時(shí)光麗
河南省中醫(yī)院(河南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院)放射科,河南省鄭州市 450000
胰腺癌是一種常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,早期發(fā)現(xiàn)率低,僅Ⅰ期與少數(shù)Ⅱ期患者可通過(guò)手術(shù)治療,但術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率較高,預(yù)后較差。隨著生物學(xué)理論與技術(shù)的發(fā)展,抗血管生成治療等生物療法成為目前胰腺癌臨床治療的重要方法,同時(shí),療效的動(dòng)態(tài)化評(píng)估是提高治療效果的重要途徑[1]。能譜CT具有物質(zhì)分離技術(shù),能夠?qū)⑺?、鈣等不同基物質(zhì)進(jìn)行利用,獲取碘基圖像,并對(duì)相關(guān)物質(zhì)濃度值進(jìn)行定量分析,成為目前評(píng)估胰腺癌臨床療效的一種有效方法[2]。本研究通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),評(píng)估能譜CT成像對(duì)于胰腺癌抗血管治療效果的價(jià)值,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 選擇22只BALB/c裸鼠[北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號(hào):SCXK(京)2009-0003]作為試驗(yàn)動(dòng)物,均為雄性,周齡6~8周,體重18~20g,于無(wú)特定病原體(SPF)級(jí)屏障系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行飼養(yǎng),溫度始終維持在23~25℃,濕度始終維持在45%~50%,嚴(yán)格消毒整個(gè)飼養(yǎng)環(huán)境,人工控制12h晝夜變換變換光照,所食飼料與飲水均進(jìn)行消毒喂養(yǎng),所有實(shí)驗(yàn)操作器材、相關(guān)用品均嚴(yán)格進(jìn)行滅菌處理,實(shí)驗(yàn)全過(guò)程均嚴(yán)格遵循無(wú)菌操作原則。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法 細(xì)胞培養(yǎng)方法:用含有10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株BxPC-3(上海奧陸生物科技有限公司)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),置于恒溫孵育箱內(nèi)進(jìn)行單層培養(yǎng),培養(yǎng)環(huán)境設(shè)置:溫度37℃,CO2濃度5%,濕度飽和。
細(xì)胞接種方法:細(xì)胞株進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí),用0.25%濃度的胰蛋白酶溶液給予傳代消化,洗滌離心處理,計(jì)數(shù),于裸鼠腋窩皮下接種0.1ml混懸液,混懸液中含單細(xì)胞量為1.0×107,觀察腫瘤生長(zhǎng)情況,每7d用游標(biāo)卡尺精確測(cè)量腫瘤大小。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組方法:22只小鼠于種植腫瘤細(xì)胞14d后,隨機(jī)選擇20只荷瘤鼠并按照隨機(jī)數(shù)表法分為觀察組與對(duì)照組各10只。觀察組于腫瘤種植后15d、22d,向腹腔內(nèi)注入含有貝伐珠單抗的0.1ml生理鹽水溶液,確保每只小鼠貝伐珠單抗劑量為10mg/kg。對(duì)照組則僅給予生理鹽水注射。兩組小鼠均于腫瘤種植后28d給予能譜CT掃描。
能譜CT檢查方法:采用GE Discovery CT750 HD 寶石能譜 CT進(jìn)行檢查。檢查前消毒裸鼠,并向腹腔內(nèi)注射濃度為6%的水合氯醛溶液,注射劑量100mg/kg,裸鼠麻醉后,將裸鼠以俯臥位固定于動(dòng)物固定架上,固定其軀干與四肢,注意保暖。啟動(dòng)能譜掃描模式(GSI),掃描全部腫瘤組織與肝臟組織,管電流600mA,管電壓80kV與140kV,層厚0.625mm,螺距0.984,探測(cè)器0.625mm×64,F(xiàn)OV 250×250,矩陣512×512,螺旋掃描速度0.6s/360°。常規(guī)平掃后,經(jīng)尾靜脈采用高壓注射器注入含濃度300mI/ml碘海醇的生理鹽水0.08ml,注射速率0.02ml/s,在4s內(nèi)完成注射,注射后10s、20s、60s時(shí),分別給予增強(qiáng)掃描,同樣掃描腫瘤組織與肝臟組織,掃描參數(shù)設(shè)置與平掃相同。
圖像處理方法:所有圖像均上傳至GE AW4.4工作站,挑選腫瘤顯示最佳KeV圖像,在圖像中的腫瘤最大徑層面上,分別于腫瘤邊緣區(qū)、中心區(qū)、肝臟內(nèi)非血管區(qū)域設(shè)置大小相同的ROI區(qū)域,避開(kāi)壞死灶、鈣化灶、出血區(qū)。連續(xù)選擇2個(gè)層面ROI,取2次的平均值,記錄ROI內(nèi)碘含量,根據(jù)碘基圖計(jì)算,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化碘含量值,計(jì)算公式為標(biāo)準(zhǔn)化碘含量值=測(cè)得的腫瘤組織碘含量/同期相肝臟碘含量。
