吳勇超,李智崗,李 杰,趙 瑜,李順宗,武中林
(河北醫科大學第四醫院放射介入科,河北 石家莊 050011)
肝轉移瘤(liver metastases,LM)是肝臟常見的惡性腫瘤,是影響腫瘤患者生存期的重要影響因素[1-2]。臨床上對于LM的治療包括手術切除、化療、放療、動脈灌注化療/栓塞(hepatic artery infusion chemotherapy/transcatheter arterial chemoembolization,HAI/TACE)治療及靶向治療等[3],而能手術切除的LM患者僅為10%~20%[4],多數采用非手術治療。目前研究化療及靶向治療等對LM療效的臨床及實驗研究多使用小鼠或裸鼠LM模型[5-6],而研究HAI/TACE治療LM療效的動物模型少見報道。經脾種植VX2瘤株形成兔LM模型已成為一種技術成熟的動物模型[7],為進一步明確經脾種植VX2瘤株兔LM模型數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)及肝動脈錐形束強化CT表現,能否滿足臨床上觀察HAI/TACE治療的相應條件,能否成為研究HAI/TACE治療LM的理想動物模型,對于臨床上研究HAI/TACE治療LM療效具有重要意義。
1.1建立VX2瘤株兔LM模型 選取新西蘭大白兔40只,配置新鮮的VX2瘤株懸液。懸液配置成功后,沿腹部切口,游離脾臟并用1 mL注射器將VX2瘤株懸液注射入脾臟內。種植后15 d行CT增強掃描,觀察肝內是否存在LM(增強掃描顯示LM動脈期強化特點為轉移瘤周邊呈環形強化,中心區域未見強化)[7]。對增強CT確認肝內成功轉移的兔于第2天行DSA及肝動脈錐形束強化CT。
1.2VX2瘤株兔LM模型股動脈插管 沿右側腹股溝下2 cm觸及股動脈,沿股動脈搏動方向逐層分離兔大腿皮層及肌層,股動脈暴露后鈍性分離股動脈,將股動脈與股靜脈、股神經充分分離,股動脈分離長度1~2 cm。分離成功后將股動脈近端縫合線游離待用,股動脈遠端用縫合線結扎,并用血管夾夾閉股動脈遠端。待股動脈明顯增粗后,輕提遠端縫合線,使股動脈稍上提,用5 F穿刺針穿刺股動脈,穿刺針尾端冒血后將穿刺套管前送,直至穿刺套管充分進入股動脈內。將游離股動脈近端用血管夾固定套管,連接“Y”型止血閥,并注射肝素防止血栓形成(肝素用量按10 mg/kg)。
1.3腹腔動脈及肝動脈DSA 通過“Y”閥,將2.2 F Stride微導管和微導絲置入動脈內,在微導絲引導下將微導管置于平兔12胸椎與腰1椎體處,行腹部背大動脈造影(注射速度2 mL/s,總量8 mL),觀察腹腔動脈及肝動脈開口走行。根據肝動脈開口走行將微導管插入肝動脈內。微導管選入肝動脈內后,行肝動脈造影(注射速度1.0 mL/s,總量4 mL),觀察肝動脈走行分布及LM的染色情況,并行肝動脈錐形束CT增強掃描,觀察LM強化情況。
1.4間接門靜脈DSA 在肝動脈造影及錐形束CT強化結束后,將微導管選入胃脾動脈干內行間接門靜脈造影(注射速度1.5 mL/s,總量8 mL),觀察LM間接門靜脈造影下的染色情況。
1.5LM的HE染色 在DSA成功后,將兔處死,對LM進行分離、脫水、固定及HE染色,鏡下觀察組織學表現。
1.6圖像分析 由2名副主任醫師以上專家評價VX2瘤株兔LM的DSA、肝動脈錐形束強化CT、間接門靜脈造影表現及檢查出的腫瘤染色情況;比較DSA、錐形束強化CT、間接門靜脈造影表現與腹部增強CT強化及HE病理表現。
