李新彥
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肝癌超聲血流特點(diǎn)與微血管密度及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子的相關(guān)性研究
李新彥①
[摘要]目的:觀察彩色多普勒超聲檢測的肝癌血流特點(diǎn),探究其與微血管密度(MVD)及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)的相關(guān)性。方法:選取60例經(jīng)病理證實(shí)的原發(fā)性肝癌患者,所有患者手術(shù)切除前均行彩色多普勒超聲檢查,記錄彩色多普勒血流顯像(CDFI)顯示的腫瘤血流信號(hào),并以此為根據(jù)進(jìn)行血流分級(jí),同時(shí)檢測血流阻力指數(shù)(RI)及相對灌注率;術(shù)后取腫瘤組織病理切片,采用免疫組織化學(xué)技術(shù)對腫瘤組織MVD及VEGF的表達(dá)進(jìn)行檢測。觀察術(shù)前肝癌超聲血流特點(diǎn)與腫瘤組織MVD及VEGF表達(dá)的關(guān)系。結(jié)果:隨著肝癌血流分級(jí)的增高,腫瘤組織VEGF表達(dá)陽性率及MVD也明顯增高,以Ⅲ級(jí)患者的VEGF陽性率及MVD計(jì)數(shù)最高,分別為85.0%及(51.8±20.5)個(gè);不同血流分級(jí)患者的VEGF表達(dá)及MVD比較差異顯著(x2=11.673,P<0.05)及(F=17.892,P<0.05),Spearman分析顯示,血流分級(jí)與肝癌組織VEGF表達(dá)及MVD顯著相關(guān)(x2=11.673,P<0.05);相對灌注率與VEGF表達(dá)、MVD顯著相關(guān)(r=0.38、0.42,P<0.05),RI與MVD的相關(guān)性明顯(r=0.47,P<0.05),而與VEGF表達(dá)無關(guān)(r=0.13,P>0.05)。結(jié)論:彩色多普勒超聲是檢測原發(fā)性肝癌血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)的一種無創(chuàng)檢查,聯(lián)合VEGF及MVD這兩種免疫組織化學(xué)指標(biāo),可對肝癌的血管生成狀態(tài)進(jìn)行有效的評(píng)價(jià),為肝癌的診斷、治療及預(yù)后提供重要的客觀依據(jù)。
[關(guān)鍵詞]原發(fā)性肝癌;彩色多普勒超聲;微血管密度;血管內(nèi)皮生長因子;免疫組化

李新彥,女,(1978- ),本科學(xué)歷,主治醫(yī)師。東營市東營區(qū)人民醫(yī)院超聲科,研究方向:超聲診斷。
[First-author’s address] Ultrasonic Department in People’s Hospital of Dongying District, Dongying, Shandong 257000, China.
原發(fā)性肝癌是臨床上一種常見的惡性腫瘤,具有生長迅速、肝內(nèi)或肝外轉(zhuǎn)移早及病死率高等特性,給患者的生命造成了極大的威脅。同時(shí)原發(fā)性肝癌也是一種富血供腫瘤,腫瘤滋養(yǎng)血管的生成可對腫瘤的侵襲、生長及轉(zhuǎn)移能力造成較大的影響,在肝癌的發(fā)生發(fā)展十分關(guān)鍵,故了解肝癌的血流特點(diǎn)有利于肝癌的診斷、治療和預(yù)后判斷[1]。腫瘤快速生長和繁殖轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)是新生血管,目前已有多種促血管生成因子被發(fā)現(xiàn),其中血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的促血管生成作用較強(qiáng),能明顯促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、分裂及轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致大量新生血管的形成[2-3]。腫瘤感興趣區(qū)(region of interest,ROI)的腫瘤微血管密度(micro vessel density,MVD)可作為檢測血管形成活性的重要指標(biāo)[4]。MVD是腫瘤微血管的一種定量指標(biāo),不僅能夠代表腫瘤新生血管形成的程度,還對腫瘤預(yù)后的判斷十分可靠。本研究對原發(fā)性肝癌患者的血流進(jìn)行彩色多普勒血流顯像(color Doppler flow imaging,CDFI)檢測,旨在觀察其血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),了解腫瘤的供血情況,同時(shí)探究血流特點(diǎn)與MVD及VEGF的相關(guān)性,以對肝癌血管生成的活性進(jìn)行評(píng)價(jià),為臨床治療及預(yù)后判定提供依據(jù)。
1.1 一般資料
選取2012年6月至2015年6月東營市東營區(qū)人民醫(yī)院收治的60例經(jīng)手術(shù)及病理證實(shí)為原發(fā)性肝癌的患者,其中男性35例,女性25例;年齡28~72歲,平均年齡(54.4±7.5)歲;病灶大小1.8~5.0 cm,平均病灶大小(3.6±1.0)cm。腫瘤中低分化癌34例,高分化癌26例。肝細(xì)胞癌53例,膽管細(xì)胞癌4例及混合型3例。發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者14例,未發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者46例。1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)