染色處理:腫瘤種植第28天行能譜CT檢查后,頸椎脫臼法處死裸鼠,提取裸鼠體內(nèi)腫瘤組織,給予HE染色與腫瘤微血管密度(MVD)染色處理。將染色后的切片置于×100倍鏡下觀察并明確腫瘤內(nèi)血管密度最大處,再置于×200倍鏡對(duì)5個(gè)視野內(nèi)的微血管進(jìn)行計(jì)數(shù),取5次計(jì)數(shù)的平均值。一個(gè)微血管就是在鏡下顯示為棕黃色或棕褐色的一個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞叢,當(dāng)結(jié)構(gòu)不相連時(shí),其分支結(jié)構(gòu)也對(duì)應(yīng)一個(gè)血管計(jì)數(shù),但不對(duì)厚壁血管或超過(guò)50μm管徑的血管進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1.3 觀察指標(biāo) 比較三期掃描時(shí)兩組裸鼠的腫瘤邊緣區(qū)、腫瘤中心區(qū)的碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值,分析三期增強(qiáng)掃描腫瘤組織碘含量與MVD的相關(guān)性。
2.1 兩組裸鼠三期增強(qiáng)掃描時(shí)的腫瘤邊緣區(qū)與腫瘤中心區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值 兩組實(shí)驗(yàn)裸鼠三期增強(qiáng)掃描時(shí)的腫瘤邊緣區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值均顯著高于腫瘤中心區(qū)(P<0.05);觀察組腫瘤邊緣區(qū)、腫瘤中心區(qū)三期增強(qiáng)掃描碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值均顯著低于對(duì)照組相應(yīng)數(shù)值(P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 兩組裸鼠三期增強(qiáng)掃描時(shí)的腫瘤邊緣區(qū)與中心區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值
注:觀察組與對(duì)照組腫瘤中心區(qū)、邊緣區(qū)的三期增強(qiáng)掃描值比較,*P<0.05,#P<0.05。
2.2 兩組裸鼠MVD值比較 染色處理后微血管計(jì)數(shù)分析顯示,觀察組MVD值為17.18±1.71,對(duì)照組為47.11±3.82,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 腫瘤組織碘含量與MVD相關(guān)性 能譜CT三期增強(qiáng)掃描顯示,腫瘤邊緣區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值與MVD相關(guān)性系數(shù)分別為0.938(P<0.05)、0.819(P<0.05)、0.955(P<0.05),呈顯著的正相關(guān)性。
能譜CT能夠?qū)⒒旌夏芰砍上衲J睫D(zhuǎn)換為單能量成像模式(keV),不僅能夠提供傳統(tǒng)的影像學(xué)掃描圖像,還能夠提供單能量圖像、基物質(zhì)圖像、能譜曲線、有效原子序數(shù)等圖像與信息,通過(guò)物質(zhì)分離技術(shù),能夠充分利用水、鈣等不同基物質(zhì),并根據(jù)生成的基物質(zhì)圖像,對(duì)基物質(zhì)濃度進(jìn)行定量檢測(cè)與定性分析。能譜CT的偽影去除效果佳,可有效優(yōu)化圖像質(zhì)量,對(duì)比圖像噪聲比,并運(yùn)用數(shù)字減影系統(tǒng)與瞬時(shí)轉(zhuǎn)換的高壓發(fā)生器等成像系統(tǒng),在圖像質(zhì)量方面獲得更高的優(yōu)越性。在腫瘤診斷與治療評(píng)估中,能譜CT能夠運(yùn)用物質(zhì)分離技術(shù),將水、碘設(shè)置為基物質(zhì),并生成碘基圖,運(yùn)用碘基圖定量分析病灶攝碘情況,間接反映腫瘤血供情況[3-5]。
碘基圖在碘濃度分析中具有高度的敏感性,而CT增強(qiáng)掃描使用的對(duì)比劑主要物質(zhì)成分為碘,因此,通過(guò)增強(qiáng)掃描生成的碘基圖像在分析腫瘤血供情況方面有顯著的優(yōu)勢(shì)[6-8]。本研究顯示,能譜CT能夠?qū)δ[瘤邊緣區(qū)、腫瘤中心的三期增強(qiáng)掃描碘含量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化值定量分析。采用貝伐珠單抗進(jìn)行抗血管治療后,腫瘤內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)有了變化,能夠進(jìn)入腫塊中的碘也會(huì)出現(xiàn)變化,這種變化會(huì)反映在腫瘤組織的碘含量變化中,選擇ROI進(jìn)行計(jì)算比較,能夠分析不同組織部位的碘含量值差異[9-10]。本研究顯示,兩組實(shí)驗(yàn)裸鼠三期增強(qiáng)掃描時(shí)的腫瘤邊緣區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值均顯著高于腫瘤中心區(qū)(P<0.05);觀察組腫瘤邊緣區(qū)、腫瘤中心區(qū)三期增強(qiáng)掃描碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值均顯著低于對(duì)照組相應(yīng)數(shù)值(P<0.05),經(jīng)過(guò)抗血管治療后,腫瘤內(nèi)部的碘含量顯著降低。經(jīng)過(guò)后續(xù)切片染色分析,腫瘤邊緣區(qū)碘含量標(biāo)準(zhǔn)化值與MVD呈顯著的正相關(guān)性(P<0.05),表明碘含量能夠間接反映治療前后微血管變化情況,是抗血管生成治療效果評(píng)估的一個(gè)可靠指標(biāo)[5]。
綜上分析,實(shí)驗(yàn)提示,能譜CT能夠?qū)铙w內(nèi)的腫瘤組織碘含量進(jìn)行定量分析,有效反映腫瘤組織血流灌注情況,以此評(píng)估腫瘤抗血管生成治療效果。