功能磁共振检测肝癌介入治疗后代谢改变的实验研究

论文摘要

第一部分兔VX2肝癌模型功能磁共振成像的实验研究目的建立稳定的兔VX2肝癌模型,探讨磁共振扩散、灌注及波谱对该模型进行成像的技术可行性。方法选用16只新西兰大白兔,将VX2瘤组织碎块种植于肝包膜下,建立移植性肝癌模型。2周后将接种成功的VX2兔行常规MRI（包括T1WI、T2WI）、多个b值的扩散加权成像（DWI）、灌注成像（PWI）和磁共振波谱（MRS）,将所有原始图像传输至工作站进行后处理:①设定b值后重建扩散加权图像并生成ADC图;②绘制相对肝血容量图（rHBV）,选取ROI,获得信号强度—时间曲线;③用Function tool 2处理自动获取谱线后,根据基线及代谢峰情况进行质量评分。MRI扫描完毕后行DSA检查,并取肿瘤标本做病理学检查,包括常规H-E染色和免疫组化分析,使用的抗体有抗CD31、抗VEGF、抗p53抗体。结果①肝脏种植成功率93.8%（15/16）,共种植18个病灶,大部分为单发结节（12/15,80%）。②所有肿瘤在DWI上均成功检出,呈高信号,ADC图上呈低信号,b值升高时,DWI图像质量下降;肿瘤在rHBV伪彩图上呈红色,以周边区明显,灌注曲线满意;波谱采集技术成功率为100%,谱线质量为:1分2个,2分3个,3分9个,4分4个。③DSA显示肿瘤由肝左动脉供血,血供丰富。④肿瘤在肝内形成浸润性癌巢,CD31表达于兔肝VX2瘤血管内皮细胞,VEGF和p53分别在肿瘤细胞的胞浆和胞核中染色。结论兔VX2肝癌模型血供丰富,接种成功率高,DSA操作方便,行磁共振功能扩散、灌注和波谱成像成功率高,技术上可行。第二部分应用扩散加权成像早期评价肝癌TACE疗效的研究目的评价磁共振扩散成像在兔VX2肝癌动脉化疗栓塞（TACE）后疗效监测中的作用,并探讨兼顾ADC测量准确性及图像对比噪声比（contrast-tonoiseratio,CNR）的最佳b值。方法选用12只新西兰大白兔,将VX2瘤组织碎块种植于肝包膜下,建立移植性肝癌模型。2周后将接种成功的VX2兔行常规MRI（包括T1WI、T2WI）和多b值扩散加权成像（b=0,200,400,600,1000,2000 s/mm2）。MRI检查后用超液化碘油与阿霉素制成乳化栓塞剂行TACE治疗。治疗后3天行MRI复查,方法同前。扫描完成后将所有原始图像传输至工作站,设定b值后重建扩散加权图像并生成ADC图。由同一名放射科医生在DWI图像上肿瘤区、正常肝实质及背景分别放置感兴趣区（region of interest,ROI）,然后将每个ROI复制到相应的ADC图上。在一系列不同b值的DWI和ADC图上计算每个ROI的信号强度（signal intensity,SI）和ADC值,共测量三次,取平均值,并在所有DWI图像上测量每个肿瘤的CNR。检查完毕后将所有动物处死取肝脏做病理,测量肿瘤坏死范围,以百分数表示,并研究ADC值与肿瘤坏死百分数之间的相关性。使用单因素方差分析（One-way ANOVA）分别对治疗前、后不同b值条件下测得的ADC值、CNR作比较;使用配对t检验对治疗前、后的所有肿瘤ADC值和CNR进行比较;使用Pearson相关分析研究ADC值与肿瘤坏死百分数的关系。结果当b值升高时,DWI图像质量随之下降。同一病灶不同b值所测得的ADC值之间有显著性差异（P＜0.001）,当b=600,1000,2000 s/mm2时,治疗前后的ADC值具有显著性差异（P＜0.05）。同一病灶不同b值条件下的CNR之间有显著性差异（P=0.000）,当b=600,1000 s/mm2时,治疗前、后图像的CNR具有显著性差异（P＜0.05）。TACE治疗后,肿瘤平均坏死率为（89.1±10.6）%,除了b为200时,其它b值均显示ADC值与肿瘤坏死率正相关,尤其当b为1000或2000时,相关性更高（P＜0.01）。结论通过测量ADC值可以早期监测肝癌TACE的疗效;若要兼顾图像的CNR和肿瘤ADC值测量的准确性,则建议b值取1000 s/mm2。第三部分磁共振灌注成像评价兔VX2肝癌TACE疗效的研究目的通过研究兔VX2肝癌TACE治疗后的磁共振灌注（PWI）参数变化,并与微血管密度（MVD）和血管内皮生长因子（VEGF）相对照,探讨PWI在监测肝癌TACE疗效中的价值。