通過CT灌注掃描及DSA分析兔肝轉(zhuǎn)移瘤血供來源

王光大，吳勇超，張風(fēng)賓，高　超，武中林*，林　妍

(1.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院CT室,河北 石家莊 050011；2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院放射科，河北 石家莊 050011；3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院消化內(nèi)科，河北 石家莊 050011；4.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院放療科，河北 石家莊 050011；5.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院圖書館，河北 石家莊 050011)

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通過CT灌注掃描及DSA分析兔肝轉(zhuǎn)移瘤血供來源

王光大1，吳勇超2，張風(fēng)賓3，高超4，武中林2*，林妍5

(1.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院CT室,河北 石家莊 050011；2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院放射科，河北 石家莊 050011；3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院消化內(nèi)科，河北 石家莊 050011；4.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院放療科，河北 石家莊 050011；5.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院圖書館，河北 石家莊 050011)

目的通過CT灌注掃描、數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)分析兔肝轉(zhuǎn)移瘤(liver metastases,LM)血供來源，為L(zhǎng)M的血管內(nèi)介入治療提供理論依據(jù)。方法新西蘭大白兔35只，將VX2瘤株種植于脾臟，通過脾臟形成LM，2周后行肝臟CT平掃，確認(rèn)兔LM形成后行肝臟CT灌注掃描，分析兔LM灌注參數(shù)；第2天荷瘤兔于DSA下行直接肝動(dòng)脈及間接門靜脈造影，分析兔LM的血供及瘤灶染色情況。結(jié)果33只荷瘤兔CT灌注掃描發(fā)現(xiàn)LM病灶46個(gè)(注：5只荷瘤兔為肝內(nèi)多發(fā)轉(zhuǎn)移)，直徑1.25～2.74 cm，平均(1.8±0.5) cm，灌注掃描表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化，環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的組織血流量、組織血容量、肝動(dòng)脈供血分?jǐn)?shù)、肝動(dòng)脈灌注量、肝動(dòng)脈灌注指數(shù)明顯大于瘤周正常肝組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的門靜脈灌注量、門靜脈灌注指數(shù)明顯小于瘤周正常肝組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。荷瘤兔DSA發(fā)現(xiàn)LM病灶62個(gè)，直徑0.7～1.3 cm，平均(1.0±0.2) cm，DSA直接肝動(dòng)脈造影表現(xiàn)為環(huán)形染色，腫瘤中心無或輕微染色，間接門靜脈造影表現(xiàn)為腫瘤區(qū)域?yàn)榄h(huán)形缺損，未見瘤內(nèi)供血征象。結(jié)論DSA發(fā)現(xiàn)荷瘤兔較小轉(zhuǎn)移瘤的敏感度較CT高，兔LM的CT灌注表現(xiàn)與DSA表現(xiàn)一致，肝動(dòng)脈參與LM供血，門靜脈不參與供血。

肝腫瘤，實(shí)驗(yàn)性；腫瘤轉(zhuǎn)移；血液供給doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2016.10.026

肝動(dòng)脈灌注化療栓塞(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)治療肝轉(zhuǎn)移瘤(liver metastases,LM)的理論基礎(chǔ)是LM由肝動(dòng)脈供血，目前門靜脈是否參與LM供血，國(guó)內(nèi)外學(xué)者尚存較多爭(zhēng)議[1-6]。有研究認(rèn)為L(zhǎng)M完全由肝動(dòng)脈供血，門靜脈不參與供血[1-3]。另有研究認(rèn)為L(zhǎng)M不僅接受肝動(dòng)脈供血，也接受門靜脈供血[4-6]；這些研究結(jié)論的不一致，導(dǎo)致有學(xué)者采用TACE一種途徑，有學(xué)者采用門靜脈、肝動(dòng)脈置泵或雙重置泵，有學(xué)者采用門靜脈、肝動(dòng)脈雙重途徑來治療LM，這是LM血管內(nèi)介入治療所面臨的最重要的問題。因此，明確LM的血供來源，對(duì)LM患者治療方式的選擇具有重要指導(dǎo)意義，同時(shí)為L(zhǎng)M的血管內(nèi)介入治療提供理論依據(jù)。現(xiàn)將本研究觀察結(jié)果報(bào)告如下。

