3.0T扩散加权成像对兔大腿VX2肿瘤生长的动态监测及抗血管生成治疗后评估

摘要

第一部分：兔大腿VX2软组织肿瘤的3.0T MR扩散加权成像与病理学对照研究
　　目的：
　　建立兔双侧大腿VX2软组织肿瘤模型，行不同时间点、不同b值扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI），比较肿瘤实质区、坏死区、边缘区以及正常肌肉组织表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值的差异及其变化过程，分析其与肿瘤细胞增殖的病理检测指标的相关性，探讨DWI功能成像对兔VX2种植性软组织肿瘤模型生长的监测作用，以及各时间点肿瘤不同区域ADC值变化的病理基础。
　　方法：
　　用直接种植法制备双侧大腿VX2软组织肿瘤模型兔20只。分别在种植瘤株1周、2周、3周和4周后，行GE3.0 T discovery750磁共振成像，用8通道Torso线圈。得到常规T1WI、T2WI图像后，进行多个b值的DWI扫描（b=600、1000、1400)。在肿瘤实体区、坏死区、边缘区和正常肌肉组织区放置感兴趣区，测量ADC值，取三次测量值的平均值。每次完成扫描后注射过量麻醉药处死模型兔2只，处理标本，测量PCNA的标记指数。对所得数据使用Spearman相关统计学分析法评估ADC与PCNA标记物的相关性。利用单因素ANOVA比较不同b值不同时间点肿瘤实质区、坏死区、边缘区和正常肌肉组织之间ADC值的差异。
　　结果：
　　常规MRI：种植肿瘤1周、2周、3周、4周后，4个时间点的肿瘤平均最大径依次约为1.5、2.5、4.0和5.5 cm。肿瘤早期(1-2周)：直径小、坏死少、水肿轻、出血少、T2WI上肿瘤与肌肉组织信号相等或稍高。肿瘤晚期（3-4周）：体积增大，有出血，T2WI上肿瘤高于周围肌肉信号，肿瘤中央坏死呈更高信号，瘤周出现不同程度水肿。
　　DWI图像及ADC值：b值最小时（600 s/mm2），图像最清晰，b值最大时(1400 s/mm2)图像信噪比明显下降，但病灶与周围对比更明显，b值为1000 s/mm2图像清晰度和病灶对比度最好。两两比较b值为600、1000和1400 s/mm2时肿瘤实质区ADC值均有统计学差异（P<0.05），肿瘤边缘区ADC值无统计学差异（P>0.05），肿瘤实体区与肿瘤坏死区ADC值有统计学意义（P<0.01），肿瘤实质区与正常肌肉组织的ADC值有统计学差异（P<0.01）；b值为600以及1000 s/mm2时，肿瘤实质区的ADC值明显小于中心坏死区及周围正常肌肉组织，差别有统计学意义(P<0.05)。
　　病理结果：肿瘤早期(1-2周)大体标本显示肿瘤质地均匀，出血坏死少；肿瘤晚期（3-4周）大体标本显示实体切面呈灰白鱼肉样或脑髓样伴有出血、坏死、囊变，均与DWI图的信号表现相一致。PCNA镜下200倍显示阳性棕黄色颗粒位于肿瘤细胞的胞核，PCNA阳性细胞表达指数(PI)=PCNA阳性细胞数/肿瘤细胞数。ADC值（b为1000 s/mm2）与PCNA标记指数呈负相关（r=-0.853，P<0.01）。
　　结论：
　　DWI可对软组织肿瘤的生长活性进行动态监测，反应肿瘤的动态病理变化，能够用于观测兔肢体VX2软组织肿瘤，b值为1000s/mm2时DWl图像质量可和肿瘤与周围对比更加清晰，因此本实验认为1000s/mm2是研究兔大腿VX2软组织肿瘤的合适b值。肿瘤实体区、坏死区及正常肌肉组织的ADC值显著不同，ADC值与PCNA标记指数呈负相关可用于评价肿瘤的细胞增殖情况。依据上述影像学参数的特点有助于评估软组织肿瘤的预后和治疗。
　　第二部分：3.0T磁共振扩散加权成像对兔大腿VX2软组织肿瘤抗血管生成治疗效果的活体影像学监测与评价
　　目的：
　　建立兔双侧大腿VX2肿瘤模型，分析ADC值与血管内皮细胞标记物CD31的相关性，探索磁共振扩散加权成像在活体上动态评估软组织肿瘤抗血管生成药物治疗效果的价值。
　　方法：
　　制备兔双侧大腿VX2软组织肿瘤模型，建模后1周行磁共振检查确定建模成功兔20只，于建模后1周、2周、3周、4周行磁共振3.0T扫描，每次扫描完成后处死2只，将剩下12只单盲、随机分为沙利度胺抗血管生成灌胃治疗组（n=6）和生理盐水灌胃对照组（n=6）,给药方法：每天一次分别给予沙利度胺200mg／kg／day和生理盐水200ml／kg／day)灌胃，连续治疗7天。终止治疗后第2天，行常规T1WI、T2WI和DWI（b值取1000s/mm2）成像，扫描参数同第一部分。由两位医师双盲法分别测量实验组和对照组MRI显示的肿瘤最长径、最短径，并计算肿瘤体积：V=0.5×A×B2(A为肿块最长径，B为肿块最短径）[60]。将肿瘤病理切片进行CD31染色，显微镜下观察，计算其表达指数IHS评分。统计各组肿瘤的ADC值。
　　结果：
　　沙利度胺治疗组肿瘤体积为（1633.8±83.8）mm3，小于对照组（1741.3±38.1） mm3，但差别无统计学意义（P>0.05）；用药后MRI图像上治疗组中央坏死区大面积增加，呈长T1长T2信号，DWI中央低信号，周围高信号；对照组也有坏死，但实质区体积增大，周围见长T1长T2水肿区。治疗组肿瘤ADC值为（1.58±0.08）10-3mm2/s，大于对照组（1.32±0.05）10-3mm2/s，有统计学差异(P<0.01)；CD31染色治疗组IHS评分（3.4±1.3）低于对照组（5.5±1.0），差异有统计学意义(P<0.05)。
　　结论：
　　ADC值改变与肿瘤的生物学演化有关，反映肿瘤的组织活性和生长状态。抗血管生成治疗后，DWI参数改变可早于形态学，在体反应肿瘤病理变化，对临床疗效评估有一定指导意义。

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全文引言

第一部分：兔大腿VX2软组织肿瘤的3.0T MR扩散加权成像与病理学对照研究

1 引言

2 材料和方法

3 结果

4 讨论

5 结论

第二部分：肿瘤抗血管生成治疗效果的活体影像学监测与评价

1 引言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 结论

全文总结

致谢

参考文献

综述: 兔VX2软组织肿瘤功能磁共振成像研究进展