磁共振(MRI)扩散峰度成像(DKI)与拉伸指数模型(SEM)评价裸鼠原位肝细胞癌(HCC)异质性

目的 探讨磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)和拉伸指数模型(stretched exponential model,SEM)评估自然生长状态下裸鼠原位肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)空间和时间异质性的价值.方法 将25只原位HCC裸鼠模型随机分为A、B、C、D和E组,每组5只,分别于原位种植瘤生长至第21、28、35、42和49天进行1.5T MRI扫描,获得DKI和SEM以下各参数:平均峰度(mean kurtosis,MK)、平均扩散系数(mean diffusivity,MD)、扩散异质性指数α和扩散分布指数(distributed diffusion coefficient,DDC).使用Kruskal-Wallis H检验和Mann-Whitney U检验比较各组间肿瘤DKI和SEM各参数的差异.使用Spearman相关分析评价DKI和SEM各参数与组织病理学上坏死分数(necrotic fraction,NF)、微血管密度(micro-vessel density,MVD)、肿瘤细胞增殖指标Ki-67指数、HE染色肿瘤最大径切面直方图异质性指标的标准差(standard deviation,SD)和峰度以及肿瘤大小之间的相关性.结果 各组间肿瘤MK、MD、α和DDC值差异均有显著统计学意义(P均＜0.05).D组肿瘤MK值明显高于A、B和E组(P均＜0.05),α值明显低于A、B和E组(P均＜0.05).D组肿瘤MD和DDC值显著高于B组(P均＜0.05),E组显著高于B、C组(P均＜0.05).5组肿瘤的MK值与SD和峰度值高度正相关(r=0.603和0.604,P均＜0.05),α值与SD和峰度值高度负相关(r=-0.627和-0.620,P均＜0.05).从第21天至第42天肿瘤MK值与NF(r=0.587,P=0.006)、MVD(r=0.490,P=0.028)、Ki-67指数(r=0.569,P=0.009)和肿瘤大小(r=0.503,P=0.024)中度正相关,α值与NF(r=-0.577,P=0.008)、MVD(r=-0.490,P=0.028)、Ki-67指数(r=-0.574,P=0.008)和肿瘤大小(r=-0.488,P=0.029)中度负相关.从第28至第49天肿瘤MD和DDC值与NF高度正相关(r=0.706和0.664,P均＜0.05),与肿瘤大小中度正相关(r=0.492和0.525,P均＜0.05).结论 DKI和SEM或可成为临床无刨性评价HCC时间和空间异质性的生物影像学指标.