(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①所有患者術(shù)前均未行介入治療或化療;②術(shù)前一周內(nèi)行彩色多普勒檢查;③所有患者及家屬均事先知情并同意接受研究。
(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①彌漫型肝癌患者;②多普勒超聲檢查未探及血流信號(hào)的患者。
1.3 儀器與材料
(1)LOGIQ-S8彩色多普勒超聲診斷儀(美國GE公司生產(chǎn)),探頭選擇3.5 C和7.0 C凸陣探頭,頻率為2.0~10.0 MHz。
(2)VEGF鼠抗人單克隆抗體、鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶免疫組化超敏試劑盒(SP)均由福建邁新生物分司提供;DAB顯色試劑盒、CD34鼠抗人單克隆抗體購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.4 檢測方法
1.4.1 超聲檢查及血流分級(jí)
(1)所有患者術(shù)前12 h禁食后取仰臥位及左側(cè)臥位,再進(jìn)行二維超聲檢查,在超聲多切面掃描下觀察整個(gè)肝臟及周圍臟器的回聲情況,記錄肝內(nèi)病灶的大小、形態(tài)、位置、包膜以及回聲特點(diǎn)。利用彩色多普勒能量(colora Doppler energy,CDE)圖對病灶周邊及其內(nèi)部的血流情況進(jìn)行觀察,應(yīng)用CDFI對肝癌腫塊內(nèi)及周邊血供情況進(jìn)行顯示,對彩色多普勒血流各技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,直至腫瘤血流顯示最佳狀態(tài)為止。
(2)血流分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]。①CDFI下顯示腫瘤內(nèi)無明顯血流,且血流信號(hào)呈點(diǎn)狀或短線狀(1~2個(gè))為Ⅰ級(jí);②顯示腫瘤內(nèi)血流較為豐富,且血流信號(hào)呈點(diǎn)狀(3~4個(gè))或1條較長條狀信號(hào)為Ⅱ級(jí);③若顯示腫瘤內(nèi)血流十分豐富,且血流信號(hào)呈點(diǎn)狀(5個(gè)以上)或2條較長條狀血流信號(hào)為Ⅲ級(jí)。
(3)查找腫瘤內(nèi)搏動(dòng)性血流,并測量血流阻力指數(shù)(resistive index,RI),記錄測得的最高收縮期峰值流速所對應(yīng)的RI值。通過CDFI選出較大范圍的病灶內(nèi)血流分布切面圖,采用Trace功能手動(dòng)描繪,并測量血流信號(hào)總覆蓋面積,測得的數(shù)值即為灌注面積;在二維聲像圖下測量病灶面積,計(jì)算相對灌注率(公式1):
相對灌注率=灌注面積÷病灶面積×100% (1)
1.4.2 免疫組化檢測VEGF表達(dá)及MVD
(1)標(biāo)本準(zhǔn)備。肝癌組織標(biāo)本經(jīng)手術(shù)取出后,由病理專家進(jìn)行病理分型及分化程度分級(jí)。將手術(shù)標(biāo)本置于10%的甲醛中固定,24 h后取材、脫水及石蠟包埋,并進(jìn)行4 μm連續(xù)切片4張,其中2張分別作HE染色和免疫組化,其他2張切片備用。
(2)染色方法。采用SP法進(jìn)行染色,嚴(yán)格按照試劑盒說明書上的操作進(jìn)行,將PBS代替-抗作為陰性對照。HE染色可用于腫瘤浸潤深度的檢測。
(3)判斷指標(biāo)。①VEGF的表達(dá)[6]:細(xì)胞胞漿是VEGF的主要表達(dá)部位,胞漿內(nèi)呈棕黃色顆粒分布,且分布的異質(zhì)性明顯為陽性細(xì)胞,計(jì)算陽性細(xì)胞表達(dá)的百分?jǐn)?shù),若百分?jǐn)?shù)>30%,記為VEGF陽性表達(dá)(+);若百分?jǐn)?shù)<30%,記為VEGF陰性表達(dá)(-);②MVD計(jì)數(shù):微血管記數(shù)參照Weider血管計(jì)數(shù)法,在400倍鏡下計(jì)數(shù)每個(gè)視野內(nèi)被染成棕色的血管環(huán)數(shù)目,取平均值作為該例標(biāo)本的MVD值[7]。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比或百分比表示。用t檢驗(yàn)進(jìn)行兩組間計(jì)量資料差異比較,用多重方差分析進(jìn)行多組間計(jì)量資料差異比較,用卡方分割檢驗(yàn)進(jìn)行多組間計(jì)數(shù)資料差異比較,肝癌血流特點(diǎn)與VEGF表達(dá)及MVD的相關(guān)性采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 肝癌血流分級(jí)與VEGF表達(dá)的關(guān)系
