曾紅春王穎鑫王俊華韓 偉劉文亞

?

大鼠感染肝泡狀棘球蚴不同時期超聲動態(tài)演變與病理對照研究

曾紅春1
王穎鑫1
王俊華2
韓 偉1
劉文亞3

Department of Imaging Center，the First

Affiliated Hospital of Xinjiang Medical

University，Urumqi 830011，China

Address Correspondence to:LIU Wenya

E-mail:dr_ykdxlwy@163.com

國家自然科學(xué)基金項目（81460267）；新疆包蟲病基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)重點實驗室開放課題項目（XJDX0202-2013-4）。

R-33；R445.1

2015-11-10

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第5期：325-328

Chinese Journal of Medical Imaging

2016Volume 24 （5）:325-328

目的 本實驗研究采用大鼠肝泡狀棘球蚴模型，動態(tài)觀察大鼠肝泡狀棘球蚴病不同時期的超聲表現(xiàn)，并與病理結(jié)果對照，總結(jié)大鼠肝泡狀棘球蚴不同時期的典型超聲表現(xiàn)，探討超聲評價不同時期大鼠肝泡狀棘球蚴病的價值。材料與方法超聲動態(tài)監(jiān)測133只感染肝泡狀棘球蚴大鼠在不同時期（9周、28周、50周）的動態(tài)演變特征，并與病理對照。結(jié)果 接種9周時114個病灶（114/142，80.28％）超聲表現(xiàn)為高回聲，28個病灶（28/142，19.72％）表現(xiàn)為混合性。隨接種時間延長，病灶體積逐漸增大，實性高回聲病灶內(nèi)部可出現(xiàn)液化壞死區(qū)、鈣化灶逐漸增多；混合性病灶實性成分逐漸增多，回聲雜亂，伴數(shù)量不等的鈣化灶。病理結(jié)果顯示早期病灶表現(xiàn)為針尖樣/多囊泡樣、乳白色囊泡樣結(jié)構(gòu)，內(nèi)含不同比例的囊液，隨病程進(jìn)展，病灶內(nèi)實性成分及鈣化灶逐漸增多，囊液減少，鏡下表現(xiàn)為病灶周邊纖維組織逐漸增厚、內(nèi)容物逐漸趨向復(fù)雜、內(nèi)伴纖維組織、鈣化及壞死液化。結(jié)論 隨著接種時間延長，大鼠肝泡狀棘球蚴病灶病理結(jié)構(gòu)漸趨復(fù)雜，超聲可以靈敏地反映不同時期大鼠肝泡狀棘球蚴的特征性表現(xiàn)，以期為本病的轉(zhuǎn)歸提供影像學(xué)依據(jù)。

棘球蚴病，肝；超聲檢查；病理學(xué)；疾病模型，動物；大鼠，Sprague-Dawley

【Abstract】Purpose This study establishes a model of rats infected by hepatic alveolar echinococosis （HAE），presents the dynamic ultrasonic features at different stages and compares them to the pathologic results.The aim of this study is to evaluate the value of ultrasound in detecting HAE through summarizing the typical sonographic appearances at different stages.Materials and Methods For 133 rats with HAE at different stages （9 weeks，28 weeks，and 50 weeks） were monitored by using ultrasound，and the results were compared with the pathological findings.Results On the ninth weeks，the majority of lesions （114/142，80.28％） were hyperechoic and the other 28 ones （28/142，19.72％）showed mixed echoes.When the vaccination progressed，the volume of lesions increased.Foci liquefaction necrosis and calcification gradually increased in hyperechoic lesions；internal solid ingredients gradually increased in mixed lesions，with mixed echoes and calcification.White needle-like/multiple vesicle-like structure was shown in liver at early stage on pathology.Gradually，internal fibrous tissue and calcification increased with less hydatid fluid； under the microscope，the fibrous wall surrounding the lesions was thicken，and internal ingredients were complicated containing fibrous tissues and calcification.Conclusion With the progress of vaccination，the pathologic features of HAE in rats turn to be gradually more complicated.The pathological characteristics of HAE at different stages in rats can be demonstrated by ultrasound，thus ultrasound could be used as an imaging tool for its diagnosis.

