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目的:探讨磁共振扩散成像对直肠癌术前放化疗肿瘤消退分级的评价,以及与相关组织病理学变化的关系。材料与方法:对51例原发性直肠癌患者术前应用1.5T磁共振行MRI常规和扩散成像。测量放化疗过程中不同监测时间点肿瘤ADC值。比较ADC值及其变化规律与不同直肠癌消退分级的关系,及其与相关组织病理学变化的相关性。结果:降期组、未降期组、RCRG1-3级间治疗前肿瘤平均ADC值差异有统计学意义(F=3.754,p=0.007);RCRG 1级与RCRG 3级、T-未降期;RCRG 2级与RCRG 3级;RCRG 3级与T-降期;T-降期与T-未降期间差异有统计学意义(p<0.05)。RCRG1级在治疗第1周(t=2.404,p=0.025)、治疗第2周(t=3.308,p=0.003)的两个时间点,肿瘤平均ADC值的升高值都高于RCRG2级。不同RCRG分级间炎性反应程度、细胞核异型性程度和肿瘤细胞死亡程度均不相同,有统计学差异。RCRG1级与2级间的细胞核异型性、肿瘤细胞死亡程度差异有统计学意义(p<0.0167), RCRG1级与3级间的炎性反应程度、细胞核异型性、肿瘤细胞死亡程度差异均有统计学意义(p<0.0167); RCRG2级与3级间细胞核异型性有统计学差异(p<0.0167)。结论:磁共振扩散加权成像可以反映直肠癌病理消退分级间的差异;肿瘤降期与肿瘤消退分级间有较好的对应关系;RCRG1级与2级ADC值变化趋势相同,但幅度不同,与治疗反应性程度相关。放化疗反应性好的直肠癌病例在治疗第一周出现ADC值明显升高,但肿瘤体积下降不明显,可能与这部分病例经常伴有明显的炎性反应有关。放化疗反应性好病例的肿瘤细胞核异型性明显,与其肿瘤细胞更易受辐射和化疗药物损伤有关。