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目的
建立裸鼠肺癌原位移植瘤模型，对治疗组（贝伐单抗+顺铂）及对照组（生理盐水）行IVIM-DWI检查，动态测量两组实验裸鼠治疗前后肿瘤体积、单指数（ADCtotal）、双指数（D、D*、f值）模型各参数值的变化，探讨IVIM-DWI是否能用于监测化疗及抗血管治疗后肿瘤的早期变化；筛选出评价肺腺癌化疗疗效的最佳定量参数；同时比较5b值及11b值IVIM参数的诊断效能；并将影像学参数与组织病理学结果进行相关性分析，探讨影像学参数变化的病理学基础。
材料与方法
培养A549肺癌细胞，并种植于BALB/c雌性裸鼠左肺内，构建裸鼠肺癌原位移植瘤模型，造模后每周用T2WI/TSE序列随访并测量肿瘤大小，当肿瘤长、宽、高度平均值达3.5±0.5mm时即达入组标准。将37只造模成功裸鼠随机分为对照组（生理盐水，n=20）、治疗组（贝伐单抗+顺铂，n=17），给药方式为每周2次，持续2周。对照组抽取10只，治疗组抽取7只，于治疗0天、2小时、3天、7天、10天、14天行常规MR及IVIM-DWI检查，第14天MR扫描完毕后做病理学检查。剩余每组10只造模裸鼠，于治疗0-10天随访时间点内抽取2只行病理学检查。IVIM-DWI使用SS-TSE技术，选取5b值及11b值进行扫描，5b值分别为0、20、50、200、800s/mm2；11b值分别为0、20、40、60、80、100、200、400、600、800、1000s/mm2。将原始图像导入Imageengine磁共振弥散灌注后处理软件内进行定量分析，自动生成IVIM各参数的原始图及伪彩图，沿肿瘤实性部分的内边缘画取全瘤ROI，并测得病灶的ADCtotal、D、D*和f值。把治疗组及对照组所有IVIM参数进行组间及组内比较，观察各IVIM参数变化趋势。对于化疗早期有统计学意义的IVIM参数，绘制受试者工作特征曲线（ROC），比较它们ROC曲线下面积，筛选出监测肺癌化疗早期疗效的最佳指标。同时运用ROC曲线下面积比较5b与11b值的诊断效能。根据轴位及冠状位T2WI/TSE序列测量肿瘤体积并计算第14天相对肿瘤体积，将相对肿瘤体积与早期IVIM值进行相关性分析。MR检查完毕后，对对照组及治疗组各时间点病理行HE染色及免疫组化MVD、Ki67测定，对第14天各病理指标做组间比较，并将病理结果与IVIM各参数进行相关性分析。
结果
治疗组与对照组肿瘤的体积比较：对照组肿瘤体积在治疗过程中不断增加，第10、14天对比0天肿瘤体积有统计学差异（P＜0.05）。治疗组各时间点组内比较无统计学差异（P＞0.05）。治疗组化疗过程中肿瘤增长速度较对照组明显减慢，在化疗第14天两组肿瘤体积及相对肿瘤体积差异均有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组与对照组单指数参数ADCtotal值比较：治疗组、对照组ADCtotal值各时间点组内比较均无统计学差异（P＞0.05）。治疗组2小时及第7天的ADCtotal5b值，2小时及第10天的ADCtotal11b值较对照组明显升高，其差别有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组与对照组IVIM-DWI双指数参数比较：治疗组2小时D5b和D11b值明显升高（P＜0.01），第3、7天D5b值，第7天D11b亦较治疗0天升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。对照组D值在治疗过程中缓慢下降，第10、14天的D5b值对比0天及2小时明显下降（P＜0.01）。治疗组2小时至10天各时间点D5b，2小时至14天各时间点D11b较对照组明显升高（P＜0.05）。
治疗组f5b值第3天较0天、2小时增高（P＜0.05），第10、14天较第3、7天明显降低（P＜0.01）。治疗组f11b值第10、14天较2小时、第3天降低（P＜0.05）。对照组f值各治疗时间点组内比较无统计学差异（P＞0.05）。治疗组第14天f5b值、第10、14天f11b值较对照组明显降低，其差异有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组及对照组D*值各治疗时间点组内比较均无统计学差异（P＞0.05）。治疗组2小时的D*11b值较对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。
