章雅琴 ZHANG Yaqin

何 煒2 HE Wei

李叢蕊1 LI Congrui

張 娟3 ZHANG Juan

廖云杰1 LIAO Yunjie

王 維1 WANG Wei

2.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院超聲科 湖南長(zhǎng)沙 410013

3.中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系 湖南長(zhǎng)沙 410078

兔肝VX-2移植瘤模型是富血供的腫瘤模型，其病理表現(xiàn)及過(guò)程類似人類原發(fā)性肝癌[1，2]，故在許多實(shí)驗(yàn)研究中廣泛應(yīng)用。磁共振灌注加權(quán)（MRPWI）能定量分析組織微循環(huán)的血流灌注變化，反映腫瘤血流灌注情況，多用來(lái)評(píng)價(jià)兔肝VX-2腫瘤的療效[3]；而超聲造影（CEUS）因其能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯像也逐漸得到應(yīng)用[4，5]。本研究旨在比較MR-PWI和CEUS對(duì)兔肝VX-2腫瘤的增強(qiáng)顯像特征，并對(duì)比二者的時(shí)相劃分特點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物模型 清潔級(jí)健康新西蘭大白兔35只（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院動(dòng)物學(xué)部提供），雌雄不限，體重1.8～2.6kg，平均（2.2±0.5）kg。以3%戊巴比妥鈉按1.0ml/kg經(jīng)耳緣靜脈注射麻醉。以8%硫化鈉脫去腹部肝區(qū)體毛，外用生理鹽水洗凈，劍突下正中切口，暴露肝左中葉，以眼科鑷在肝表面刺一個(gè)深約1cm的隧道，壓迫止血備用。從VX-2荷瘤兔體內(nèi)取出有活力的腫瘤組織，用無(wú)菌生理鹽水漂洗，修剪成約2mm3的組織塊。將1～2個(gè)修剪好的組織塊植入隧道內(nèi)，肝包膜破口用修剪好的小薄片明膠海綿封堵。然后順序縫合腹膜、肌層和皮膚。腫瘤植入后飼養(yǎng)兔2～3周即可用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 瘤體生長(zhǎng)監(jiān)測(cè) 術(shù)后7d起每天行常規(guī)超聲檢查腫瘤生長(zhǎng)情況，包括是否成瘤、腫瘤大小、邊界、回聲、彩色多普勒血流信號(hào)分布等，待瘤體生長(zhǎng)至15～20mm時(shí)行CEUS和MR-PWI。

1.3 CEUS檢查 使用24G靜脈留置針置入家兔耳緣靜脈內(nèi)建立血管通路，膠布固定后備用。采用Bracco公司超聲造影劑SonoVue，按說(shuō)明書(shū)配制，每次使用劑量為0.2ml/kg，經(jīng)家兔耳緣靜脈通路團(tuán)注，然后注射2ml生理鹽水沖管。

使用 Aloka Prosound α 10 和 Acuson Sequoia 512型彩色多普勒超聲診斷儀，淺表探頭，頻率（7～10）MHz，配備造影成像軟件，所有調(diào)節(jié)參數(shù)（深度、聚焦、總增益、TGC等）保持不變，設(shè)定機(jī)械參數(shù)＜0.11，使用1ml注射器行團(tuán)注同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。每只家兔按以下兩個(gè)切面行CEUS：①首先常規(guī)超聲掃查至肝門(mén)切面，要求至少同時(shí)顯示門(mén)靜脈長(zhǎng)軸和肝動(dòng)脈短軸，記錄始增時(shí)間；②待15min后微泡完全廓清后行第二次CEUS，切面為VX-2腫瘤顯示最佳處，觀察其增強(qiáng)特征。所有影像均存儲(chǔ)于主機(jī)硬盤(pán)內(nèi)。CEUS完畢后立即行MR-PWI。

圖1 兔肝VX-2腫瘤及周圍肝實(shí)質(zhì)MR-TSC曲線（紅、黃、綠、藍(lán)分別為腹主動(dòng)脈、門(mén)靜脈、腫瘤、肝實(shí)質(zhì)的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線）。圖2 兔肝VX-2腫瘤及周圍肝實(shí)質(zhì)CEUS-TIC曲線（黃線和藍(lán)線分別代表腫瘤和同水平肝實(shí)質(zhì)的時(shí)間-強(qiáng)度曲線）