血流分級(jí)為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)的肝癌患者腫瘤組織中VEGF表達(dá)陽性率分別為51.7%、66.7%和85.0%,以Ⅲ級(jí)患者VEGF陽性率明顯高于其他兩級(jí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=11.673,P<0.05);Ⅱ級(jí)患者VEGF陽性率較I級(jí)患者高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=13.468,P<0.05)。提示肝癌患者的VGEF表達(dá)隨著血流分級(jí)的增高而增高,見表1。

表1 肝癌血流分級(jí)與VEGF表達(dá)的關(guān)系[例(%)]
2.2 肝癌血流分級(jí)與MVD的關(guān)系
血流分級(jí)為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)的肝癌患者腫瘤組織中MVD計(jì)數(shù)明顯高于其他兩級(jí),Ⅱ級(jí)患者M(jìn)VD計(jì)數(shù)較I級(jí)患者高,MVD計(jì)數(shù)隨著血流分級(jí)的增高而增高,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=17.892,P<0.05),見表2。
表2 肝癌血流分級(jí)與MVD的關(guān)系(±s)

表2 肝癌血流分級(jí)與MVD的關(guān)系(±s)
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2.3 肝癌VEGF表達(dá)及MVD與多普勒血流參數(shù)的關(guān)系
VEGF表達(dá)陽性肝癌患者的相對灌注率明顯高于表達(dá)陰性的患者,兩者相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.04,P<0.05);而VEGF表達(dá)陽性的患者與陰性患者的RI相比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.25,P>0.05)。肝癌組織MVD中位數(shù)>40組患者的相對灌注率及RI均明顯高于MVD中位數(shù)<40組患者,兩者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.037,P<0.05),見表3。
2.4 肝癌血流分級(jí)、多普勒血流參數(shù)與VEGF表達(dá)、MVD的相關(guān)性分析
經(jīng)Spearman等級(jí)相關(guān)性分析,肝癌組織VEGF表達(dá)與血流分級(jí)、相對灌注率存在顯著的正相關(guān)性(r=0.38,r=0.42,P<0.05),而與RI無相關(guān)性(r=0.13,P>0.05)。肝癌組織MVD與血流分級(jí)、相對灌注率及RI均存在顯著的正相關(guān)性(r=0.55, r=0.58,r=0.47;P<0.05),見表4。
表3 肝癌VEGF表達(dá)及MVD與多普勒血流參數(shù)的關(guān)系(±s)

表3 肝癌VEGF表達(dá)及MVD與多普勒血流參數(shù)的關(guān)系(±s)
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表4 肝癌血流分級(jí)、多普勒血流參數(shù)與VEGF表達(dá)、MVD的相關(guān)性分析
近年來的研究發(fā)現(xiàn),在肝癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤及轉(zhuǎn)移的各階段,新生血管生成起著十分重要的參與作用,血管生成除能為腫瘤細(xì)胞的增殖過程提供氧氣和營養(yǎng)外,還能夠增加腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì),因此研究腫瘤組織新生血管的生成對肝癌的診治具有十分積極的指導(dǎo)意義[8]。目前,在觀察血管生成的影像學(xué)技術(shù)中,彩色多普勒超聲是最先進(jìn)、最方便的研究技術(shù),不僅具有操作簡單、方便及無輻射等優(yōu)點(diǎn),還能提供有關(guān)腫瘤血管的重要信息,如血管的生長程度、分布、血流性質(zhì)、數(shù)量以及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)等[9]。
肝癌是一種血流豐富的高血管實(shí)性腫瘤,利用彩色多普勒超聲檢查肝癌組織,可顯示出腫瘤組織中供血小動(dòng)脈的血流信號(hào)。因此,研究肝癌超聲血流特點(diǎn)與血管生成的關(guān)系有助于深入了解腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程,對肝癌臨床診斷、治療及預(yù)后判定意義重大。
新生血管在腫瘤組織中的生成過程較為復(fù)雜,在臨床上迄今尚未找到一種直接的檢測該過程的方法。但多數(shù)腫瘤研究證實(shí),應(yīng)用免疫組化方法檢測到的腫瘤組織VEGF表達(dá)及MVD計(jì)數(shù)可有效反應(yīng)血管形成的活性[10]。惡性腫瘤細(xì)胞能產(chǎn)生較多的血管生長因子,如VEGF、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)等,其中VGEF調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用強(qiáng)、特異性高,不僅能直接或間接的作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)其增殖和遷移,誘導(dǎo)微血管形成,還能使血管的通透性增加,故VEGF可作為反映血管形成活性的指標(biāo)[11]。