1　材料與方法

1.1瘤株及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物35只新西蘭大白兔由河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院動(dòng)物中心提供，雌雄不限，體質(zhì)量2.5～3.0 kg。VX2瘤株由中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院惠贈(zèng)。

1.2兔LM模型的建立新西蘭大白兔全身麻醉后暴露腹腔臟器，游離脾臟成功后，將1×107細(xì)胞/mL的VX2瘤株懸液注入脾臟，還納入腹腔臟器，逐層縫合。青霉素40萬U連續(xù)3 d注射預(yù)防感染。造模14 d后行肝臟CT平掃，確認(rèn)兔LM形成后，立即行肝臟CT灌注掃描。35只新西蘭大白兔建模成功33只，麻醉死亡2只，建模成功率為94.29%。

1.3CT灌注參數(shù)荷瘤兔用1%戊巴比妥鈉全身麻醉后，四肢固定，經(jīng)兔耳緣靜脈注入碘佛醇350，速度為1 mL/s，總量為4 mL，總掃描時(shí)間為12 s，間隔時(shí)間1 s，層厚2.5 mm。將圖像及數(shù)據(jù)用GE公司perfusion 3軟件包中的肝臟腫瘤灌注模式進(jìn)行后處理，選取LM和瘤周正常肝組織的興趣區(qū)，軟件自動(dòng)計(jì)算出LM及瘤周正常肝組織的組織血流量(blood flow,BF)、組織血容量(blood volume,BV)、肝動(dòng)脈供血分?jǐn)?shù)(hepatic arterial fraction,HAF)、肝動(dòng)脈灌注量(hepatic arterial perfusion,HAP)、門靜脈灌注量(portal vein perfusion,PVP)及根據(jù)公式計(jì)算出肝動(dòng)脈灌注指數(shù)(hepatic arterial index，HPI)=HAP/(HAP+PVP)和門靜脈灌注指數(shù)(portal venous perfusion index,PPI)=PVP/(HAP+PVP)。

1.4荷瘤兔DSA荷瘤兔用1%戊巴比妥鈉全身麻醉后，四肢固定，在腹股溝區(qū)觸摸股動(dòng)脈搏動(dòng)最強(qiáng)處，逐層分離暴露股動(dòng)脈，股動(dòng)脈暴露成功后植入穿刺鞘，透視下將Stride微導(dǎo)管和微導(dǎo)絲送至胸12～腰1椎間隙水平，行腹主動(dòng)脈造影，然后超選至肝固有動(dòng)脈行直接肝動(dòng)脈造影，隨后經(jīng)腹腔干選至脾動(dòng)脈行間接門靜脈造影。分析DSA圖像觀察LM血供及瘤灶染色情況。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　　果

2.1CT灌注掃描結(jié)果33只荷瘤兔肝臟CT灌注掃描發(fā)現(xiàn)LM病灶46個(gè)(注：5只荷瘤兔為肝內(nèi)多發(fā)轉(zhuǎn)移)，直徑1.25～2.74 cm，平均(1.8±0.5) cm，灌注掃描表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化，環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的BV、BF、HAP、HAF、HPI明顯大于瘤周正常肝組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；LM(環(huán)形強(qiáng)化區(qū))的PVP、PPI明顯小于瘤周正常肝組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。荷瘤兔CT灌注參數(shù)見表1，荷瘤兔CT灌注掃描圖像見圖1。

2.2DSA結(jié)果33只荷瘤兔DSA發(fā)現(xiàn)LM病灶62個(gè)，直徑0.7～1.3 cm，平均(1.0±0.2) cm，DSA直接肝動(dòng)脈造影，動(dòng)脈期可見腫瘤供血血管，纖細(xì)、稀少、走形僵直、呈枯樹枝狀，實(shí)質(zhì)期腫瘤呈環(huán)形染色，中心區(qū)域染色較為淡薄或不染色；DSA間接門靜脈造影，未見門靜脈分支進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，實(shí)質(zhì)期腫瘤無染色，腫瘤密度明顯低于周圍正常肝組織密度，部分可見門靜脈分支圍繞腫瘤呈環(huán)形缺損。見圖2。