【Key words】Echinococcosis，hepatic； Ultrasonography； Pathology； Disease models，animal； Rats，sprague-dawley

超聲檢查操作簡便，常作為肝泡狀棘球蚴?。╤epatic alveolar echinococosis，HAE）流行病學(xué)調(diào)查及臨床初診的首選檢查方法[1]。由于HAE的病理演變極其復(fù)雜，使得其影像學(xué)特征錯綜多變[2]。在人類HAE研究中，鑒于倫理學(xué)的限制，無法及時獲取不同時期HAE病灶的病理結(jié)果，其超聲特征與臨床分期之間的關(guān)系尚無定論。動物實驗研究表明，早期大鼠HAE病灶具有與人類HAE相似的超聲表現(xiàn)，且超聲可在一定程度上反映大鼠HAE病灶的病理特征[3-5]。本研究擬在此基礎(chǔ)上，借助大鼠HAE模型，動態(tài)觀察感染后不同時期大鼠HAE的超聲特征，總結(jié)不同時期大鼠HAE的病理演變規(guī)律，評價超聲在不同進(jìn)展期HAE中的診斷價值。

1　材料與方法

1.1實驗動物 133只SD大鼠，雌雄不限，清潔級，體重（220±20）g，鼠齡8～10周，由新疆醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供。以2只長沙爪鼠為種鼠，體重65g，由新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院動物實驗科學(xué)部提供。本研究經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院動物醫(yī)學(xué)實驗醫(yī)學(xué)倫理委員會審批（批準(zhǔn)號：IACUC2015423-06）。

1.2模型制備 處死種鼠、取出泡球蚴組織，除去壞死物，其余留組織稱重、剪磨、過濾、制成勻漿。以生理鹽水沖洗、沉淀，重復(fù)3次，剩余物加生理鹽水，制成混懸液（濃度為20％，20 000個原頭節(jié)/ml），溶液中加入青霉素和鏈霉素（藥物終濃度為250U/ml）。大鼠麻醉、備皮、消毒，開腹、直視下取大鼠肝葉進(jìn)針約1cm，注入混懸液0.2ml，局部止血，縫合。

1.3超聲檢查 采用GE Logiq7超聲診斷儀，探頭頻率8～12MHz，對所有接種后第9周、28周、50周健康存活的大鼠進(jìn)行超聲檢查，記錄病灶的部位、形態(tài)、最大直徑、邊界、內(nèi)部回聲、血流信號等。

1.4大鼠HAE的超聲分型

1.4.1早期（接種9周）病灶超聲分型[5]1型（點狀高回聲型）：肝內(nèi)點狀高回聲，直徑＜3mm，其內(nèi)無法引出彩色血流信號；2型（簇狀細(xì)小高回聲型）：肝內(nèi)簇狀點狀高回聲聚集，與周圍肝組織分界清晰，其內(nèi)無法引出彩色血流信號；3型（灶狀高回聲型）：肝內(nèi)見高回聲灶，直徑≥3mm，腫塊局限、邊界清楚，呈類圓形或不規(guī)則形，內(nèi)部回聲不均，后方伴輕度衰減，內(nèi)部及周邊未見血流信號；4型（混合回聲型）：肝內(nèi)可見多囊泡樣結(jié)構(gòu)，形態(tài)不規(guī)則，內(nèi)可見厚薄不一的高回聲帶與多個局限性無回聲或極低回聲夾雜分布，內(nèi)部無血流信號或引出少許血流信號。

1.4.2中晚期（接種28周、50周）病灶分型 按照病灶內(nèi)部有無液性成分進(jìn)行分型[6]：實性腫塊型，肝內(nèi)見高回聲灶，形態(tài)欠規(guī)整，內(nèi)部回聲分布均勻，可伴數(shù)量不等的鈣化灶；混合型，肝內(nèi)可見混合性病灶，欠規(guī)整，邊界不清，病灶內(nèi)部可見高-強回聲與無回聲雜亂分布。

1.5病理檢查 實驗結(jié)束后從不同接種時間、不同超聲分型的病灶中隨機抽取5只大鼠，共40只大鼠，采用頸椎離斷方法快速處死，剖腹取出肝臟組織，按取材要求切取標(biāo)本，用甲醛溶液固定，常規(guī)脫水、透明。經(jīng)石蠟包埋備用，切厚約5 μm均勻薄片，進(jìn)行HE及 Masson染色。

1.6統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件，經(jīng)正態(tài)分布和方差齊性檢驗后，不同時期HAE灶直徑比較采用單因素方差分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1不同時期超聲演變特征 接種9周時，142個病灶中，114個病灶（80.28％）超聲表現(xiàn)為高回聲，其中25個病灶（17.60％）表現(xiàn)為點狀高回聲（1型），55個病灶（38.73％）表現(xiàn)為簇狀細(xì)小高回聲（2型），34個病灶（23.94％）表現(xiàn)為灶狀高回聲（3型）；28個病灶（19.72％）為混合性病灶（4型），表現(xiàn)為肝內(nèi)高回聲病灶內(nèi)伴不同數(shù)量的類圓形無回聲（圖1A）。17個（14.91％）直徑≥7mm的4型病灶內(nèi)部可見鈣化灶。