方法选用24只新西兰大白兔,将VX2瘤组织碎块种植于肝包膜下,建立移植性肝癌模型。2周后将接种成功的VX2兔行常规MRI（包括T1WI、T2WI）和PWI检查。将24只兔平均分为A、B两组,A组动物MRI检查后用超液化碘油与阿霉素制成乳化栓塞剂行TACE治疗,B组不治疗。治疗后3天A、B两组均行MRI复查,扫描序列及参数同前。扫描完成后将所有原始图像传输至工作站,绘制相对肝血容量图（rHBV）,选取ROI,获得信号强度—时间曲线,测量以下指标:达峰时间（TTP）,最大信号下降率(SRRmax)和最大信号下降斜率（SS）。检查完毕后将所有动物处死取肝脏做免疫组化染色,计算MVD和VEGF染色强度。使用配对t检验比较治疗组和对照组肿瘤的各个灌注参数以及VEGF、MVD有无差别;用Pearson相关分析研究灌注参数与VEGF、MVD有无相关性。结果肿瘤周边高灌注区在rHBV伪彩图上呈红黄色,设ROI获得信号强度—时间曲线,肿瘤高灌注区的曲线呈陡直倒置的峰。A组肿瘤治疗后中央低灌注区范围较治疗前增大,部分肿瘤中央低灌注区的灌注曲线呈不规则的锯齿。治疗组的SRRmax、SS较对照组显著下降（P＜0.05）;TTP较对照组延长,但无显著性差异（P＞0.05）。治疗组肿瘤的MVD较对照组显著下降;VEGF较对照组表达增高,但无统计学差异。SRRmax、SS与对照组及治疗组的MVD均呈正相关,r分别为0.620、0.532,0.731、0.698（P＜0.05）,VEGF与各灌注参数之间均无相关性。结论SRRmax、SS与MVD密切相关,通过PWI检查可评价肿瘤TACE后的血流灌注变化。第四部分应用氢质子波谱早期评价兔VX2肝癌TACE疗效的研究目的探讨1H-MRS作为定量分析方法早期评价肝癌TACE疗效的可行性。方法选用16只新西兰大白兔,将VX2瘤组织碎块种植于肝包膜下,建立移植性肝癌模型。2周后将接种成功的VX2兔行常规MRI（包括T1WI、T2WI）和1H-MRS。MRI检查后用超液化碘油与阿霉素制成乳化栓塞剂行TACE治疗。治疗后3天行MRI复查,扫描序列及参数同前。扫描完成后将所有原始图像传输至工作站,根据基线及代谢峰情况进行质量评分,3分或4分的合格波谱通过SAGE软件进行定量分析,计算Cho与Lip峰高及峰下面积的比值。检查完毕后将所有动物处死取肝脏做病理,观察肿瘤坏死情况。对肿瘤治疗前、后的胆碱与脂质峰峰高和峰下面积比值使用配对t检验进行比较。结果治疗前采集到谱线15个,技术成功率为15/16（93.8%）,合格谱线13个;治疗后采集到谱线13个,技术成功率为13/16（81.3%）,合格谱线10个;治疗前后均获得可分析波谱的肿瘤有10例。治疗后Cho与Lip峰高及峰下面积的比值均较治疗前显著下降（P值分别为0.031和0.023,均＜0.05）。10例治疗前后均获得可分析谱线的肿瘤平均坏死率为（82.5±12.4）%。结论1H-MRS通过相对定量检测Cho/Lip的变化,能早期评价VX2肝肿瘤对TACE治疗的反应,但1H-MRS检查的技术成功率和稳定性还有待提高。

论文目录

• 中英文单词缩写
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 兔VX2肝癌模型功能磁共振成像的实验研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 图例说明
• 第二部分 应用扩散加权成像早期评价肝癌TACE疗效的研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 图例说明
• 第三部分 磁共振灌注成像评价兔VX2肝癌TACE疗效的研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 图例说明
• 第四部分 应用氢质子波谱早期评价兔VX2肝癌TACE疗效的研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 图例说明
• 综述
• 后记
• 后记（一） 致谢
• 后记（二） 研究生期间发表的文章