VX2瘤株兔LM模型種植成功37只,成功率為92.5%(37/40)。因麻醉死亡1只,未能種植成功1只,行CT增強掃描時死亡1只。37只VX2瘤株兔LM模型的CT增強掃描共發現LM病灶44個。37只種植成功的VX2瘤株兔LM模型行股動脈穿刺插管,1次穿刺插管成功32只,穿刺成功率為86.5%(32/37),2次穿刺成功5只。腹部背大動脈造影發現兔腹腔動脈開口位于胸12椎體中部水平,與人腹腔干開口位置大致一致。但是兔腹腔動脈較短,胃肝動脈較長。胃肝動脈分出肝動脈。
2.1VX2瘤株兔LM的DSA及肝動脈錐形束CT強化表現 37只VX2瘤株兔LM模型經DSA發現LM病灶57個,其中中等血供病灶38個、乏血供病灶19個。DSA造影表現:肝內動脈走行迂曲,LM的腫瘤供血支紊亂、不規則,染色呈類圓形,中心區域染色較邊緣染色稍淺淡,實質期LM染色進一步加重,但是染色程度低于正常肝實質。錐形束強化CT表現:多發大小不等LM,強化特點為轉移瘤周邊呈環形強化,中心區域未見強化。與增強CT對比分析發現,DSA造影的染色情況、錐形束強化CT強化表現均于增強CT一致。見圖1~5。
2.2間接門靜脈造影DSA表現 門靜脈主干粗大,各葉分支門靜脈顯示清晰,門靜脈分支逐級分支,走行規則,肝內未見明顯腫瘤染色,肝內染色均勻一致。
2.3HE染色鏡下觀察 大體解剖兔VX2瘤株LM共發現及制作79個蠟塊,LM的DSA染色部分、肝動脈錐形束CT腫瘤強化部位及程度與腹部增強CT的LM強化表現一致,為LM周邊強化,對應于HE鏡下觀察腫瘤外周存在活性的腫瘤細胞、炎性細胞及結締組織[7];LM的DSA中心染色淺淡、肝動脈錐形束CT未強化部位與腹部增強CT的LM未強化表現一致[7],對應HE鏡下腫瘤中心分布嗜堿性紅染壞死腫瘤細胞。見圖6~7。

圖1 兔VX2瘤株LM模型增強CT表現轉移瘤周邊呈環形強化,中心區域未見強化(紅箭頭所示)Figure1 TherabbitVX2livermetastasismodelsshowedaring-enhancedenhancementa-roundtheintima,andnoen-hancementinthecentralarea(redarrow)
肝臟是消化道惡性腫瘤最常見的轉移器官,如果不進行有效治療,其中位生存期僅為6.9個月[1-2,8]。在LM的各種治療方法中,非手術治療是LM最常用的治療方法,化療、靶向治療及免疫治療等方法對于LM的療效均在動物實驗及臨床實驗中取得了證實[6,9-10]。隨著介入技術及栓塞劑的發展,尤其是載藥微球的臨床應用,HAI/TACE在LM治療中的應用越來越廣泛[11-13]。但是HAI/TACE對LM的療效仍存在著爭議[14-15]。因而,建立一種符合LM生物學特性,可以進行HAI/TACE治療,并且能觀察HAI/TACE治療療效的動物模型對于臨床上進一步研究具有重要意義。
VX2瘤株腫瘤模型是一種成熟的動物模型,已運用到多種惡性腫瘤的實驗及臨床研究中,尤其是肝癌模型中[16-17]。一種理想的動物模型應該與人類的生物學特性一致。前期研究證實,經脾種植VX2瘤株形成LM模型接近人LM的生物學特性,是一種理想地研究LM的動物模型[7]。但是其能否成為研究HAI/TACE治療LM的理想模型仍需進一步證實。本研究通過研究經脾種植VX2瘤株兔LM模型的DSA表現,觀察肝內血管走形及LM染色情況,并觀察LM病理結構,分析其能否成為研究HAI/TACE治療LM的理想模型。