接種28周時，99個病灶中，56個病灶（56.57％）表現(xiàn)為高回聲，病灶體積較9周時增大，平均直徑增加3mm，6個病灶（10.71％）內(nèi)部可見細(xì)小鈣化灶。43個病灶（43.43％）表現(xiàn)為混合性，病灶平均直徑較9周時增加5mm，病灶內(nèi)部實性成分增多，12個病灶（27.91％）內(nèi)部可見數(shù)量不等的鈣化灶分布于病灶邊緣及內(nèi)部（圖1B）。

接種50周時，79個病灶中，病灶平均直徑較28周增加約2.1mm，46個病灶（58.23％）表現(xiàn)為高回聲，15個病灶（32.61％）內(nèi)部伴有數(shù)量不等的鈣化灶；33個病灶（41.77％）表現(xiàn)為混合性，病灶回聲明顯不均勻，可見高回聲、極低回聲及無回聲區(qū)夾雜分布，病灶內(nèi)部及周邊可見鈣化灶。24個病灶（30.38％）蔓延至肝門部，累及血管及膽管（圖1C）。

圖1　SD大鼠HAE模型不同時期超聲演變特征。接種9周混合性病灶（箭）伴囊泡（箭頭，A）；接種28周病灶實性成分增多伴鈣化（箭，B）；接種50周實性病灶伴密集點狀鈣化（箭，C）

2.2不同時期病灶直徑的演變規(guī)律 接種9周時，病灶直徑普遍較小，隨接種時間延長，病灶直徑逐漸增大（圖2），接種9周時病灶直徑明顯小于接種28周和50周，接種28周時病灶直徑小于接種50周時，接種不同時期病灶大小差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=456.68，P＜0.01）。

圖2　接種不同時間病灶直徑的變化趨勢

2.3不同時期超聲動態(tài)演變與病理對照分析 接種9周時病灶體積普遍較小，114個病灶（80.28％）超聲表現(xiàn)為點狀、灶狀、簇狀高回聲，病理表現(xiàn)為肝內(nèi)單囊或多囊泡樣結(jié)構(gòu)，直徑＜2mm的病灶呈米黃色，邊壁較厚，直徑＞3mm的病灶呈乳白色囊泡樣結(jié)構(gòu)，內(nèi)含不同程度的囊液。28個病灶（19.72％）呈混合性回聲，病理表現(xiàn)為肝內(nèi)多囊泡樣結(jié)構(gòu)，部分突出于肝外，內(nèi)含較多囊液，切面呈多房狀。HE染色可見紅染蜷曲的單個或多個囊泡樣結(jié)構(gòu)，周邊被微血管、炎癥細(xì)胞和纖維組織包繞（圖3A）；Masson染色可見囊泡壁藍(lán)染，周邊環(huán)以藍(lán)染纖維組織（圖3B）。

隨病程進(jìn)展，病灶體積增大，病灶內(nèi)部成分復(fù)雜，接種28周時病灶較9周時增大，超聲表現(xiàn)呈實性或混合性病灶，部分實性病灶可伴液化成分，同時可出現(xiàn)數(shù)量不等的鈣化灶。實性腫塊型病灶近似石灰色或米黃色，透亮度極差，剖面可見厚壁囊性結(jié)構(gòu)，內(nèi)容物稠厚，部分凝結(jié)成團(tuán)?；旌闲圆≡畋砻嫱噶炼容^好，呈乳白色，病灶邊界不清，外形極不規(guī)則，類似“樹根樣”盤置于肝內(nèi)，剖面可見少量液體流出。HE染色可見較多纖維組織成分和小囊泡樣紅染結(jié)構(gòu)，周邊可見微血管及纖維組織包裹的炎癥反應(yīng)帶，其內(nèi)可見炎癥細(xì)胞（圖3C）；Masson染色病灶周邊纖維組織區(qū)藍(lán)染（圖3D）。

