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能谱CT多参数定量评估大鼠C6胶质瘤放疗反应

黄晓宇  
【摘要】:目的:探索能谱CT多参数定量评估大鼠C6胶质瘤放疗反应的可行性。方法:40只健康雄性Wistar大鼠,于右侧基底节区接种大鼠C6胶质瘤细胞,接种后第10天进行能谱CT扫描确定是否成瘤,在38只荷瘤鼠中随机处死2只做病理标本。剩余36只荷瘤鼠依据肿瘤大小范围平均分为4组:假照射荷瘤组和3个荷瘤照射组(照射剂量分别为4Gy、8Gy与12Gy)。每组9只分别进行模拟放疗与单次局部放疗。放疗后增强CT扫描时间点分别为第7天、14天和21天,扫描后各组随机处死2只大鼠进行CD105、Ki67、VEGF、α-SMA免疫组化染色。C6胶质瘤细胞接种后,每天对荷瘤鼠的精神活动状态及进食水情况进行观察。收集扫描图像,测量不同时间点和各组荷瘤鼠脑组织中的瘤体区、瘤周区及对侧镜像区的能谱参数:碘(水)值、能谱曲线斜率和60KeV单能量下CT值。测量ROI直径为0.5mm,每个区域测量3次,瘤周区放置范围为:瘤体边缘2.5mm以内。将CD105、Ki67、VEGF、α-SMA免疫组化染色结果的阳性细胞计数(计数方法:每个区域取3个视野,计数并求平均值)。统计学分析不同区域、不同剂量下能谱参数与免疫组化表达的相关性。结果:1.瘤细胞接种后大鼠生存状态观察结果:瘤细胞接种后10天内所有大鼠精神状态良好,进食水量变化不明显;放疗后7-14天,4组大鼠进食水逐渐减少,毛皮失去光泽,个别大鼠出现死亡;放疗后第14-21天所有大鼠均出现不同程度偏瘫、跛行、眼球结膜及鼻出血、拒食水等现象,对外界刺激反应极差甚至无反应,濒死状态或快速死亡;放疗后第14-21天各组动物死亡数目快速增加,以假照射组与4Gy放疗组死亡率最高。8Gy、12Gy组大鼠精神状态有所恢复,大鼠活动增加、进食水略增多,仍出现突然死亡现象。2.放疗前后能谱参数与免疫蛋白表达相关性分析结果:(1)瘤细胞接种后10天相关性分析结果:能谱CT参数60KeV单能量CT值与VEGF、CD105、α-SMA、Ki67相关系数r分别为:0.78,0.68,0.68.0.89,p0.05;I(W)值CD105和α-SMA相关系数r分别为:0.71,0.84,p0.05;能谱曲线斜率K值与CD105和α-SMA相关系数分别为:0.72,0.84,p0.05;(2)放疗后各组相关性分析结果:假照射组和4Gy组相关系数较低,其中假照射组60KeV单能量CT值与CD105、Ki67、VEGF、α-SMA相关系数分别为:r=0.72,0.77,0.71,0.68;4Gy组60KeV单能量CT值与CD105 Ki67、VEGF、α-SMA相关系数分别为:r=0.75,0.64,0.76,0.14;8Gy组与12Gy组相关系数较高r0.7。3.不同剂量组放疗前后能谱参数与蛋白表达变化:0Gy照射组在不同时间点Ki67、CD105总体呈上升趋势,平均值分别为7.80±1.03,11.00±2.80,13.70±3.61,15.82±2.79;11.81±1.56,10.83±0.66,14.24±4.02,15.03±2.54;4Gy组不同时间点能谱参数及免疫组化结果均无明显规律变化;8Gy组60KeV、CD105、VEGF、α-SMA值随时间变化均呈轻度下降趋势,I(W)、K及Ki67无明显规律变化;12Gy组能谱CT参数(60KeV、I(W)、K)及免疫组化值(CD105、VEGF、α-SMA)均呈明显下降趋势。结论:1.能谱参数(碘(水)值、能谱曲线斜率和60KeV单能量CT值)可以反映大鼠C6胶质瘤的血管生成;60KeV单能量CT值与α-SMA相关性最高,可以早期反映大鼠C6胶质瘤新生血管的成熟度。2.不同照射剂量下,能谱参数(碘(水)值、能谱曲线斜率和60KeV单能量CT值)与VEGF、CD105、α-SMA、Ki67的相关性均较高,其中与CD105和VEGF的相关性最高,能谱参数可以定量评估大鼠C6胶质瘤的放疗反应。


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