人LM的DSA表現有3種:富血供、中等血供及乏血供[18]。本研究成功建立VX2瘤株兔LM模型37只,發現LM病灶57個,其中中等血供病灶38個、乏血供病灶19個。LM的DSA表現為肝內動脈走行迂曲,LM供血支紊亂、不規則,這與人LM的中等血供及乏血供的血管走行表現相似;并且VX2瘤株兔LM在動脈中晚期呈類圓形腫瘤染色,較大LM可觀察到中心區域染色較邊緣染色稍淺淡。實質期LM染色進一步加重,但是低于正常肝實質染色,這與人中等血供及乏血供的LM染色情況大致一致。肝動脈錐形束強化CT表現可見肝內LM強化特點為轉移瘤周邊呈環形強化,中心區域未見強化,VX2瘤株兔LM的肝動脈錐形束強化CT表現與DSA造影前CT表現一致,提示經脾種植VX2瘤株形成的兔LM模型適合于臨床上影像學表現為環形強化的人LM的研究,與前期研究一致[7]。VX2瘤株兔LM模型的大體病理鏡下表現為活性的腫瘤細胞、炎性細胞及結締組織分布于腫瘤外周,與DSA染色部分及肝動脈錐形束CT腫瘤強化部位情況一致,而腫瘤中心分布嗜堿性紅染壞死腫瘤細胞,與DSA中心染色淺淡及錐形束CT未強化部位一致。
另外,進行了VX2瘤株兔LM模型間接門靜脈造影,造影表現為門靜脈主干粗大,各葉分支門靜脈顯示清晰,門靜脈分支逐級分支,走行規則,肝內未見明顯腫瘤染色,肝內染色均勻一致。這提示該腫瘤模型能成功行間接門靜脈造影,能對臨床上研究LM血供等研究提供合適的LM模型。經脾種植VX2瘤株形成的兔LM模型符合臨床上影像學表現為環形強化,DSA為中等血供或乏血供的LM,能夠為臨床提供理想的研究肝轉移的HAI/TACE治療療效及其他介入實驗研究的模型。
筆者將經脾種植兔VX2瘤株LM模型行DSA經驗和注意點總結如下:①行兔股動脈插管時應在直視下進行穿刺,并結扎股動脈遠端,待股動脈明顯增粗后進行穿刺,成功率較高,本研究1次穿刺成功率為86.5%,2次成功率為100%;②行股動脈穿刺時選用穿刺針為5 F穿刺針,穿刺成功率及穿刺后操作更佳,使用>5 F型號穿刺針容易造成股動脈穿刺不成功,而<5 F穿刺針穿刺后微導管無法順利進入穿刺鞘;③穿刺成功后應用穿刺針自帶針鞘替代為導管鞘,使用導管鞘容易造成人為性股動脈撕裂或髂動脈撕裂,而使用針鞘后可完全避免上述情況發生;④選用2.2 F Stride微導管和微導絲對肝動脈進行插管,既能順利通過針鞘又能對肝動脈進行超選擇,>2.2 F的微導管無法順利通過5 F針鞘,<2.2 F的微導管再行DSA造影時顯影較2.2 F導管差;⑤在胸12椎體中部水平進行常規背大動脈造影,能夠清晰顯示兔腹腔動脈走形及開口方向,進行肝動脈超選擇插管,能有效地減少介入術中時間;⑥2.2 F Stride微導管能超選擇至兔肝動脈二級分支水平,如需研究精準TACE治療或載藥微球TACE(drug-eluting beads TACE,DEB-TACE)治療LM的療效時,建議更換更細微導管,減輕栓塞劑對正常肝組織損傷。
本文研究不足之處在于無法完全消除兔呼吸運動對DSA及肝動脈錐形束強化CT圖像質量的影響,部分LM無法清晰觀察染色情況,對于臨床上行HAI /TACE治療時影響較大。課題組將進一步研究如何減輕呼吸運動對該模型的影響,進一步完善該模型對臨床TACE治療的需求。