接種50周時，病灶體積較28周時增大，病灶內(nèi)部回聲復(fù)雜，實性成分增多，并可見鈣化灶，表面凹凸不平，呈灰白色或米黃色，與周圍肝臟組織分界不明顯，病灶周邊呈“樹根樣”或 “蟹足樣”向周圍肝組織延伸，甚至包繞大部分肝臟及肝門部結(jié)構(gòu)，剖面呈實性成分夾雜數(shù)量不等的小囊泡，囊泡內(nèi)含少量囊液，HE染色可見紅染的小囊泡和纖維組織結(jié)構(gòu)，周邊環(huán)以微血管、較厚的纖維組織及炎癥細(xì)胞（圖3E）；Masson染色病灶周邊纖維組織區(qū)藍(lán)染（圖3F）。

圖3　SD大鼠HAE模型不同時期超聲動態(tài)演變與病理對照分析。接種9周時，HE染色邊壁（箭）見多個芽生子囊（箭頭，HE，×100，A）；Masson染色病灶周邊見藍(lán)染纖維結(jié)構(gòu)（箭，Masson，×200，B）；接種28周時，HE染色病灶周邊見纖維組織（箭，HE，×40，C）；Masson染色病灶周邊見藍(lán)染纖維組織（箭，Masson，×100，D）；接種50周時，HE染色病灶周邊見纖維組織增厚（箭，HE，×40，E）；Masson染色病灶周邊見藍(lán)染纖維組織（箭，Masson，×20，F(xiàn)）

3　討論

纖維化、鈣化、液化壞死及囊泡樣結(jié)構(gòu)等多成分共存是HAE病灶的典型病理特征。目前影像學(xué)技術(shù)，尤其是超聲、CT和MRI可以揭示病灶內(nèi)部的特征性病理改變，在HAE的臨床診斷、鑒別診斷及術(shù)前評估中發(fā)揮重要作用[1，7-9]。Li等[1]總結(jié)了315個HAE病灶的臨床及超聲特征，發(fā)現(xiàn)直徑≤5cm的病灶表現(xiàn)為內(nèi)部無壞死液化的高回聲病灶，直徑＞10cm的病灶內(nèi)部出現(xiàn)鈣化及壞死液化，以上結(jié)果表明病灶的大小及內(nèi)部回聲特征與HAE的臨床分期密切相關(guān)。既往學(xué)者通過總結(jié)肝泡狀棘球蚴病灶的大小及影像學(xué)特征，進(jìn)而推測其臨床分期[10-11]，但無法及時獲取患者的病理結(jié)果，因此，HAE的生長狀態(tài)與臨床分期的相關(guān)性尚存在爭議。

本研究通過觀察不同接種時期大鼠HAE的超聲動態(tài)演變過程，經(jīng)超聲與病理對照分析發(fā)現(xiàn)，早期大鼠HAE病灶的超聲表現(xiàn)主要為體積較小的高回聲病灶及多囊泡樣回聲灶，與Li等[1]的研究結(jié)果相似，即早期HAE病灶主要表現(xiàn)為體積較小的高回聲病灶。本研究中早期HAE病灶呈現(xiàn)的多囊泡樣的超聲特征，在既往研究中尚未見報道，其原因可能是該期為HAE發(fā)展的極早期，臨床上很難及時發(fā)現(xiàn)。隨病程進(jìn)展，病灶體積逐漸增大、可占據(jù)多個肝葉，病灶周邊及內(nèi)部纖維化逐漸增多，鈣化灶所占比例增加、部分病灶內(nèi)部可出現(xiàn)不規(guī)則壞死液化區(qū)。超聲主要表現(xiàn)為實性腫塊型及混合性回聲型，病灶內(nèi)部回聲雜亂，出現(xiàn)數(shù)量不等的強回聲鈣化灶，夾雜不規(guī)則實性高回聲及不規(guī)則無回聲液化壞死區(qū)。上述結(jié)果表明，HAE的進(jìn)展主要表現(xiàn)為病灶內(nèi)部囊泡樣結(jié)構(gòu)相對減少，纖維化、液化壞死及鈣化成分逐漸增多。該病理演變過程與Kodama等[12]發(fā)現(xiàn)不同臨床分期HAE的MRI演變特征相似，但本研究中并未見假囊腫型病灶，其原因可能如Wang等[11]的研究認(rèn)為假囊型為肝泡狀棘球蚴的特殊類型，而并非晚期病灶的特有表現(xiàn)，主要原因為大鼠與人體在感染肝泡狀棘球蚴組織后機體產(chǎn)生不同免疫反應(yīng)所致。