部位 BVBFHAPHAFHPIPVPPPILM(環(huán)形強(qiáng)化區(qū))37.98±9.63399.07±117.46256.36±124.410.70±0.210.74±0.27108.79±62.830.26±0.17瘤周正常肝組織 18.23±6.49188.90±91.9448.65±59.360.23±0.190.23±0.26180.88±105.850.98±0.42t 11.5359.55610.22011.2899.0873.97210.699P 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000

圖1 LM的CT灌注掃描偽彩圖A.肝動(dòng)脈期;B.時(shí)間-密度曲線;C.HAF圖2 LM的DSA圖像A.直接肝動(dòng)脈造影;B.間接門靜脈造影

3　討　　論

理想的LM動(dòng)物模型應(yīng)與人類LM的生物學(xué)行為相同或相近[7]。目前建立兔LM模型主要有2種方法：一種為直接將VX2瘤細(xì)胞或組織塊種植于兔肝臟；另一種為將VX2瘤細(xì)胞懸液種植于兔脾臟，在脾形成腫瘤后再轉(zhuǎn)移至肝臟。VX2瘤株為起源于Shope病毒誘發(fā)的兔乳頭狀瘤，其病理類型為鱗癌[8]，在肝臟接種VX2瘤細(xì)胞或組織塊的方法建立的LM模型，從病理上看應(yīng)該為L(zhǎng)M，但從生長(zhǎng)方式及產(chǎn)生途徑上來看似乎更接近于原發(fā)性肝癌；在脾臟接種VX2瘤細(xì)胞懸液的方法建立的LM模型，從生長(zhǎng)方式、產(chǎn)生途徑及病理上都接近于LM。本研究采用VX2瘤細(xì)胞懸液種植于新西蘭白兔脾臟，在脾形成腫瘤后再轉(zhuǎn)移至肝臟，新西蘭白兔具有完整的免疫系統(tǒng)，雖然在脾臟形成腫瘤，但保留了脾臟的免疫功能，保存了宿主固有的抗腫瘤免疫，從生長(zhǎng)方式、產(chǎn)生途徑及病理上都接近于人類LM，該模型能全面地表現(xiàn)腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的全過程。

近年來隨著CT灌注成像技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，為判斷腫瘤血管情況提供了一種新方法[9-10]。王玉理等[11]研究顯示，LM病灶中心及病灶邊緣的HAP、HPI較正常肝組織明顯升高，尤其在病灶邊緣的HAP較中心更高。說明LM病灶邊緣肝動(dòng)脈供血更豐富。王守安等[12]研究顯示，無論是富血供型LM，還是乏血供型LM，全肝總灌注量、PVP、PPI均減低，HPI均增加，因此推測(cè)LM主要供血血管是肝動(dòng)脈，而不是門靜脈，只不過血供程度不一樣。本研究結(jié)果顯示，兔LM的CT灌注掃描表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化，環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的BV、BF、HAP、HAF、HPI明顯大于瘤周正常肝組織(P<0.05)，說明LM的BV、BF及肝動(dòng)脈供血所占比例增加，肝動(dòng)脈參與了LM的供血；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的BF、BV、HAF明顯大于LM中心及瘤周正常肝組織(P<0.05)，說明環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的肝動(dòng)脈供血更加豐富；LM環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的PVP、PPI明顯小于瘤周正常肝組織(P<0.05)，說明門靜脈不參與供血。如果門靜脈不參與LM的供血，理論上LM環(huán)形強(qiáng)化區(qū)的PVP、PPI值應(yīng)該為零，但我們忽略這樣一個(gè)事實(shí)，LM只要有肝動(dòng)脈供血，在門靜脈期掃描也會(huì)出現(xiàn)增強(qiáng)，也就是說在門靜脈期掃描時(shí)，肝動(dòng)脈內(nèi)的造影劑仍然是存在的，本研究中PVP、PPI值均大于零可能由此造成。本研究下一步將采用腸系膜上動(dòng)脈插管行單純門靜脈CT灌注成像，排除肝動(dòng)脈供血的干擾，進(jìn)一步明確門靜脈不參與LM供血。