单、双指数参数ROC曲线比较：治疗后2小时ADC及D值的ROC曲线下面积为0.743（ADCtotal5b）、0.786（ADCtotal11b）、0.786（D5b）、0.914（D11b）。治疗后第3天D值的曲线下面积为0.929（D5b）、0.857（D11b）。当治疗后第3天D5b取1.18×10-3mm2/s时，敏感度为100%，特异度为81.2%。当治疗后2小时D11b取1.19×10-3mm2/s时，敏感度为90%，特异度为92.9%。各AUC值间无统计学差异（P＞0.05）。
治疗组与对照组IVIM参数与体积的关系：治疗后2小时的△ADCtotal5b、△ADCtotal11b、△D5b、△D11b值与第14天的相对肿瘤体积呈中度负相关，皮尔森相关系数依次为-0.651、-0.631、-0.789、-0.700（P＜0.01）。
治疗组与对照组免疫组化标志物比较以及其与IVIM参数之间的关系：治疗组MVD各时间点均较对照组MVD值低，然而治疗第14天两组之间MVD值无统计学意义（P＞0.05）。治疗第14天治疗组Ki67值较对照组明显降低，其差异有统计学意义（P＜0.01）。
裸鼠肺腺癌D5b及D11b值与MVD呈中度负相关（r=-0.612、-0.597，P＜0.01）。ADCtotal5b及ADCtotal11b值与MVD呈低度负相关（r=-0.453、-0.496，P＜0.05），而D*及f值与MVD无相关性（P＞0.05）。各IVIM参数与Ki67无相关性（P＞0.05）。
结论
1、治疗组与对照组化疗后ADCtotal、D值差异早于肿瘤体积的变化，治疗后2小时的相对ADCtotal、D值与第14天的相对肿瘤体积呈中度负相关，提示ADCtotal、D值能监测并预测肺癌裸鼠的化疗疗效，可作为肺癌化疗疗效评价的可靠指标。
2、D值在化疗后2小时ROC曲线下面积较ADCtotal值曲线下面积大，提示双指数模型的D值对于监测肺癌化疗早期疗效，特别是抗血管治疗后早期疗效优于单指数模型的ADCtotal值。
3、治疗组与对照组治疗早期f值无统计学差异，而治疗第10、14天两组间f值有统计学差异，提示f值未能监测贝伐单抗治疗后血管正常化时间窗开放，但可能可以监测抗血管治疗时间窗的关闭。
4、5b值及11b值IVIM参数对监测化疗的扩散及灌注变化、预测化疗疗效、预测免疫组化标志物的效能相似，提示5b值IVIM可能可以用于肺癌化疗疗效的监测。
5、裸鼠肺腺癌ADCtotal值、D值与MVD呈负相关，提示ADCtotal值、D值能在一定程度上反映肿瘤化疗后病理学的改变。
建立裸鼠肺癌原位移植瘤模型，对治疗组（贝伐单抗+顺铂）及对照组（生理盐水）行IVIM-DWI检查，动态测量两组实验裸鼠治疗前后肿瘤体积、单指数（ADCtotal）、双指数（D、D*、f值）模型各参数值的变化，探讨IVIM-DWI是否能用于监测化疗及抗血管治疗后肿瘤的早期变化；筛选出评价肺腺癌化疗疗效的最佳定量参数；同时比较5b值及11b值IVIM参数的诊断效能；并将影像学参数与组织病理学结果进行相关性分析，探讨影像学参数变化的病理学基础。
材料与方法
培养A549肺癌细胞，并种植于BALB/c雌性裸鼠左肺内，构建裸鼠肺癌原位移植瘤模型，造模后每周用T2WI/TSE序列随访并测量肿瘤大小，当肿瘤长、宽、高度平均值达3.5±0.5mm时即达入组标准。将37只造模成功裸鼠随机分为对照组（生理盐水，n=20）、治疗组（贝伐单抗+顺铂，n=17），给药方式为每周2次，持续2周。对照组抽取10只，治疗组抽取7只，于治疗0天、2小时、3天、7天、10天、14天行常规MR及IVIM-DWI检查，第14天MR扫描完毕后做病理学检查。剩余每组10只造模裸鼠，于治疗0-10天随访时间点内抽取2只行病理学检查。IVIM-DWI使用SS-TSE技术，选取5b值及11b值进行扫描，5b值分别为0、20、50、200、800s/mm2；11b值分别为0、20、40、60、80、100、200、400、600、800、1000s/mm2。将原始图像导入Imageengine磁共振弥散灌注后处理软件内进行定量分析，自动生成IVIM各参数的原始图及伪彩图，沿肿瘤实性部分的内边缘画取全瘤ROI，并测得病灶的ADCtotal、D、D*和f值。把治疗组及对照组所有IVIM参数进行组间及组内比较，观察各IVIM参数变化趋势。对于化疗早期有统计学意义的IVIM参数，绘制受试者工作特征曲线（ROC），比较它们ROC曲线下面积，筛选出监测肺癌化疗早期疗效的最佳指标。同时运用ROC曲线下面积比较5b与11b值的诊断效能。根据轴位及冠状位T2WI/TSE序列测量肿瘤体积并计算第14天相对肿瘤体积，将相对肿瘤体积与早期IVIM值进行相关性分析。MR检查完毕后，对对照组及治疗组各时间点病理行HE染色及免疫组化MVD、Ki67测定，对第14天各病理指标做组间比较，并将病理结果与IVIM各参数进行相关性分析。
