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经皮椎体成形术注射骨水泥对椎柱肿瘤细胞毒作用的临床和实验研究

陈珑  
【摘要】: 本研究分三部分 第一部分、经皮骨成形术治疗疼痛性成骨性骨转移癌 目的:研究经皮骨成形术治疗疼痛性成骨性骨转移癌的有效性和安全性。材料与方法:6名成骨性骨转移癌患者在X线透视或CT引导下接受经皮骨成形术。记录患者术前及术后的VAS疼痛得分,记录穿刺所用透视时间及骨水泥用量情况。 结果:6名患者接受经皮骨成形术后疼痛得到立即缓解,术中未发生有严重临床症状的并发症。4名脊柱病变患者的穿刺平均透视时间为10.3±1.1分钟,骨水泥的平均用量为3.8±1.4ml,骨水泥最少用量为2.2ml。 结论:经皮骨成形术治疗疼痛性成骨性转移癌,止痛效果满意,操作安全。 第二部分、CT引导下经皮穿刺接种VX2瘤块制作兔椎体肿瘤模型 目的:探讨CT导引下经皮穿刺建立兔VX2椎体肿瘤模型的可行性,研究兔后肢瘫痪的发病时间、影像学表现及病理表现。 材料与方法:CT导引下经皮穿刺将VX2瘤块接种入32只新西兰大白兔的L4或L5椎体内,接种术后每天两次评估兔后肢运动功能,记录兔出现后肢瘫痪的时间。于接种后14天、21天、28天和兔出现后肢瘫痪时行兔腰椎MRI、CT检查。接种术后21天和28天,各分别随机选择2只影像学检查已提示肿瘤生长但无瘫痪症状实验兔。其中1只行PET-CT检查后,对其行椎体成形术后处死,另一只直接处死后取出腰椎进行病理学检查。余实验兔则于出现后肢瘫痪时处死行病理学检查。接种后三月将仍无后肢瘫痪症状实验兔处死,取出原肿瘤接种部位腰椎行病理学检查。 结果:本实验共有29只兔椎体肿瘤种植成功,成功率90.6%(29/32)。另有3例建模失败,其中1例肿瘤椎旁生长,2例肿瘤种植失败。接种术后14天,MRI检查显示1只无临床瘫痪症状实验兔椎体内已有肿瘤生长;接种术后21天,21只实验兔MRI及CT检查显示椎体肿瘤生长,其中19只实验兔无后肢瘫痪症状;接种术后28天,又有7只实验兔MR/及CT检查显示椎体肿瘤生长,其中6只实验兔无后肢瘫痪症状。实验兔后肢瘫痪症状出现前,共26只实验兔影像学检查显示肿瘤生长。除于术后21天、28天各随机处死的2只经影像学证实的成瘤兔外,余25只实验兔在后肢瘫痪症状出现时,影像学检查皆显示有肿瘤生长。兔出现后肢瘫痪症状的时间最早为19天,最晚36天,平均26.4±4.2天。腰椎MRI检查显示L4或L5椎体内异常信号,局部脊髓受压,伴椎体周围软组织肿块。CT扫描表现为不规则溶骨性骨质破坏,伴瘤骨形成,椎体周围可见软组织肿块生长。术后21天、28天各随机选取的一只行PET-CT检查的实验动物,PET-CT结果显示肿瘤椎体核素浓聚,PET-CT后皆顺利接受PVP治疗,骨水泥于椎体内沉积良好。所有成瘤模型均经病理学检查证实椎体内肿瘤细胞生长。 结论:CT引导下经皮穿刺种植兔VX2瘤块法制作椎体肿瘤模型可行性好,操作简便,实验动物成瘤率高。接种术后21天行MRI及CT扫描能较早确定肿瘤模型制作成功。 第三部分、经皮椎体成形术中注射骨水泥对兔椎体肿瘤的细胞毒作用 目的:评估PVP术中注射骨水泥对活体椎体肿瘤细胞的细胞毒作用 方法:选取30只成功建立椎体肿瘤模型的实验兔,对肿瘤模型椎体行PVP治疗。