由2名CEUS臨床診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的副主任醫(yī)師采用雙盲法分析動(dòng)態(tài)影像資料，利用隨機(jī)軟件繪制腫瘤及周圍肝實(shí)質(zhì)的時(shí)間-強(qiáng)度曲線（TIC），分析門(mén)靜脈和肝實(shí)質(zhì)的始增時(shí)間和達(dá)峰時(shí)間。

1.4 MR-PWI檢查 每次掃描前兔禁食12h，不禁水。采用德國(guó)Siemens 1.5 T超導(dǎo)型MR成像儀，選擇膝關(guān)節(jié)線圈。將麻醉成功的兔取左側(cè)臥位固定于檢查床，肝部位置于線圈中央，腹部系腹帶并以小沙袋加壓，以減少呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。先行軸位肝常 規(guī) SE T1WI、TSE T2WI平 掃；PWI采 用 Turbo FLASH序列：TR=353ms,TI=181ms,TE=1.05ms，層厚8mm，視野（FOV）=363mm×363mm，每組掃描3s，注藥前先平掃5組，共掃描35組，掃描總時(shí)間為105s。使用高壓注射器于耳緣靜脈套管針注射對(duì)比劑釓噴替酸葡甲胺（Gd-DTPA）0.2ml/kg，注射流率為1.5ml/s，然后以同樣速率注入10ml生理鹽水。

掃描結(jié)束后由Siemens工作站自帶的Mean Curve分析軟件導(dǎo)出數(shù)據(jù)及繪制興趣區(qū)時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線（TSC）。

1.5 時(shí)相劃分標(biāo)準(zhǔn)[6，7]分析MR-PWI TSC曲線，將VX-2腫瘤強(qiáng)化達(dá)峰時(shí)間處定義為A點(diǎn)，將肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化達(dá)峰時(shí)間處定義為B點(diǎn)，動(dòng)脈期為自肝動(dòng)脈開(kāi)始增強(qiáng)起至A點(diǎn)，門(mén)脈期為A-B點(diǎn)，實(shí)質(zhì)期為B點(diǎn)之后（圖1）。

分析CEUS TIC曲線，參考CT及MR時(shí)相劃分方法[6～8]，將VX-2腫瘤增強(qiáng)達(dá)峰時(shí)間處定義為A點(diǎn)，將肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)達(dá)峰時(shí)間處定義為B點(diǎn)，結(jié)合CEUS聲像圖，動(dòng)脈期為自肝動(dòng)脈開(kāi)始增強(qiáng)起至A點(diǎn)，門(mén)脈期為A-B點(diǎn)，實(shí)質(zhì)期為B點(diǎn)之后（圖2）。1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，MR-PWI和CEUS時(shí)相比較采用成組設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MR-PWI和CEUS增強(qiáng)特征比較 本研究建立動(dòng)物模型的成功率為100%（35/35），PWI和CEUS的顯像成功率均為94.3%（33/35），2只因耳緣靜脈細(xì)小置管失敗而剔除。PWI表現(xiàn)為：33個(gè)VX-2腫瘤結(jié)節(jié)中29個(gè)結(jié)節(jié)磁共振灌注掃描與超聲造影具有相似的增強(qiáng)模式，呈“快進(jìn)快出”改變，具體表現(xiàn)為開(kāi)始注射造影劑后第5～12秒可見(jiàn)主動(dòng)脈和肝動(dòng)脈強(qiáng)化，第9～15秒可見(jiàn)門(mén)靜脈及其分支強(qiáng)化，腫瘤隨主動(dòng)脈和肝動(dòng)脈之后快速?gòu)?qiáng)化，呈瘤周環(huán)形強(qiáng)化，瘤體中心液化壞死部分未見(jiàn)強(qiáng)化，持續(xù)3～5s后快速退出呈相對(duì)低信號(hào)，而周圍肝實(shí)質(zhì)隨后逐漸強(qiáng)化（圖3）；另4個(gè)結(jié)節(jié)呈“快進(jìn)慢出”改變，即動(dòng)脈期周邊環(huán)狀強(qiáng)化，強(qiáng)化時(shí)間較前述結(jié)節(jié)延長(zhǎng)。

腫瘤切面CEUS顯示33個(gè)VX-2腫瘤結(jié)節(jié)均呈“快進(jìn)快出”改變：團(tuán)注微泡后第5～9秒可見(jiàn)腫瘤周圍先呈“抱球狀”高增強(qiáng)，然后迅速整體高增強(qiáng)，共持續(xù)3～6s，隨后在第8～15秒迅速廓清而呈低增強(qiáng)，瘤周肝實(shí)質(zhì)在14～27s達(dá)到最大強(qiáng)化，隨后逐漸消退，8～10min內(nèi)完全消退（圖4）。