本研究中接種早期大鼠肝泡狀棘球蚴病灶直徑普遍偏小，與接種28周、50周時病灶直徑比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。因此，病灶大小與病灶生長周期及生長狀態(tài)有一定的關(guān)系，直徑較小的病灶預(yù)示著病灶處于早期，隨接種時間延長，病灶體積逐漸增大。通過動態(tài)觀察大鼠HAE病灶的生長過程，發(fā)現(xiàn)早中期（接種9～28周）病灶增長速度較中晚期（28～50周）明顯，這種中晚期生長速度減慢的現(xiàn)象與體外實驗培養(yǎng)結(jié)果[13]一致，即肝泡狀棘球蚴組織在生長增殖過程中，會出現(xiàn)早期生長迅速、中期進(jìn)入平臺期、晚期生長緩慢的現(xiàn)象。早期大鼠HAE病灶中僅有極少數(shù)病灶內(nèi)部出現(xiàn)鈣化灶，隨著病程進(jìn)展，病灶內(nèi)部鈣化灶數(shù)量逐漸增多。因此，鈣化灶的出現(xiàn)和增多往往表明肝泡狀棘球蚴病灶的活性減低，處于較晚的臨床分期。

總之，本研究采用大鼠HAE模型，動態(tài)觀察接種不同時期大鼠HAE病灶的超聲動態(tài)演變規(guī)律，并與病理結(jié)果進(jìn)行對照，發(fā)現(xiàn)大鼠HAE病灶具有與人類HAE病灶相似的演變過程，超聲可以很好地反映不同生長周期HAE病灶的生長狀態(tài)。

[1]Li T，Chen X，Zhen R，et al.Widespread co-endemicity of human cystic and alveolar echinococcosis on the eastern Tibetan Plateau，northwest Sichuan/southeast Qinghai，China.Acta Trop，2010，113（3）:248-256.

[2]Kantarci M，BayraktutanU，Karabulut N，et al.Alveolar echinococcosis:spectrum of findings at cross-sectional imaging.Radiographics，2012，32（7）:2053-2070.

[3]Zeng H，Wang J，XieW，et al.Assessment of early hepatic echinococcus multilocularis infection in rats with real-time contrast-enhanced ultrasonography.Ultrasound Med Biol，2012，38（11）:1982-1988.

[4]曾紅春，王靜，劉文亞，等.大鼠肝泡球蚴病模型早期超聲造影表現(xiàn)與病理對照分析.新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2015，38（3）:310-313.

[5]曾紅春，王俊華，劉文亞，等.早期大鼠肝泡狀棘球蚴病模型的超聲表現(xiàn)與病理對照.中國介入影像與治療學(xué)，2015，12（8）:508-511.

[6]朱帝文，任偉新，顧俊鵬，等.超聲在篩檢大鼠肝泡狀棘球蚴病模型中的應(yīng)用價值.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2009，25（3）:363-365.

[7]孫艷秋，張永海，楊梅，等.CT與MRI在晚期肝泡型包蟲病離體肝切除自體肝移植中的應(yīng)用.中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2015，23（8）:610-613.

[8]Becce F，Pomoni A，Uldry E，et al.Alveolar echinococcosis of the liver:diffusion-weighted MRI findings and potential role in lesion characterisation.Eur J Radiol，2014，83（4）:625-631.

[9]Azizi A，Blagosklonov O，Lounis A，et al.Alveolar echinococcosis:correlation between hepatic MRI findings and FDG-PET/CT metabolic activity.Abdom Imaging，2015，40（1）:56-63.

[10] 王靜，曾紅春，王健，等.肝泡型包蟲影像學(xué)分型與 PNM分期、直徑的關(guān)系及病程變化研究.新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2015，38（2）:200-203，207.

[11]Wang J，Xing Y，Ren B，et al.Alveolar echinococcosis:correlation of imaging type with PNM stage and diameter of lesions.Chin Med J，2011，124（18）:2824-2828.

[12]Kodama Y，F(xiàn)ujita N，Shimizu T，et al.Alveolar echinococcosis:MR findings in the liver.Radiology，2003，228（1）:172-177.

[13]張亞樓，王婷婷，周曉濤，等.泡球蚴組織體外培養(yǎng)的生長發(fā)育觀察.中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，2007，25（2）:93-96.

（本文編輯 張春輝）

Ultrasonographic Features of Hepatic Alveolar Echinococcosis at Different Stages in Rats:Compared with Pathological Findings

ZENG Hongchun
WANG Yingxin
WANG Junhua
HAN Wei
LIU Wenya

1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院腹部超聲診斷科新疆烏魯木齊 830011
2.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院新疆包蟲病基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)重點實驗室 新疆烏魯木齊830011
3.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心 新疆烏魯木齊 830011

劉文亞

2015-10-02

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.05.002