DSA具有極高的時(shí)間和空間分辨率，可直接選入目標(biāo)血管，在使用少量造影劑的情況下，即可獲得清晰的血管顯示和強(qiáng)化效果，且不受全身血流動(dòng)力學(xué)影響，成為研究判斷腫瘤血供程度的理想手段[13]。武中林等[13]對(duì)326例LM在DSA下行直接肝動(dòng)脈及間接門靜脈造影，發(fā)現(xiàn)LM由肝動(dòng)脈供血，門靜脈不參與供血。與王煊等[14]研究結(jié)論一致。Liu等[2]研究顯示，LM在最初階段肝動(dòng)脈及門靜脈均無供血，早期階段由門靜脈供血，隨著LM的增長(zhǎng)由門靜脈及肝動(dòng)脈雙重供血，隨著LM的進(jìn)一步的增長(zhǎng)最后完全由肝動(dòng)脈供血，而門靜脈不再參與供血。本研究結(jié)果顯示，兔LM的直接肝動(dòng)脈造影，動(dòng)脈期可見腫瘤供血血管，纖細(xì)、稀少、走形僵直、呈枯樹枝狀，實(shí)質(zhì)期腫瘤呈環(huán)形染色，中心區(qū)域染色較為淡薄或不染色，在周圍正常肝組織的襯托下形成大小不一的類圓形充盈缺損影，說明肝動(dòng)脈參與了LM的供血；間接門靜脈造影顯示，未見門靜脈分支進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，實(shí)質(zhì)期腫瘤無染色，腫瘤密度明顯低于周圍正常肝組織密度，部分可見門靜脈分支圍繞腫瘤呈環(huán)形缺損，說明門靜脈不參與LM的供血。對(duì)于腫瘤來說無論是良性還是惡性、原發(fā)或是繼發(fā)，都需要建立自己的供血系統(tǒng)維持生長(zhǎng)，在早期即無血管狀態(tài)下，腫瘤依靠簡(jiǎn)單被動(dòng)擴(kuò)散獲得營(yíng)養(yǎng)，當(dāng)腫瘤體積增長(zhǎng)>1～2 mm3時(shí)，彌散獲取的營(yíng)養(yǎng)無法滿足腫瘤存活和生長(zhǎng)的需要，此時(shí)若無新生血管的生成，腫瘤組織將保持靜止?fàn)顟B(tài)或發(fā)生退化[15]。

研究LM血供的方法有很多[16]，這些方法的應(yīng)用取得了令人欣慰的結(jié)果，體現(xiàn)了潛在的應(yīng)用價(jià)值，越來越多的研究顯示，LM由肝動(dòng)脈供血，門靜脈不參與供血。本研究結(jié)果顯示，33只荷瘤兔DSA發(fā)現(xiàn)LM病灶62個(gè)，明顯多于CT灌注掃描發(fā)現(xiàn)的LM病灶46個(gè)，說明DSA發(fā)現(xiàn)荷瘤兔較小轉(zhuǎn)移瘤的敏感度較CT高。肝臟是惡性腫瘤常見的轉(zhuǎn)移器官之一，TACE因有效地控制了腫瘤生長(zhǎng)，明顯延長(zhǎng)了患者的生存期，現(xiàn)成為非手術(shù)治療LM的首選方法[17-20]。本研究通過對(duì)兔LM的影像學(xué)表現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，兔LM的CT灌注表現(xiàn)與DSA表現(xiàn)一致，說明肝動(dòng)脈參與兔LM供血，門靜脈不參與供血，從2種影像學(xué)方法闡明了LM的血供來源，為L(zhǎng)M血管內(nèi)介入治療提供了理論依據(jù)。

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(本文編輯：許卓文)

·論著·

R575.2

B

1007-3205(2016)10-1215-04

2016-05-10；

2016-10-13

河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題(ZL20140056)

楊運(yùn)亮(1983-)，男，河北石家莊人，河北省石家莊市第一醫(yī)院主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事臨床麻醉學(xué)研究。

。E-mail:song84989@aliyun.com