结果
治疗组与对照组肿瘤的体积比较：对照组肿瘤体积在治疗过程中不断增加，第10、14天对比0天肿瘤体积有统计学差异（P＜0.05）。治疗组各时间点组内比较无统计学差异（P＞0.05）。治疗组化疗过程中肿瘤增长速度较对照组明显减慢，在化疗第14天两组肿瘤体积及相对肿瘤体积差异均有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组与对照组单指数参数ADCtotal值比较：治疗组、对照组ADCtotal值各时间点组内比较均无统计学差异（P＞0.05）。治疗组2小时及第7天的ADCtotal5b值，2小时及第10天的ADCtotal11b值较对照组明显升高，其差别有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组与对照组IVIM-DWI双指数参数比较：治疗组2小时D5b和D11b值明显升高（P＜0.01），第3、7天D5b值，第7天D11b亦较治疗0天升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。对照组D值在治疗过程中缓慢下降，第10、14天的D5b值对比0天及2小时明显下降（P＜0.01）。治疗组2小时至10天各时间点D5b，2小时至14天各时间点D11b较对照组明显升高（P＜0.05）。
治疗组f5b值第3天较0天、2小时增高（P＜0.05），第10、14天较第3、7天明显降低（P＜0.01）。治疗组f11b值第10、14天较2小时、第3天降低（P＜0.05）。对照组f值各治疗时间点组内比较无统计学差异（P＞0.05）。治疗组第14天f5b值、第10、14天f11b值较对照组明显降低，其差异有统计学意义（P＜0.05）。
治疗组及对照组D*值各治疗时间点组内比较均无统计学差异（P＞0.05）。治疗组2小时的D*11b值较对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。
单、双指数参数ROC曲线比较：治疗后2小时ADC及D值的ROC曲线下面积为0.743（ADCtotal5b）、0.786（ADCtotal11b）、0.786（D5b）、0.914（D11b）。治疗后第3天D值的曲线下面积为0.929（D5b）、0.857（D11b）。当治疗后第3天D5b取1.18×10-3mm2/s时，敏感度为100%，特异度为81.2%。当治疗后2小时D11b取1.19×10-3mm2/s时，敏感度为90%，特异度为92.9%。各AUC值间无统计学差异（P＞0.05）。
治疗组与对照组IVIM参数与体积的关系：治疗后2小时的△ADCtotal5b、△ADCtotal11b、△D5b、△D11b值与第14天的相对肿瘤体积呈中度负相关，皮尔森相关系数依次为-0.651、-0.631、-0.789、-0.700（P＜0.01）。
治疗组与对照组免疫组化标志物比较以及其与IVIM参数之间的关系：治疗组MVD各时间点均较对照组MVD值低，然而治疗第14天两组之间MVD值无统计学意义（P＞0.05）。治疗第14天治疗组Ki67值较对照组明显降低，其差异有统计学意义（P＜0.01）。
裸鼠肺腺癌D5b及D11b值与MVD呈中度负相关（r=-0.612、-0.597，P＜0.01）。ADCtotal5b及ADCtotal11b值与MVD呈低度负相关（r=-0.453、-0.496，P＜0.05），而D*及f值与MVD无相关性（P＞0.05）。各IVIM参数与Ki67无相关性（P＞0.05）。
结论
1、治疗组与对照组化疗后ADCtotal、D值差异早于肿瘤体积的变化，治疗后2小时的相对ADCtotal、D值与第14天的相对肿瘤体积呈中度负相关，提示ADCtotal、D值能监测并预测肺癌裸鼠的化疗疗效，可作为肺癌化疗疗效评价的可靠指标。
2、D值在化疗后2小时ROC曲线下面积较ADCtotal值曲线下面积大，提示双指数模型的D值对于监测肺癌化疗早期疗效，特别是抗血管治疗后早期疗效优于单指数模型的ADCtotal值。
3、治疗组与对照组治疗早期f值无统计学差异，而治疗第10、14天两组间f值有统计学差异，提示f值未能监测贝伐单抗治疗后血管正常化时间窗开放，但可能可以监测抗血管治疗时间窗的关闭。
4、5b值及11b值IVIM参数对监测化疗的扩散及灌注变化、预测化疗疗效、预测免疫组化标志物的效能相似，提示5b值IVIM可能可以用于肺癌化疗疗效的监测。
5、裸鼠肺腺癌ADCtotal值、D值与MVD呈负相关，提示ADCtotal值、D值能在一定程度上反映肿瘤化疗后病理学的改变。