity, PPV, and NPV of 100.0%, 80.6%, 68.7%, and 100.0%, respectively, to detect high grade
glial tumours. In high grade pediatric brain tumors, when the ITSS score threshold was 1.5, sensitivity,
specificity, PPV, and NPV were obtained 81.0%, 81.6%, 65.3%, and 90.9%, respectively. In high grade
pediatric glial brain tumors, when the ITSS score was 1.5 threshold value, sensitivity, specificity, PPV,
and NPV were obtained as 83.3%, 87.5%, 74.0%, and 92.4%, respectively. In the regression model
formed by using ITSS score and rADC values in pediatric brain tumors, sensitivity was calculated as
95.2%, the specificity as 95.6%. In the regression model formed by using ITSS score and rADC values
in pediatric glial tumors, sensitivity was calculated as 97.2% and specificity as 100%.
Combined evaluation of DWI and SWI imaging techniques in pediatric brain tumors and
pediatric glial tumours may be useful in differentiating high and low grade tumors.
Keywords: Peadiatric Brain Tumors; Glial Tumors; Diffusion MRG; SWI; MRI