MRI擴散成像（diffusion-weighted imaging，DWI）監測腫瘤治療效果是當今研究的熱點。DWI監測轉移性淋巴結放療早期療效能力已證實。但是，臨床工作中轉移性與反應增生性淋巴結常并存于同一患者。良惡性淋巴結組織病理學的差異是否會引起DWI療效評價出現誤差呢？本研究旨在利用良性淋巴結的動物模型研究放療前后DWI變化與病理學的關系，尋找上述問題的答案。
方 法
1. 材料
純種健康新西蘭大白兔26只，雌雄不限，2~3個月齡，體質量1.8~2.2kg（長海醫院實驗動物中心提供）。
2. 實驗方法
實驗兔分別制成轉移性淋巴結模型（n＝17）和良性淋巴結模型（n＝9）。①轉移淋巴結組：將種兔大腿處的VX2瘤取部分含瘤細胞豐富的瘤塊，制成濃度107/ml的單細胞懸液，經右側股四頭肌注射VX2癌細胞懸液0.5 ml；②良性組：經左側足墊注射完全弗氏佐劑0.5ml。
3. 放射治療
轉移性淋巴結模型兔隨機分成A（n=10）、B（n＝7）兩組。A組和良性淋巴結組（C組）實驗兔接受單劑量10Gy的放射治療。放療前，從兔耳緣靜脈注射3％戊巴比妥鈉\\(1ml/kg\\)麻醉，仰臥位，以鉛模屏蔽正常組織，源面間距100cm，劑量為2Gy/min。
4. MRI檢查
采用儀器為德國Siemens Avanto 1.5T磁共振掃描儀，建模2周后行常規MRI及DWI檢查。次日行放射治療，放療后第1、3、7天行常規MRI及DWI序列檢查。掃描前從兔耳緣靜脈注射3％戊巴比妥鈉\\(1ml / kg體質量\\)全麻控制呼吸，俯臥位，足先進，掃描范圍轉移組包括雙側腘窩及髂窩，良性組包括接種同側腘窩。采用腹部6通道線圈。常規MRI掃描包括冠狀位定位（TE/TR＝2/4.09ms，層厚/間隔＝4/0.4mm，FOV＝260mm2，NEX＝2），行軸位T1WI（TE/TR＝11/640ms，層厚/間隔＝4/0.4mm，FOV＝320mm2，NEX＝6）與T2WI（TE/TR＝91/3000ms，層厚/間隔＝4/0.4mm，FOV＝320mm2，NEX＝6）觀察淋巴結。DWI采用EPI序列，復制軸位MR位置，TR/TE=5000/81ms，層數20，層厚＝4mm，間隔0.4mm，FOV20cm×l6cm，矩陣128×128，NEX＝6。在相互垂直的X、Y、Z軸3個方向上施加擴散敏感梯度場，b值為0，1000s /mm2。
5. 數據分析
通過b值條件不同的2幀DWI圖像點對點的計算，得到淋巴結實質部分的ADC值。計算公式為ADC=[ln\\(S低/S高\\)]/\\(b高－b低\\)，式中S高代表b為1000 s/mm2的擴散圖像信號值，S低代表b為0的擴散圖像信號值。根據T2WI選取ROI，避開血管、壞死、囊變區域。
分別測量所有淋巴結的ADC值，每個淋巴結取3個不同部位，取平均值。每只動物在放療前后各時間所選擇ROI位置基本相同。
6. 病理學分析
A組和C組分別于放療后第1、3天各處死1只動物，其余動物于放療后第7天全部處死。實驗兔心臟內注射空氣處死，取淋巴結用10％甲醛溶液浸泡，石蠟包埋，HE染色及光鏡下觀察。
7. 統計學分析
使用SPSS14進行統計學分析。所有淋巴結的ADC值以x±s表示。淋巴結ADC值采用重復測量數據的方差分析。所有分析P<0.05認為差異有統計學意義。
結 果
A組和B組共26枚淋巴結，其中A組16枚，B組10枚。C組在接種同側腘窩共有9枚淋巴結。
