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目的:食管癌是我国常见的消化道恶性肿瘤,放射治疗是食管癌的主要治疗手段之一,食管癌的放疗疗效很大程度上与其固有的放射敏感性密切相关,但是在现阶段仍缺乏合理预测食管癌放射敏感性的有效手段。本研究拟从动物模型层面探讨磁共振弥散加权成像(Diffusion-weighted magnetic resonance imaging,MR-DWI)在预测食管癌放射敏感性的应用价值,为该种成像技术合理应用于临床提供坚实的基础理论依据。方法:1建立人食管癌Eca-109裸鼠移植瘤模型,取建模成功的24只荷瘤裸鼠随机分为实验组(14只)和对照组(10只),其中实验组给予单次剂量15Gy的6MV-X射线的放射治疗。2采用德国西门子3.0T核磁共振扫描仪,两组荷瘤裸鼠均在麻醉状态下于实验组行放射治疗前1至10h及放射治疗后1、6、13天行T1WI、T2WI及DWI扫描。测量移植瘤照射前的ADC值(ADC0)和照射后第1、6、13天的ADC值(ADCX,X=1、6、13),分别计算各组不同测量时间点的ADC值的变化率,即ΔADCX=(ADCX-ADC0)/ADC0×100%。3放疗后第1周每天测量两组移植瘤体积大小(VX),之后每两天测量一次,直至放疗后24天,并计算放疗前后移植瘤体积的变化率(ΔVX),即ΔVX=(VX-V0)/V0×100%。4利用SPSS21.0统计软件包对实验数据进行统计学分析。结果:1实验组与对照组在放疗前后ADC值及ADC值变化率的比较本研究结果显示实验组在放疗后第1天ADC值有所下降,之后在第6天、第13天时逐渐升高,并高于放疗前ADC值,而对照组ADC值在放疗后不同时间点呈现逐渐下降的趋势。重复测量的方差分析结果提示,放疗后各时间点的ADC值与放疗前ADC值比较有差异(P<0.05),进一步行多变量方差分析结果显示放疗前两组的ADC0无显著性差异(P=0.991,>0.05),但在放疗后第1、6、13天时,两组的ADC值均有显著的统计学差异(P值分别为0.021、0.001、0.000,<0.05)。在不同时间点上两组ADC值的变化率同样具有显著性差异(P值分别为0.006、0.002、0.000,<0.05)。2实验组与对照组在放疗前后移植瘤体积和体积变化率的比较实验组裸鼠移植瘤在接受放疗后明显出现了生长延迟现象,对照组移植瘤体积在放疗后第5天即达到体积倍增,而实验组则为第24天。多变量方差分析结果显示,放疗前两组移植瘤体积大小V0无显著性差异(P=0.393,>0.05),第1、2、3、4天时,对照组移植瘤体积和体积变化率的大小稍高于实验组,但仍无明显统计学差异(P值均>0.05),而从放疗后第5天开始,两组移植瘤体积和体积变化率开始出现显著性差异(P值均<0.05)。3不同时间点移植瘤ADC值和观察终点体积大小的相关性分析放疗前移植瘤ADC值大小与观察终点体积大小(V24)无明显相关性,而放疗后第1天的ADC值大小与V24呈正相关,第6、13天呈负相关,r值分别为0.617、-0.685和-0.896,P值分别为0.001、0.000和0.000。结论:本研究结果在食管癌动物模型层面上表明,单次大剂量放射治疗可以抑制荷瘤裸鼠体积生长,ADC值可以先于肿瘤形态学变化而发生改变,磁共振弥散加权成像技术具有早期预测食管癌放疗敏感性的潜力。