應用磁共振擴散峰度成像（MR-DKI）觀察食管癌放療療效的動物實驗相關研究第一部分應用磁共振擴散峰度成像(MR-DKI)觀察食管癌放療療效的動物實驗研究目的:從動物模型層面探討DKI在預測食管癌放療療效方面的應用價值,為其合理應用于臨床提供理論依據。方法:建立Eca-109裸鼠模型40只,隨機分成實驗組(24只)和對照組(16只),實驗組給予6MV-X線15Gy單次劑量放射治療。對照組不進行任何治療。兩組裸鼠均在麻醉狀態下于實驗組放療前第1天及放療后第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29天進行T1WI、T2WI及多b值DWI掃描。比較兩組裸鼠移植瘤體積及ADC值、MD值及MK值的變化。結果:1.放療后第5天對照組移植瘤體積增長了一倍,而實驗組則為第17天。放療前第1天兩組移植瘤體積V0大小無統計學差異(P=0.282),放療后第1、3天兩組移植瘤體積大致相等,至第5天時對照組移植瘤體積稍大于實驗組,但仍不具有統計學差異(P=0.320),從放療后第7天開始,兩組移植瘤體積開始出現顯著性差異,且實驗組移植瘤體積明顯小于對照組(P均<0.05)。2.實驗組裸鼠移植瘤ADC值于放療后第1天有所下降,第3天迅速升高,于第7天升至最高點,此后ADC值逐漸下降,至第17天時保持在較穩定且近似于療前的水平。對照組裸鼠移植瘤ADC值從第1天開始逐漸下降,從第9天開始保持于較低水平。3.實驗組裸鼠移植瘤MK值于放療后第1天開始下降,至第9天時降至最低點,之后MK值逐漸上升,至第17天后升至療前水平,此后基本穩定于較療前稍高的水平。對照組MK值從第1天開始逐漸上升,至第17天開始保持于較高水平。4.裸鼠移植瘤MD值變化趨勢與ADC值較為相似。本研究結果顯示實驗組于放療后第1天裸鼠移植瘤的MD值有小幅度的下降,第3天迅速升高,到第7天時升至峰值,后MD值逐漸下降,至第19天后保持在較穩定且稍高于療前的水平。對照組移植瘤MD值第1天開始逐漸下降,至第9天降至最低點,此后有所上升且保持在較療前稍低水平。第二部分磁共振擴散峰度成像(MR-DKI)與食管癌組織中AQP表達相關研究目的:通過研究放療前后食管癌移植瘤組織中AQP表達情況,探討AQP與ADC值、MD值以及MK值之間是否具有相關性,及其如何影響DKI各參數的變化。方法:制作Eca-109裸鼠模型84只,根據前期實驗結果選取7個時間點(放療前第1天以及放療后第1、3、5、7、15、29),進行病理對照研究。實時熒光定量-PCR(RT-PCR)檢測食管癌移植瘤組織中AQP的表達情況,蛋白印記(Western-Blot)檢測食管癌移植瘤放療前后AQP3表達量的變化,以及從基因、蛋白兩種水平分析AQP3表達量與ADC、MK以及MD之間的相關性。結果:1.RT-PCR結果顯示,食管癌移植瘤組織中AQP3基因的相對表達量較高,且放療后第1天AQP3基因的相對表達量開始下降,于第5天降至最低點,此后表達量逐漸上升,且保持于較高水平。2.Western-Blot結果顯示,放療前第1天及放療后第1天、第29天兩組移植瘤AQP3蛋白的相對表達量無統計學差異(P=0.868、0.337、0.228),放療后第3、5、7、15天兩組別AQP3蛋白的相對表達量具有顯著統計學差異(P均<0.05)。實驗組AQP3蛋白相對表達量于放療后第1天開始降低,至第7天降至最低,第15天表達量升高,于最后一個觀察點升至近似療前升水平,對照組AQP3蛋白的相對表達量從放療后第1天開始上升,至放療后第7天升至最高點,此后保持在較高水平。3.放療前后AQP3在兩種水平上的表達量與MK值、MD值及ADC值存在相關性(P均<0.05),即ADC值、MD值與AQP3基因表達水平呈負相關;MK值與AQP3基因的表達水平呈正相關。ADC值、MD值與AQP3蛋白表達水平呈負相關;MK值與AQP3蛋白質表達水平呈正相關。結論:1.本研究從動物模型層面表明,單次大劑量放射治療可以抑制荷瘤裸鼠腫瘤生長,ADC、MD以及MK值均可以先于腫瘤形態學變化而發生改變,與ADC相比,MD值具有與前者相同的敏感性與特異性,磁共振擴散峰度成像技術具有早期預測食管癌放療