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双源CT灌注成像评估胃癌肿瘤血管生成及其生物学行为的临床应用研究

李春志  
【摘要】: 前言 胃癌发病居恶性肿瘤前列,我国每年死于胃癌的人数约有16万人。因此,关于胃癌的诊断、治疗和生物学行为的研究一直是人们关注的焦点。在拟行根治性胃大部分切除术之前能否对胃癌细胞的分化程度、胃壁浸润深度、局部淋巴结转移及远隔转移等情况做出准确、客观的评估具有重要的实际意义。常规的影像手段在此方面虽然起到了积极的作用,但还有一定的限度。 肿瘤血管生成与肿瘤的生长、浸润、转移和预后关系密切,是目前基础医学研究的热点。VEGF是反应肿瘤血管生成重要的分子生物学指标,MVD是评价肿瘤血管生成的金标准,但由于它们的测定需要获得病理组织,操作过程复杂,有一定的创伤性,在临床工作中较难推广应用,因此迫切需要一种无创、方便、快捷的肿瘤血管生成检测方法,用以客观、科学的评估肿瘤的生物学行为。 灌注是指血流通过毛细血管网将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的过程,在一定程度上能反映器官、组织的血流动力学状态和功能情况。通过CT来直观显示活体灌注过程并作定量分析的方法称为CT灌注成像。CT灌注成像是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行动态扫描,以获得该层面内每一像素的时间—密度曲线,所反映的是对比剂在该器官中浓度的变化,进而间接反映组织器官内灌注量的变化。CT灌注成像因其具有能更合理地评价肿瘤血管生成及肿瘤生物学行为的潜能,在肿瘤的影像学研究中越来越受到重视。 肿瘤血管生成能够引起血容量、血流量及毛细血管通透性的变化,CT灌注成像能很好的反应这些改变,在肿瘤的定量、定性研究中具有广阔的应用前景。 目前,灌注成像在空腔脏器报道很少,尚处于起步阶段,其应用价值有待于进一步的研究。因而,拟在此方面开展一系列深入的研究工作。研究胃癌灌注参数与肿瘤血管生成及肿瘤生物学行为的关系。 材料与方法 1、临床资料与病例分组 收集中国医科大学附属第一医院2008年6月~2008年10月期间收治的胃腺癌病人69例。其中男49例,女20例,年龄41-79岁,平均58岁。根据术后病理肿瘤细胞分化程度将病例分为:低分化腺癌组(24例),低中分化腺癌组(13例),中分化腺癌组(12例),中高分化腺癌组(6例);依据胃壁浸润深度,将病例分为肌层浸润组(26例),浆膜浸润组(16例),浆膜外组(13例);根据局部淋巴结有无转移分为淋巴结转移组(29例)、无淋巴结转移组(26例);根据有无远隔转移及术后近期远隔转移分为远隔转移组(14例),近期远隔转移组(8例),无远隔转移组(47例)。 2、检查方法 患者检查前20min饮水1000ml,肌肉注射山莨菪碱20mg。扫描前进行呼吸训练,扫描时屏气扫描。先行常规CT平扫,确定灌注扫描的靶层面,然后用高压注射器经肘静脉注射对比剂欧乃派克50ml,注射速率6ml/s,注射后同速度跟注等量生理盐水,注射开始后10s,采用西门子双源CT体部灌注扫描序列对病人实行灌注扫描,覆盖范围28.8mm,扫描时间为40s。 3、图像处理及分析 将扫描获得的图像传至西门子图像工作站进行分析。通过最大斜率法获得血容量、血流量、达峰时间、灌注开始时间等参数及相应的功能图。通过Patlak肿瘤灌注模型获得Patlak血管通透性图、Patlak血容量图等功能图及其具体参数数值。感兴趣区直径控制在1cm以内,并且避免肉眼可辨认的血管影、液化坏死区及气液交界产生的伪影区等影响测量准确性的部位。 