所有淋巴結實質部分T1WI均呈等信號、T2WI高信號。A組4枚淋巴結于第7天出現壞死，呈長T1長T2信號；B組淋巴結信號未見明顯變化。3組淋巴結實質成分的DWI圖呈高信號，ADC圖呈低信號。
A、B兩組淋巴結內壞死DWI圖呈低信號，ADC圖呈高信號。三組淋巴結各時間點ADC值見表1。A組ADC第1天輕度下降，第3、7天明顯升高。C組淋巴結放療后ADC值逐漸升高。B組淋巴結ADC值相對穩定?！颈?】
三組ADC值變化有明顯的差異（F=9.682，P﹤0.001）。A組與C組之間淋巴結ADC值變化未見明顯差異（F= 2.722，P﹥0.05）。
病理學結果：A組淋巴結放療后第1天部分細胞核退變，細胞核色質濃聚，細胞腫脹，胞質透亮呈空泡樣變；第3天部分腫瘤細胞退變壞死，腫瘤細胞輪廓殘余，細胞核碎裂；第7天淋巴結內出現散在壞死區，腫癌細胞壞死徹底。C組放療后第1天淋巴結內淋巴細胞被嗜酸性粒細胞和巨噬細胞替代；第3天和第7天，嗜酸性粒細胞數量減少，巨噬細胞逐漸增多。此外，間質水腫和淋巴竇擴張日益明顯。
討 論
MR DWI利用水分子自由熱運動\\(布朗運動\\)的原理進行成像，屬于MR功能成像技術的一種。放療直接或間接破壞腫瘤細胞的細胞膜或誘導細胞發生凋亡，腫瘤組織內細胞密度下降，細胞外間隙與細胞內間隙比值增加，水分子彌散隨之增加，其ADC值也較治療前明顯增大，是擴散成像得以用于評價療效的組織學基礎。本研究結果顯示放療后第1天淋巴結內細胞呈氣球樣改變，細胞水腫較明顯，同時伴有一定程度核固縮，ADC值輕度下降，而ADC值的下降表明第1天細胞水腫較核固縮相對明顯，限制水分子運動效果更明顯。治療后第3天腫瘤細胞核碎裂，出現小片壞死，細胞外間隙相對增大，水分子的擴散運動較前明顯增強，淋巴結ADC值明顯升高；第7天淋巴結內腫瘤壞死區域繼續增大，ADC值持續升高。
淋巴細胞（白細胞）對放射治療比較敏感。淋巴結內細胞，特別是淋巴樣細胞，在放療后迅速死亡，24h內再生。正常淋巴細胞細胞核大，核質比高，水分子運動明顯受限。本研究結果證明放療后大量巨噬細胞增生，取代了部分壞死的淋巴細胞。巨噬細胞增加的原因主要包括兩個方面：完全弗氏佐劑刺激細胞介導的免疫反應，導致腘窩淋巴結內巨噬細胞數量增加；巨噬細胞放療敏感性較淋巴細胞低，導致放療后更多的巨噬細胞存活。巨噬細胞胞質豐富，核質比明顯小于淋巴細胞。此外，放療后第3和7天，間質水腫日益明顯，間質疏松且間隙增寬，細胞外間隙明顯增大。核質比降低和細胞外間隙增大共同作用導致放療后良性淋巴結ADC值逐漸上升。
本研究存在幾點不足：第一，本研究通過轉移性淋巴結和良性淋巴結兩種動物模型研究良惡性淋巴結放療前后ADC值的變化。研究結果表明雖然兩種淋巴結放療引起的病理變化不同，但均造成了ADC值的變化。人體良惡性淋巴結病理變化較動物模型更加復雜和多樣，如反應性淋巴結內存在纖維結締組織時，淋巴結的放療抵抗性增高。第二，放療劑量和方案與放療反應密切相關。本研究采用了單次放射投照，淋巴結病理改變與放療劑量和方案之間的關系有待進一步研究。第三，由于腫瘤接種后兔生存時間較短，本研究僅就DWI監測良惡性淋巴結放療早期療效的能力進行了分析。
總之，ADC值能間接反應放療前后良惡性淋巴結水分子運動變化的總趨勢。但是，良惡性淋巴結病理變化的性質并不相同，ADC值區分這些病理變化的能力有其局限性。
參 考 文 獻
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