本研究使用3.0T MRI設(shè)備,采用Multi-echo FPGR序列,應(yīng)用BOLD-MRI技術(shù)測定大鼠Walker-256乳腺癌肉瘤移植瘤模型腫瘤區(qū)基礎(chǔ)R2*及吸入Carbogen氣體后R2*的信號變化,探索BOLD-MRI技術(shù)用于評價腫瘤乏氧狀況的可能。采用病理學免疫組化的方法探索腫瘤的R2*及△R2’與腫瘤新生血管生成及內(nèi)源性乏氧指標之間的相關(guān)性。通過BOLD-MRI技術(shù)與18F-FMISO PET在腫瘤乏氧評價的對照研究,探求腫瘤的R2*及△R2*與PET腫瘤乏氧評價指標的相關(guān)性。最后通過大鼠Walker-256腫瘤單劑量放療后BOLD-MRI R2*及△R2*信號的變化探索應(yīng)用BOLD-MRI監(jiān)測腫瘤再氧合過程的可能性。 第一部分BOLD-MRI檢測大鼠吸入Carbogen氣體后腫瘤R2*信號變化的初步研究 目的：建立大鼠Walker-256移植瘤模型,探索BOLD-MRI應(yīng)用于檢測荷瘤大鼠吸入Carbogen氣體后腫瘤R2*的信號變化的可能性。 材料與方法：雌性SD大鼠95只(160-180g),右下腹皮下接種Walker-256腫瘤細胞。成瘤SD大鼠腫瘤長至1.0-3.0cm行BOLD-MRI檢查。采用GE-Signa3.0T MRI,3英寸動物表面線圈及Multi-echo SPGR序列,大鼠自由吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后分別行BOLD-MRI檢查。掃描結(jié)束后,圖像傳至GE ADW4.3工作站,用R2Star分析軟件進行圖像后處理計算腫瘤吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后R2*值(R2*a、R2*b),并求得其變化值△R2*=R2*b-R2*a,同時計算腫瘤的體積。吸入Carbogen氣體前后R2*信號差異采用配對t檢驗,R2*。與△R2*之間及腫瘤體積大小與R2*a、△R2*之間行Pearson相關(guān)分析。不同AR2*變化方向組間腫瘤體積和R2*。差異采用兩樣本非參數(shù)檢驗(Wilcoxon檢驗)。 結(jié)果：接種95只SD大鼠,68只成瘤,成瘤率71.57%。腫瘤大小352-13173mm3,吸入空氣及Carbogen氣體后R2*值分別為41.18±22.29、38.91±21.35S-1,△R2*值為-2.26±3.90,差異有統(tǒng)計學意義(p=0.00)�！鱎2*值與R2*值呈負相關(guān)(r=-0.32,尸=0.03)。腫瘤的R2*a值與腫瘤的大小沒有明顯相關(guān)性,但是△R2*值與其存在正相關(guān)性(r=0.35,P=0.02)。吸入Carbogen氣體后R2*值變化方向不同組間體積大小及R2*a信號值均未見明顯差異(p=0.076,p=0.11)。 結(jié)論：BOLD-MRI可以檢測SD大鼠吸入Carbogen氣體前后Walker-256腫瘤R2*值的變化。大鼠吸入Carbogen氣體后Walker-256腫瘤的R2*值會發(fā)生顯著性下降,但不同荷瘤大鼠間差異較大。 第二部分大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2*信號與腫瘤血管生成、微血管結(jié)構(gòu)間關(guān)系初步研究 目的：探索大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2*信號與腫瘤血管生成及微血管結(jié)構(gòu)指標MVD、ICD、VEGF間的相關(guān)性。 材料與方法：荷瘤(Walker-256)雌性SD大鼠33只,待腫瘤生長至1.0-3.0cm大小行MRI檢查。采用GE-Signa3.0T MRI,3英寸動物表面線圈及Multi-echo SPGR序列,于大鼠自由吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后分別行BOLD-MRI檢查。掃描結(jié)束后,圖像傳至GE ADW4.3工作站,用R2Star分析軟件進行圖像后處理計算腫瘤吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后R2*值(R2*a、R2*b),并求得其變化值△R2*=R2*b-R2*a。MRI檢查完成后立即用斷頸法處死大鼠并分離腫瘤,行HE染色及免疫組化(CD34、VEGF),測定其MVD. ICD及VEGF免疫組化指數(shù)。腫瘤的R2*a、△R2*值分別與MVD、ICD、VEGF行Pearson相關(guān)分析,腫瘤的MVD、ICD、VEGF間也行Pearson相關(guān)分析。 結(jié)果：33只大鼠均完成MRI檢查,29只數(shù)據(jù)符合分析要求。