圖3 兔肝VX-2腫瘤層面MR-PWI圖像。A.平掃示腫瘤呈低信號(hào)（箭）；B.腹主動(dòng)脈開(kāi)始強(qiáng)化，腫瘤邊緣呈結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化（箭）；C.下腔靜脈顯影，腫瘤邊緣進(jìn)一步強(qiáng)化（箭）；D.腫瘤強(qiáng)化消退（箭），肝實(shí)質(zhì)開(kāi)始強(qiáng)化，門(mén)脈強(qiáng)化明顯。圖4 兔肝VX2腫瘤層面CEUS圖像。A.瘤體快速高增強(qiáng)（白箭）；B.瘤體內(nèi)造影劑消退（白箭），鄰近肝實(shí)質(zhì)開(kāi)始增強(qiáng)；C.瘤體內(nèi)造影劑進(jìn)一步消退（白箭），與肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)度差距加大

2.2 MR-PWI和CEUS增強(qiáng)特征時(shí)相劃分比較MR-PWI和CEUS對(duì)兔肝VX-2腫瘤時(shí)相劃分參數(shù)比較見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，MR-PWI較CEUS各相起始時(shí)間均延遲，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表1 33例兔肝VX2腫瘤CEUS和PWI時(shí)相劃分比較（）

表1 33例兔肝VX2腫瘤CEUS和PWI時(shí)相劃分比較（）

3 討論

兔肝VX-2腫瘤血供豐富，且主要由肝動(dòng)脈滋養(yǎng)[9]，同人類肝細(xì)胞癌具有相似的血供特征[1，2]，故成為肝癌基礎(chǔ)研究中最重要、最常用的動(dòng)物模型之一[10～12]，該模型為肝癌的各類治療研究提供了可靠、復(fù)制周期短且性質(zhì)均一的基礎(chǔ)平臺(tái)。

磁共振對(duì)比劑Gd-DTPA是順磁性造影劑，屬于細(xì)胞外間隙對(duì)比劑，其在各組織中的分布主要取決于該組織的血供及微血管通透性[13]；而SonoVue是血池性造影劑，不進(jìn)入血管外間隙，主要反映器官及腫瘤組織的血流灌注狀態(tài)[14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兔肝VX-2腫瘤磁共振灌注與超聲造影表現(xiàn)有一定差異，考慮是由于兩種造影劑在人體組織內(nèi)具有不同的生物學(xué)分布特征以及腫瘤自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同所致。磁共振灌注檢查中4個(gè)結(jié)節(jié)呈“快進(jìn)慢出”改變，可能是由于有門(mén)靜脈參與供血，或者腫瘤細(xì)胞外間隙較大導(dǎo)致造影劑滯留時(shí)間延長(zhǎng)所致。而超聲造影檢查中33個(gè)結(jié)節(jié)均表現(xiàn)為“快進(jìn)快出”的強(qiáng)化特點(diǎn)，體現(xiàn)了腫瘤由肝動(dòng)脈供血的血流動(dòng)力學(xué)特征。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MR-PWI和CEUS對(duì)于兔肝VX-2腫瘤的肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈和肝實(shí)質(zhì)的起始增強(qiáng)時(shí)間不同，后者較前者快（P＜0.05）。結(jié)合本課題組前期實(shí)驗(yàn)[15]，分析其原因，認(rèn)為可能同造影劑推注時(shí)長(zhǎng)及對(duì)比劑黏滯度有關(guān)。本研究中MR-PWI及CEUS注射造影劑的總量相同（均為0.2ml/kg），但MR-PWI沖管的生理鹽水為10ml，CEUS僅為2ml，且CEUS采取手工快速“彈丸式”推注，時(shí)間小于1s，故其推注時(shí)長(zhǎng)小于MR-PWI。MR造影劑較超聲微泡造影劑黏滯度明顯大，循環(huán)時(shí)間減慢，推斷由于造影劑推注時(shí)長(zhǎng)及循環(huán)快慢的差異，MR-PWI較CEUS慢，造成前者各血管時(shí)相到達(dá)也較后者慢。