有研究資料顯示,在許多腫瘤組織中VEGF的表達(dá)水平均較高,提示腫瘤生長與VEGF表達(dá)密切相關(guān)[11]。在臨床上,微血管密度(MVD)是反映腫瘤血管生成的“金標(biāo)準(zhǔn)”,MVD計(jì)數(shù)不僅能反映出新生血管的分化程度,還對肝癌預(yù)后十分有幫助,對肝癌生物學(xué)行為及預(yù)后的判斷具有重要的應(yīng)用價(jià)值[12]。由于MVD存在重復(fù)性差、有創(chuàng)等缺點(diǎn),故其臨床應(yīng)用一定程度上受到限制,而采用免疫組化技術(shù)測量的MVD能夠?qū)δ[瘤血管進(jìn)行定量,從而較好的反映血管生成活性。
本研究利用彩色多普勒技術(shù)檢測肝癌患者術(shù)前癌腫塊內(nèi)的血流信號(hào),對腫瘤的血供狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)及分級(jí),并分析了血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)、血流分級(jí)與VGEF表達(dá)及MVD的關(guān)系,其結(jié)果表明,隨著血流分級(jí)的增加,VGEF表達(dá)及MVD計(jì)數(shù)也明顯增加,且不同血流分級(jí)患者上述指標(biāo)的表達(dá)存在顯著差異,表明肝癌組織多普勒超聲血流分級(jí)與VGEF表達(dá)及MVD相關(guān),可將VEGF、MVD作為反應(yīng)腫瘤血管生成的有效指標(biāo)。
彩色多普勒能量圖是以能量方式對血管內(nèi)的血流信號(hào)進(jìn)行顯示,由于空間分辨率及信噪比較高,且受血流方向、角度的影響較小,故此技術(shù)下的腫瘤分級(jí)及計(jì)算出的相對灌注率均較準(zhǔn)確,相對灌注率能定量表示肝癌新生血管的血流信號(hào),將血流豐富程度準(zhǔn)確反映出來[13]。RI是一項(xiàng)評(píng)估動(dòng)脈血流阻力的重要參數(shù),其測量可反映出肝癌內(nèi)血管血流動(dòng)力學(xué)的狀態(tài),且角度因素不會(huì)影響RI值的測量,故該值的客觀性較強(qiáng)。彩超可測量出RI值,故彩超能對血管生成進(jìn)行直觀而全面的評(píng)價(jià)。
本研究對多普勒血流參數(shù)與VEGF表達(dá)及MVD的關(guān)系進(jìn)行探究,其結(jié)果表明,VEGF表達(dá)陽性組肝癌患者的相對灌注率較陰性組高,MVD高表達(dá)組(即中位數(shù)>4)的相對灌注率較MVD低表達(dá)組(中位數(shù)<40)高,提示相對灌注率與VEGF表達(dá)及MVD相關(guān),且Spearman等級(jí)相關(guān)性分析進(jìn)一步證實(shí)這一推測結(jié)論,即相對灌注率于VEGF表達(dá)及MVD存在顯著相關(guān)性。血流等級(jí)和相對灌注率這兩個(gè)參數(shù)均可在超聲圖像上得到宏觀顯示及準(zhǔn)確判斷,能反映出超聲血流的豐富程度,其與VEGF表達(dá)及MVD的密切關(guān)系表明超聲指標(biāo)對微血管豐富程度的反映是直觀的,能為宏觀上評(píng)價(jià)肝癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移提供理論依據(jù)[14]。本研究顯示,RI值在VEGF表達(dá)陽性組與陰性組中的檢測情況比較不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而MVD中位數(shù)>40組的RI值高于MVD中位數(shù)<40組,且Spearman分析顯示RI、MVD兩者之間存在顯著相關(guān)性,而RI、VEGF表達(dá)兩者無相關(guān)性,提示RI與MVD關(guān)系密切,而與VEGF表達(dá)無關(guān)。究其原因:①多種血管生成因子和抑制因子共同參與肝癌血管生成的調(diào)節(jié),包括VEGF,但這種生長因子并未發(fā)揮決定性作用;②VEGF對腫瘤內(nèi)血流的影響是通過提高腫瘤血管的通透能力而實(shí)現(xiàn),而MVD可直接反映腫瘤血管的增生,故VEGF與新生血管的關(guān)系不如MVD密切。由于免疫組化檢測是在組織取材基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因而檢測出的VEGF表達(dá)及MVD僅能反映腫瘤的局部情況,不能對整個(gè)腫瘤情況進(jìn)行全面的顯示,故對肝癌腫瘤組織血管生成情況,RI只起到間接的評(píng)價(jià)作用,與楊一林等[15]的報(bào)道一致。
綜上所述,肝癌彩色多普勒超聲血流特點(diǎn)與VEGF及MVD的相關(guān)性十分明顯,超聲指標(biāo)可宏觀上反映腫瘤血管的生成,VEGF和MVD的免疫組化檢測可微觀上反映出腫瘤血管的增生情況,超聲與VEGF、MVD的結(jié)合可對肝癌血管生成進(jìn)行更好的評(píng)估,對肝癌臨床診斷、治療及預(yù)后評(píng)估具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