4、标本的取材、处理和免疫组化染色 获取行胃大部分切除术患者的手术标本,制作石蜡切片,采用鼠抗人CD34单克隆抗体、兔抗人VEGF单克隆抗体,对组织切片进行免疫组化染色。手术标本的取材部位选择在肿瘤灌注区域,胃粘膜组织取材选择在距离癌灶边缘>4cm,怖碇な滴侵琢鲎橹陌┡晕刚衬ぷ橹K斜瓯疽?0%甲醛固定,石蜡包埋,4μm厚连续切片5张,除1张做常规HE染色外,余片分别用CD34、VEGF单克隆抗体行免疫组化染色。阳性对照用已知阳性片,用0.01mol/L的PBS代替一抗作为阴性对照。 5、结果判定 MVD的测定按热点法进行:切片先置于10x10倍光学显微镜下确定被CD34染成棕色的肿瘤最高血管密度区域,然后置于20x10倍光学显微镜下选择3个最高血管密度区域计数,求其平均值作为该患者的MVD值。任何被抗体染色的单个细胞或细胞团,不管它是否形成管腔,只要它与周围的微血管、肿瘤细胞和其他连接组织成分有一个清楚的分隔,都认为是一个可计数的微血管。肿瘤内硬化区以及与肿瘤交界处软组织内的微血管不计数,有厚平滑肌壁以及管腔直径大于8个红细胞直径的血管也排除在外。VEGF判断的标准和程序如下:先将染色强度打分:0分为无色,1分为淡黄色,2分为棕黄色,3分为棕褐色。再将阳性细胞所占百分比打分:无阳性细胞计为0分,阳性细胞数低于25%计为1分,阳性细胞数25%~50%计为2分,阳性细胞数超过50%计为3分。每张切片染色强度与阳性细胞百分比分值的乘积作为最后评分,乘积大于等于3分为免疫组化结果阳性,大于等于6分为免疫组化结果强阳性。 6.统计分析 采用SPSS13.0统计软件包进行统计学处理,以P<0.05作为具有显著性差异的标准。 结果 1、在胃癌组织中VEGF的表达、MVD计数均明显高于癌旁胃粘膜组织,具有显著性差异,P<0.05,且在胃癌组织中VEGF的表达与MVD计数呈正相关,r=0.728。 2、胃癌的双源CT灌注参数PBV、Patlak P、BF、BV值与MVD计数、VEGF表达评分值呈正相关。 3、随着胃壁浸润深度的增加,淋巴结转移、近期远隔转移的出现,VEGF的表达增强,MVD的计数增多,但不同分化程度各组织间VEGF表达、MVD计数未见显著性差异。 4、双源CT灌注参数BF值、BV值远隔转移组和近期远隔转移组大于无远隔转移组,具有显著性差异,P<0.05(F=6.555、5.972)。BV值肌层浸润组和浆膜浸润组小于浆膜外组,具有显著性差异,P<0.05(F=5.460)。Patlak P肌层浸润组小于浆膜外组,具有显著性差异,PBV值与胃癌细胞分化程度呈负相关,BV、BF、Patlak P、PBV与浸润深度呈正相关,BV、BF、Patlak P与远隔转移程度呈正相关。Patlak P与淋巴转移程度呈正相关。 结论 1、在胃癌组织中存在着肿瘤血管生成,在胃癌肿瘤血管生成的过程中VEGF发挥着重要的作用,且胃癌肿瘤血管生成与胃癌的胃壁浸润深度、淋巴结转移和远隔转移等生物学行为密切相关,MVD计数、VEGF的表达可以反应肿瘤的生物学行为。 2、双源CT灌注成像参数Patlak P、BF、BV、PBV能够反应胃癌肿瘤血管生成及其生物学行为。BF值、BV值能够对能否发生远隔转移和术后近期远隔转移进行客观的评估。BV值、Patlak P值能对癌组织胃壁浸润深度进行客观的评估。PBV在一定程度上能够反应胃癌细胞的分化程度,Patlak P可以在一定程度上反应淋巴结转移情况。BV、BF、Patlak P、PBV在一定程度上能反应胃癌胃壁浸润深度。BV、BF、Patlak P在一定程度上能反应胃癌远隔转移程度。


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