按PVP术中注射材料不同,将模型动物随机分成3组,每组10只。A组:注射0.3mlPMMA骨水泥组;B组:注射0.3ml CPC骨水泥组;C组:注射0.3ml生理盐水的对照组。所有模型动物接受PVP治疗前行PET-CT检查,测定椎体肿瘤的SUV最大值(SUVmax)及SUV平均值(SUVmean),然后模型动物按实验分组于CT引导下接受PVP治疗。PVP治疗后,各实验组在术后第1天、第4天各选取5只实验动物,按术前检查方法再次接受PET-CT检查,测定肿瘤椎体与自身正常L1椎体的SUVmax、SUVmean值。然后处死实验动物,取肿瘤椎体标本行HE染色、TUNEL细胞凋亡检测、Bcl-2及Bax免疫组化染色。光镜下观察椎体肿瘤内注射骨水泥后,在骨水泥周边以及远离骨水泥处的肿瘤细胞坏死情况。检测肿瘤细胞的凋亡指数、Bcl-2及Bax阳性染色细胞染色率,并测定TUNEL检测,Bcl-2及Bax染色的吸光度。采用可重复检验的方差分析比较治疗前后肿瘤椎体及自身正常L,椎体的SUVmax、SUVmean值有无差异。采用析因分析,比较治疗后各组的肿瘤椎体及自身正常L1椎体,在不同时间点间的SUVmax、SUVmean值有无差异。采用析因分析比较治疗后不同实验组间、不同时间点间、骨水泥周边及远离骨水泥处的肿瘤细胞的凋亡指数、Bcl-2及Bax阳性染色细胞率,以及相应的染色吸光度有无差异。 结果:PET-CT检测结果显示PMMA组肿瘤椎体SUV值治疗前与治疗后各时间点间皆存在统计学差异(P0.05),治疗后SUV值明显降低,以治疗后第1天降低最明显,余两组则无明显变化;治疗后各时间点肿瘤椎体SUV值PMMA组与CPC组及生理盐水组之间皆有统计学差异(P0.05),但CPC与生理盐水组之间无差异。HE染色结果显示治疗后第1天PMMA组骨水泥周边区域肿瘤细胞明显坏死,在坏死的肿瘤细胞中可见少许残存的肿瘤细胞,尤以远离骨水泥的肿瘤区域内较多见,治疗后第4天骨水泥周边残存肿瘤细胞较第1天有明显增多,远离骨水泥处肿瘤细胞生长活跃。余两组各时间点肿瘤细胞坏死不明显。TUNEL细胞凋亡检测结果显示:凋亡指数在不同材料组间、不同部位间以及不同时间点间比较都具有统计学差异(P0.05)。PMMA组、CPC组、对照组的凋亡肿瘤细胞依次减少。治疗后各时间点PMMA组骨水泥周边肿瘤细胞凋亡明显,远离骨水泥的肿瘤细胞亦可见部分调亡,治疗后第1天肿瘤细胞凋亡较为明显,治疗后第4天肿瘤细胞凋亡减少。术后第1天CPC组骨水泥周边可见部分凋亡肿瘤细胞,远离骨水泥处肿瘤细胞凋亡较少,术后第4天肿瘤细胞凋亡不明显。对照组仅术后第1天肿瘤内见少量调亡肿瘤细胞。吸光度结果与凋亡指数结果类似。BAX染色与凋亡检测一致,而Bcl-2与之相反。 结论:PMMA骨水泥对活体椎体肿瘤细胞有明显的细胞毒作用,并能显著诱导肿瘤细胞凋亡,且其对邻近肿瘤细胞的细胞毒作用,强于远离骨水泥处的肿瘤细胞。随着治疗后时间的延长此种细胞毒作用会有所下降。CPC骨水泥对肿瘤无明显直接的细胞毒作用,但能轻度诱导肿瘤细胞的凋亡。Bax与Bcl-2的表达可能对骨水泥诱导的肿瘤细胞凋亡起到调控作用。


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