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①東營市東營區(qū)人民醫(yī)院超聲科 山東 東營 257000
[文章編號(hào)]1672-8270(2016)05-0083-05 [中圖分類號(hào)] R445.1
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.026
作者簡介
收稿日期:2015-09-24
Correlation of liver cancer ultrasound blood flow characteristics and MVD and VEGF
LI Xin-yan
China Medical Equipment,2016,13(5):83-87.
[Abstract] Objective: To investigate the characteristics of color Doppler ultrasound of liver cancer blood test, and explore the microvessel density(MVD) and vascular endothelial growth factor(VEGF) relevance. Methods: 60 cases of primary liver cancer patients confirmed pathologically were selected. All the patients were underwent color Doppler ultrasound examination before the surgical resection. The signal of tumor blood flow was recorded from color Doppler flow imaging(CDFI), and the blood flow was graded. Simultaneously, vascular resistance index(RI) and relative perfusion rate were detected. The tumor tissue biopsy was taken from the postoperative patients and tumor tissue MVD and VEGF were detected by immunohistochemical techniques, in order to observe the relationship between blood flow characteristics and tumor tissue MVD and VEGF expression in liver cancer before intraoperative ultrasound. Results: With the increasing flow grade of liver cancer, the tumor tissue and positive expression rate of VEGF were significantly higher than MVD expression. The difference of VEGF expression and MVD between the different flow grade were significantly(x2=11.673, P<0.05; F=17.892, P<0.05). The positive rate of VEGF(85.0%) and MVD count(51 8±20.5.)in III stage patients were the highest. Spearman analysis showed that flow grade with tumor tissue VEGF and MVD was significantly correlated(x2=11.673, P<0.05). Relative perfusion rate and VEGF expression and MVD were significantly correlated(r=0.38, 0.42, P<0.05), RI and MVD was significantly associated(r=0.47, P<0.05), but there was nothing to do with VEGF expression(r=0.13, P>0.05). Conclusion: Color Doppler ultrasonography which is a non-invasive examination is to detect the hemodynamic characteristics of hepatocellular carcinoma, combined with VEGF and MVD. It can give effective evaluation to the state of liver cancer angiogenesis and provide evidence to the diagnosis, treatment and prognosis of liver cancer.
[Key words]Primary liver cancer; Color Doppler ultrasound; Microvessel density; Vascular endothelial growth factor; Inmunohistochemistry