經(jīng)過(guò)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)，本研究采用24G靜脈留置針置入家兔耳緣靜脈內(nèi)建立血管通路，摸索出這套比較成熟的注射方案，其原因?yàn)椋孩偻枚枯^為粗大的耳緣靜脈最大可放置24G靜脈留置針，且比較吻合；②若高壓注射器速率設(shè)置過(guò)快，很容易產(chǎn)生壓力過(guò)高，致使套管脫出而使造影失??；若過(guò)慢，則推注時(shí)長(zhǎng)增大，腫瘤和肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化程度不理想，而1.5ml/s的推注速率適中且成功率高。

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用MR-PWI和CEUS對(duì)兔肝VX-2腫瘤的增強(qiáng)特點(diǎn)及時(shí)相劃分進(jìn)行了比較，對(duì)分析肝臟腫瘤血供特點(diǎn)有很大幫助。

[1]Kuszyk BS, Boitnott JK, Choti MA, et al.Local tumor recurrence following hepatic cryoablation: radiologichistopathologic correlation in a rabbit model.Radiology,2000, 217(2): 477-486.

[2]Minami Y, Kudo M, Kawasaki T, et al.Transcatheter arterial chemoembolization of hepatocellular carcinoma:usefulness of coded phase-inversion harmonic sonography.Am J Roentgenol, 2003, 180(3): 703-708.

[3]Kim TJ, Moon WK, Cha JH, et al.VX2 carcinoma in rabbits after radiofrequency ablation: comparison of MR contrast agents for help in differentiating benignperiablational enhancement from residual tumor.Radiology,2005, 234(2): 423-430.

[4]Luo W, Zhou X, He G, et al.Ablation of high intensity focused ultrasound combined with SonoVue on rabbit VX2 liver tumors: assessment with conventional gray-scale US,conventional color/power Doppler US, contrast-enhanced color Doppler US, and contrast-enhanced pulse-inversion harmonic US.Ann Surg Oncol, 2008, 15(10): 2943-2953.

[5]Maruyama H, Matsutani S, Saisho H, et al.Sonographic shift of hypervascular liver tumor on blood pool harmonic images with definity: time-related changes of contrastenhanced appearance in rabbit VX2 tumor under extra-low acoustic power.Eur J Radiol, 2005, 56(1): 60-65.

[6]Van Beers BE, Materne R, Lacrosse M, et al.MR imaging of hypervascular liver tumors: timing optimization during the arterial phase.J Magn Reson Imaging, 1999, 9(4):562-567.

[7]Ichikawa T, Arbab AS, Araki T, et al.Perfusion MR imaging with a super paramagnetic iron oxide using T2-weighted and susceptibility-sensitive echo planar sequences: evaluation of tumor vascularity in hepatocellular carcinoma.Am J Roentgenol, 1999, 173(1): 207-213.

[8]Ichikawa T, Erturk SM, Araki T.Multiphasic contrastenhanced multidetector row CT of liver: contrastenhancement theory and practical scan protocol with a combination of fi xed injection duration and patients bodyweight-tailored dose of contrast material.Eur J Radiol,2006, 58(2): 165-176.

[9]王翔, 杜文華, 楊未曉, 等.相干對(duì)比造影成像觀察兔肝VX-2腫瘤血管影像的價(jià)值.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2005,27(3): 227-229.

[10]貢雪灝, 張家庭, 劉偉宗, 等.兩種建立兔VX2肝癌模型方法的超聲評(píng)價(jià)及病理對(duì)照.放射學(xué)實(shí)踐, 2010,25(7): 815-818.

[11]肖景坤, 劉斌, 呂維富, 等.多排螺旋CT多平面重建技術(shù)監(jiān)測(cè)兔肝VX2腫瘤的生長(zhǎng).中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2010, 26(6): 1005-1008.

[12]劉于寶, 梁長(zhǎng)虹, 王秋實(shí), 等.3.0T MR擴(kuò)散加權(quán)成像評(píng)價(jià)兔肝VX2瘤射頻消融治療的實(shí)驗(yàn)研究.中華放射學(xué)雜志, 2010, 44(12): 1324-1328.

[13]陳星榮, 沈天真, 段承祥, 等.全身CT和MRI.上海:上海醫(yī)科大學(xué)出版社, 1993: 73-78.

[14]肖雁冰, 王智彪, 李發(fā)琪.SonoVue在超聲診斷中的應(yīng)用.臨床超聲學(xué)雜志, 2004, 6(4): 239-241.

[15]何煒, 王維, 周平, 等.兔肝VX-2腫瘤超聲造影時(shí)相劃分：與多排螺旋CT增強(qiáng)掃描對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究.中華超聲影像學(xué)雜志, 2010, 19(1): 65-69.