腫瘤的MVD與VEGF呈正相關(guān)性(r=0.58,p=0.03),但腫瘤的R2*a、△R2*值與MVD、ICD、VEGF之間及ICD與MVD、VEGF之間均未發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān)性。 結(jié)論：大鼠Walker-256腫瘤的R2*a、△R2*信號值與腫瘤的血管生成及微血管結(jié)構(gòu)間沒有明顯相關(guān)性。 第三部分大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2*信號與HIF-1α及CAⅨ相關(guān)性初步研究 目的：探索大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2*信號與內(nèi)源性乏氧標志物HIF-1α及CAⅨ間相關(guān)性。 材料與方法：荷瘤(Walker-256)雌性SD大鼠33只,待腫瘤長至1.0-3.0cm大小行MRI檢查。采用GE-Signa3.0TMRI,3英寸動物表面線圈及Multi-echo GRE序列,于大鼠自由吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后分別行BOLD-MRI檢查。掃描結(jié)束后,圖像傳至GE ADW4.3工作站,用R2Star分析軟件進行圖像后處理計算腫瘤吸入空氣時及吸入Carbogen10分鐘后R2*值(R2*a、R2*b),并求得其變化值△R2*=R2*b-R2*a。MRI檢查完成后立即用斷頸法處死大鼠并分離腫瘤,行HE染色及免疫組化(HIF-1α、CAⅨ),測定其HIF-1α、CAⅨ免疫組化指數(shù)。腫瘤的R2*a、△R2*值分別與HIF-1α、CAⅨ行Pearson相關(guān)分析,腫瘤的HIF-1α、CAⅨ間及MVD、ICD、VEGF與HIF-1α、CAⅨ間也分別行Pearson相關(guān)分析。 結(jié)果：33只大鼠中29只完成全部MRI檢查及病理學檢測并且數(shù)據(jù)符合要求。腫瘤的R2*a、△R2*與CAⅨ間存在一定相關(guān)性(r=-0.48,P=0.009；r=0.37,P=0.049),但與腫瘤的HIF-1α間均未見明顯相關(guān)性。腫瘤的HIF-1α與CAⅨ間也未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。腫瘤的ICD與HIF-1α、CAⅨ間有一定的相關(guān)性,而MVD、VEGF與HIF-1α.CAⅨ間未見明顯相關(guān)性。 結(jié)論：大鼠Walker-256腫瘤的R2*a、△R2*信號值與腫瘤的內(nèi)源性乏氧標志物CAⅨ存在一定的相關(guān)性,但是與HIF-1α沒有明顯相關(guān)性。 第四部分BOLD-MRI與18F-FMISO PET成像在評價大鼠Walker-256腫瘤乏氧中的對照研究 目的：與18F-FMISO PET乏氧顯像對照,探索BOLD-MRI成像在大鼠Walker-256腫瘤乏氧檢測中的可行性。 材料與方法：荷瘤(Walker-256)雌性SD大鼠13只,待腫瘤長至2-5cm大小行MRI檢查。采用GE-Signa3.0T MRI,3英寸動物表面線圈及Multi-echo GRE序列,于大鼠自由吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后分別行BOLD-MRI檢查。掃描結(jié)束后,圖像傳至GE ADW4.3工作站,用R2Star分析軟件進行圖像后處理計算腫瘤吸入空氣時及吸入Carbogen10分鐘后R2*值(R2*a和R2*b),并求得其變化值△R2*=R2*b-R2*a及變化率△R2*％=△R2*/R2*a×100％。大鼠MRI檢查后18-22小時內(nèi)行PET/CT檢查,經(jīng)尾靜脈注入18F-FMISO(22.2-29.6MBq)后2小時、4小時分別行PET檢查,圖像傳至西門子syngo圖像工作站用TrueD分析軟件進行圖像融合分析,測定2小時、4小時的SUVmax、TMRmax、HV、HV％值。完成MRI及PET/CT檢查后立即用斷頸法處死大鼠并分離腫瘤,行HE染色及免疫組化(CD34、VEGF、HIF-1α.CAⅨ),測定其MVD值,VEGF、HIF-1α、CA Ⅸ免疫組化指數(shù)。大鼠吸入Carbogen氣體前后R2*信號間差異及注入18F-FMISO后2小時、4小時測得的SUVmax(腫瘤、肌肉)、TMRmax.HV間差異行配對t檢驗,腫瘤的R2*2、△R2*、△R2*％分別與SUVmax、HV、HV％進行Spearman相關(guān)分析。同時腫瘤的SUVmax、HV、HV％與MVD、VEGF、HIF-1α、CAIX間行Spearman相關(guān)分析。 結(jié)果：13只大鼠中10只完成全部MRI、PET/CT及病理學檢測且數(shù)據(jù)符合要求,吸入Carbogen氣體后Walker-256腫瘤R2*信號發(fā)生下降,差異有統(tǒng)計學意義(p=0.00)。