【摘 要】
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目的:比较兔VX2恶性骨肿瘤放疗前后弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）定量参数变化与肿瘤细胞密度（tumor cell density,TCD）、细胞凋亡指数（apoptosis index,AI）表达的相关性,探讨DKI在监测恶性骨肿瘤早期放疗疗效中的应用价值。材料与方法:使用常规磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）
【基金项目】
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国家自然基金课题（恶性骨肿瘤放化疗后疗效的MR监测与微血管变化的相关性实验研究,批准号:81671658）；
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目的:比较兔VX2恶性骨肿瘤放疗前后弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）定量参数变化与肿瘤细胞密度（tumor cell density,TCD）、细胞凋亡指数（apoptosis index,AI）表达的相关性,探讨DKI在监测恶性骨肿瘤早期放疗疗效中的应用价值。材料与方法:使用常规磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）、弥散加权成像（diffusion-weighted imaging,DWI）、DKI检查并与组织病理学检查对照研究,评估兔VX2恶性骨肿瘤模型（n=35）的放射治疗后反应。兔恶性骨肿瘤模型随机分为放疗前组、放疗后组和未治疗的同期对照组。放疗前组和对照组分别于肿瘤植入2周后的第1天、第3天行MR扫描。放疗后组同期接受10Gy单次放疗后3天,进行MR扫描,根据治疗反应分为反应良好组和不良反应组。通过弥散模型对图像进行定量分析,记录表观弥散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）和DKI参数（平均弥散系数[mean diffusion coefficient,MD]和平均弥散峰度[mean kurtosis,MK]）。行苏木精-伊红（hematoxylin and eosin,HE）染色、及TUNEL免疫组化检查。使用独立样本t检验比较各组ADC和DKI定量参数、TCD和AI之间的差异。病理指标与ADC、DKI定量参数的相关性采用Pearson相关系数分析。受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic,ROC）评价反应良好组及不良反应组MR参数的诊断效能。结果:（1）兔恶性骨肿瘤模型放疗前组、后组与对照组肿瘤实性区DKI定量参数比较:肿瘤实性区放疗后组ADC值、MD值均较放疗前组增大,放疗前组、后组差异均有统计学意义（p<0.05）;反应良好组与不良反应组MD值差异具有统计学意义（p<0.05）,而二组ADC值差异无统计学意义（p>0.05）;反应良好组MK值较放疗前组减小,变化差异有统计学意义（p<0.05）,而反应良好组与不良反应组之间差异无统计学意义（p>0.05）;对照组肿瘤实性区ADC值、MD值及MK值较放疗前组差异均无统计学意义（p>0.05）。（2）兔恶性骨肿瘤模型放疗前组、后组与对照组肿瘤实性区DKI组织病理学参数比较:肿瘤实性区放疗后组TCD较放疗前组减低,AI计数较放疗前组增多,放疗前后组差异均有统计学意义（p<0.05）,且反应良好组与不良反应组差异具有统计学意义（p<0.05）。对照组肿瘤浸润区TCD及AI计数较放疗前组差异均无统计学意义（p>0.05）。（3）兔恶性骨肿瘤模型病理指标与ADC、DKI定量参数的相关性:MD和ADC值与TCD呈负相关（r值分别为-0.771、-0.760,p<0.001）,与细胞凋亡呈正相关（r=0.625,p<0.001和r=0.543,p=0.001）。MK与TCD和AI计数之间无显著的线性相关性。（4）MR定量参数诊断效能分析:ADC值、MD值和MK值区分放疗后反应良好组与不良反应组之间的AUC值分别为0.813（95%CI:0.521-0.965）、0.917（95%CI:0.646-0.997）和0.708（95%CI:0.413-0.913）。ROC提示MD最佳阈值为0.91×10-3mm2/s,敏感性75%,特异性100%。结论:DKI参数MD值与VX2恶性骨肿瘤TCD计数、AI表达存在明显的负相关性,可以在一定程度上反映兔VX2恶性骨肿瘤放疗后的变化,提示MD值为潜在的最佳替代成像生物标志物。
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