实验目的:1.评价CT能谱及灌注一站式扫描获得的能谱图像(GSI PERFUSION能谱图像)的图像质量,探讨CT能谱及灌注一站式成像的应用价值。2.探讨GSI PERFUSION能谱图像评估兔VX2肝癌血液灌注情况的能力。材料与方法:经郑州大学动物实验伦理委员会批准,选取健康新西兰大白兔30只进行实验研究,体重2~3kg,雌雄不限。采用“CT引导下经皮穿刺种植VX2瘤块”的方法制备兔VX2肝癌动物模型。接种瘤株后第14天,实验动物先行CT能谱及灌注一站式扫描,获得CT灌注图像及GSI PERFUSION能谱图像(A组);24h后行常规能谱增强扫描,获得常规能谱图像(B组)。将所有数据均传至GE AW 4.6工作站进行图像处理和数据采集,选取肿瘤组织、正常肝组织、腹主动脉、门静脉及竖脊肌为感兴趣区(ROI),测量CT值和碘含量(IC)。所有的能谱数据均在70ke V加40%Asir的单能量图像下测量,图像噪声选取竖脊肌CT值的标准差。计算肿瘤相对于正常肝组织的对比噪声比(CNR)和肿瘤的标准化碘含量(NIC),并用五分法记录两组能谱图像的总体图像噪声评分(ONS)、总体图像质量评分(OQS)和病灶的显著性得分(LCS)。并应用GE perfusion 4D灌注软件处理灌注图像,生成肿瘤组织和正常肝组织的血容量(BV)、血流量(BF)、平均通过时间(MTT)、肝动脉分数(HAF)、表面通透性(PS)、达峰时间(TTP)、最大强化积分(PEI)及平均上升斜率(MSI)。常规能谱双期增强扫描结束后,将确定种瘤成功的实验动物解剖,取肿瘤组织和正常肝组织的样本,应用RT-PCR法检测VEGF m RNA的表达,并用CD34抗体标记检测肿瘤组织和正常肝组织的微血管密度(MVD)。用SPSS 21.0统计分析软件进行统计学处理,采用配对样本t检验、Wilcoxon秩和检验和Pearson相关性分析进行统计分析。检验水准α=0.05。结果:1.兔VX2肝癌模型的制备结果30只实验兔子两周内未见死亡,24只肝内成瘤,2只腹壁浸润,1只腹腔种植转移,3只肝内、肝外均未见成瘤。24只肝内成瘤实验动物共形成瘤结节26个(其中2只肝内可见2个瘤结节),直径约为1.0cm~3.5cm。兔VX2肝癌模型制备的死亡率为0(0/30),肝内成瘤率为80%(24/30)。2.GSI PERFUSION能谱图像(A组)和常规能谱能谱图像(B组)的图像质量评估A组肿瘤组织动脉期CT值和CNR均高于B组,差异有统计学意义(p均<0.01),静脉期差异无统计学意义(p均>0.05),而两组图像双期的正常肝组织、竖脊肌和主动脉CT值或门静脉CT值及图像噪声间的差异均无统计学意义(p均>0.05)。总体图像噪声评分(ONS):A组总体图像噪声评分双期均低于B组,差异无统计学意义(p>0.05)。总体图像质量评分(OQS):A组图像总体质量评分双期均高于B组,差异无统计学意义(p>0.05)。病灶显著性评分(LCS):A组图像动脉期显著性评分高于B组,差异有统计学意义(p<0.01);静脉期高于B组,差异无统计学意义(p>0.05)。3.两组能谱图像肿瘤组织碘含量(IC)和标准化碘含量(NIC)的比较动脉期:A组肿瘤组织碘含量(IC)和标准化碘含量(NIC)均高于B组,差异有统计学意义(p<0.01)。静脉期:A组肿瘤组织碘含量(IC)和标准化碘含量(NIC)均高于B组,差异无统计学意义(p>0.05)。4.GSI PERFUSION能谱图像肿瘤组织碘含量(IC)和标准化碘含量(NIC)与灌注参数及VEGF/β-actin比值、MVD值的相关性肿瘤组织动脉期碘含量(IC):与BV、BF、HAF、PS呈正相关,相关系数r分别为0.527、0.641、0.756、0.602(p均<0.05),与MTT、TTP、PEI、MSI无相关性(p均>0.05);与VEGF/β-actin比值及MVD值也均呈正相关,相关系数r分别为0.805、0.702(p均<0.05)。肿瘤组织动脉期标准化碘含量(NIC):与BV、BF、HAF、PS呈正相关,相关系数r分别为0.617、0.778、0.850、0.738(p均<0.05),与MTT呈负相关,相关系数r为-0.550(p<0.05),与TTP、PEI、MSI无相关性(p均>0.05);与VEGF/β-actin比值及MVD值均呈正相关,相关系数r分别为0.901、0.810(p均<0.05)。结论:1.GSI PERFUSION能谱图像与常规能谱图像具有相似的图像质量,同时能够提高动脉期病灶的对比度,GSI PERFUSION能谱成像可以代替常规能谱成像进行研究。2.GSI PERFUSION能谱成像的碘含量(IC)和标准化碘含量(NIC)可作为评估兔VX2肝癌血液灌注情况的定量指标,且具有结合灌注参数联合分析的潜在优势。