注入18F-FMISO后2小時、4小時測得的腫瘤的SUVmax沒有明顯差異(p=0.39),但是肌肉的SUVmax、TMRmax、HV均可見明顯差異(p=0.01,0.00,0.02)。腫瘤的△R2*%與注入18F-FMISO后4小時測得的HV、HV%有明顯的相關(guān)性(r=0.636、0.721,p=0.048、0.019)但與2小時測得的HV、HV%沒有明顯相關(guān)性。腫瘤的R2*a、△R2*與SUVmax、HV、HV%之間未見明顯相關(guān)性。腫瘤的SUVmax、 HV、HV%與MVD、VEGF、HIF-1α、CAⅨ間均未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。 結(jié)論：大鼠吸入Carbogen氣體后Walker-256腫瘤的R2*信號會發(fā)生下降,注入18F-FMISO后4小時較2小時進行大鼠Walker-256腫瘤乏氧指標的測定更為合適。腫瘤的△R2*%可能是評價腫瘤乏氧的一個較為理想的指標。 第五部分大鼠Walker-256腫瘤單劑量放療后BOLD-MRI R2*信號變化初步研究 目的：探索BOLD-MRI在監(jiān)測SD大鼠Walker-256腫瘤單劑量放療后腫瘤再氧合變化的可行性。 材料與方法：SD荷瘤(Walker-256)雌性大鼠6只,待腫瘤長至1.0-3.0cm大小行MRI檢查。采用GE-Signa3.0T MRI,3英寸動物表面線圈,及Multi-echo GRE序列,于放療前數(shù)小時內(nèi)、放療后3-4小時、放療后1天、放療后3天四個時間點分別行大鼠自由吸入空氣時及吸入Carbogen氣體10分鐘后的BOLD-MRI檢查。掃描結(jié)束后,圖像傳至GE ADW4.3工作站,用R2Star分析軟件進行圖像后處理計算大鼠腫瘤、同層正常肌肉吸入空氣時及吸入Carbogen10分鐘后R2*值(R2*a和R2*b),并求得其變化值△R2*=R2*b-R2*a。大鼠放療采用高科直線加速器,劑量為單次20Gy。大鼠放療前后不同時間點腫瘤及正常肌肉的R2*a、△R2*值的變化行方差分析。腫瘤與正常肌肉間的R2*a、△R2*值之間行配對t檢驗。 結(jié)果：SD大鼠Walker-256腫瘤單劑量放療前后不同時間點的腫瘤與正常肌肉R2*a、△R2*值變化均未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學意義。腫瘤與正常肌肉間的R2*a值差異有統(tǒng)計學意義(p=0.000),但△R2*值未發(fā)現(xiàn)明顯差異。 結(jié)論：盡管腫瘤與肌肉單劑量放療后R2*a、△R2*值變化無明顯統(tǒng)計學意義,但BOLD-MRI仍可能是潛在的監(jiān)測腫瘤單劑量放療后再氧合變化的方法之一。
【學位單位】：復旦大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：R445.2
【文章目錄】：
中英文單詞縮寫
中文摘要
Abstract
前言
*信號變化的初步研究'>第一部分 BOLD-MRI檢測大鼠吸入Carbogen氣體后腫瘤R2^*信號變化的初步研究
    材料和方法
    結(jié)果
    討論
    小結(jié)
    參考文獻
    圖例說明
*信號與腫瘤血管生成、微血管結(jié)構(gòu)間關(guān)系初步研究'>第二部分 大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2^*信號與腫瘤血管生成、微血管結(jié)構(gòu)間關(guān)系初步研究
    材料和方法
    結(jié)果
    討論
    小結(jié)
    參考文獻
    圖例說明
*信號與HIF-1α及CAⅨ相關(guān)性初步研究'>第三部分 大鼠Walker-256腫瘤BOLD-MRI R2^*信號與HIF-1α及CAⅨ相關(guān)性初步研究
    材料和方法
    結(jié)果
    討論
    小結(jié)
    參考文獻
    圖例說明
18F-FMISO PET在評價大鼠Walker-256腫瘤乏氧中的對照研究'>第四部分 BOLD-MRI和¹⁸F-FMISO PET在評價大鼠Walker-256腫瘤乏氧中的對照研究
    材料和方法
    結(jié)果
    討論
    小結(jié)
    參考文獻
    圖例說明
第五部分 大鼠Walker-256腫瘤單劑量放療后BOLD-MRI初步研究
    材料和方法
    結(jié)果
    討論
    小結(jié)
    參考文獻
    圖例說明
綜述
    參考文獻
后記（一）
后記（二）

【參考文獻】

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本文編號：2847930