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第一部分VX2肿瘤MSCT灌注值与微血管的关系目的研究VX2肿瘤生长过程中微血管生成情况,以及肿瘤微血管密度与MSCT灌注值之间的变化关系。材料和方法8只腿部肌肉种植VX2肿瘤的新西兰大白兔,分别于肿瘤生长第7、14、21、28天行MSCT灌注扫描,兔耳缘静脉注射碘对比剂(碘海醇300mgI/ml)6ml,流率0.6ml/s,注射同时行定层MSCT扫描,扫描条件4×5mm,旋转时间0.75s,间隔时间1.5s,持续时间至注射后45s,扫描图像输送入Function分析软件中,自动生成灌注图,手绘ROI区分别测量肿瘤及正常肌肉组织内血流量(BF)、最大强化指数(PEI)、峰值到达时间(TTP)及血容量(BV)作为灌注指标。于第7、14、21、28天行CT灌注扫描后分别处死瘤兔2只,取出肿瘤组织行免疫组化CD34单克隆抗体染色,进行微血管密度(Micro-vessel density,MVD)计数。不同时间段灌注值比较行方差分析SNK均数比较,各项MSCT各灌注指标与MVD计数之间行Pearson相关分析。P值小于0.05定为统计学显著性差异阈值。结果肿瘤生长大小分别为14.1±2.9mm、27.7±4.5mm、39.5±8.3mm、52.5±7.8mm,第7天MSCT灌注值BF为135.10±13.08ml/100g/min,其余灌注参数分别为PEI73.11±5.25HU,TTP18.57±1.38,BV45.0±2.53ml/100g,至第28天,相应灌注值为BF46.05±7.55ml/100g/min、PEI70.25±6.25HU、TTP35.90±1.90s、BV51.63±4.77ml/100g,第7、14天的CT灌注值与第21、28天灌注值中的BF和TTP存在显著性差异,四次灌注中的BV和PEI没有统计学显著性差异。第7、14、21、28天肿瘤标本MVD计数分别为36.5±2.12,41.5±4.94,38.0±4.24,46.5±2.12。CT灌注值中的BV与MVD存在相关性(r=0.71,P=0.02),PEI与MVD存在弱相关(r=0.68,P=0.06),BF、TTP与MVD之间没有显著性差异(r=0.59,r=0.15,P>0.05)。结论VX2兔肿瘤模型中,随肿瘤生长,其灌注值BF在早期较高,随肿瘤生长灌注值BF下降,早期MSCT灌注值与肿瘤生长后期灌注值有明显差异。在肿瘤多层CT灌注成像的灌注值中BV值和PEI值与VX2肿瘤血管生成存在相关关系,MSCT灌注成像可以反映VX2肿瘤微血管生成特征,以及肿瘤在不同生长时期的微血管变化情况。第二部分VX2肿瘤MSCT灌注值与缺氧状态、血管生成的关系目的研究VX2肿瘤乏氧状态与微血管生成情况的相互影响,探讨MSCT灌注值与VX2肿瘤乏氧状态、微血管生成之间的关系。材料和方法8只腿部肌肉种植VX2肿瘤的新西兰大白兔,分别于肿瘤生长第7、14、21、28天行MSCT灌注扫描,兔耳缘静脉注射碘对比剂(碘海醇300mgI/ml)6ml,流率0.6ml/s,注射同时行定层MSCT扫描,扫描条件4×5mm,旋转时间0.75s,间隔时间1.5s,持续时间至注射后45s,扫描图像于Function分析软件中,分别测量肿瘤及正常肌肉组织内血流量(BF)、最大强化指数(PEI)、峰值到达时间(TTP)及血容量(BV)作为灌注指标。于肿瘤种植后第7、14、21、28天行CT灌注扫描后分别处死瘤兔2只,肿瘤组织行HIF-1α、VEGF免疫组化染色,根据肿瘤细胞着色深度和阳性细胞百分比统计HIF-1α、VEGF表达等级。不同时间段HIF-1α、VEGF表达等级分布分别进行x~2检验,HIF-1α、VEGF表达等级之间行x~2检验,HIF-1α、VEGF与CT灌注值、MVD之间行Spearman等级相关分析。结果肿瘤第7、14、21、28天HIF-1α等级由低到高再降低,但其变化没有统计学显著性差异(x~2=1.49,P=0.22),第7、14、21、28天VEGF分布无显著性差异x~2=0.27,P=0.60,HIF-1α、VEGF之间等级分布也没有显著性差异:不同时间段CT灌注BF值与HIF-1α表达存在相关性(r=0.87,P<0.05),不同时间段CT灌注值中PEI值和BV值与VEGF之间存在相关性(r=0.75,P=0.03;r=0.77,P=0.02)。MVD计数与HIF-1α和VEGF均没有明显相关关系。结论HIF-1α在VX2肿瘤血管生成调控和肿瘤生长中有着重要作用,VEGF的上调是肿瘤早期缺氧调控的重要途径,也存在其它途径参与。CT灌注值不仅与肿瘤内部微血管密度有关,部分灌注值能够反映肿瘤缺氧状态及其内部血管生成调节的过程,VX2肿瘤血流灌注与肿瘤缺氧状态和血管生成之间存在依存关系。第三部分鼻咽癌MSCT灌注成像与其微血管生成关系的研究目的研究鼻咽癌MSCT灌注值与肿瘤微血管密度(MVD)、肿瘤分期的关系,探讨MSCT灌注成像对鼻咽癌微血管生成评价的价值。材料和方法经活检病理证实的鼻咽癌62例,静脉注射50ml对比剂后行CT灌注扫描,动态图像经function CT软件处理,自动生成灌注图像,手绘感兴趣区分别测量鼻咽癌肿瘤部位的血流量(BF)、最大强化指数(PEI)、峰值到达时间(TTP)及血容量(BV)作为灌注指标,其中35例鼻咽癌活检组织行免疫组化CD34单抗染色后,Weidner方法计数微血管密度(Micro-vessel density,MVD)。各组灌注值比较行方差分析及均数SNK比较,CT灌注值与MVD之间行Pearson相关分析,CT灌注值、MVD与肿瘤分期之间行Spearman等级相关分析,P值小于0.05定为统计学有显著性意义。结果35例鼻咽癌肿瘤CT灌注值BF为51.65±3.25ml/100g/min,其余各参数分别为PEI28.65±1.52HU,TTP30.68±2.01s,BV12.49±1.07ml/100g,PEI和BV与鼻咽癌分期相关(r=0.46,r=0.53,P<0.05),BF和BV与鼻咽癌独立T分期相关(r=0.37,r=0.42,P<0.05),其余指标与独立的T分期和N分期无明显相关性;35例鼻咽癌MVD为41.29±14.79,与BF、PEI、TTP、BV均存在相关性,MVD与肿瘤TNM分期存在相关性,但与独立的T分期和N分期无明显相关性。结论鼻咽癌具有特征的CT灌注表现,肿瘤灌注值明显高于周围组织,多层CT灌注成像的灌注值可以反映鼻咽癌微血管密度特征,灌注值高低与微血管密度存在相关关系,CT灌注中的PEI和BV值与肿瘤血管生成及鼻咽癌的TNM分期均存在一定的相关性。第四部分鼻咽癌缺氧状态、血管生成和CT灌注之间的关系目的研究鼻咽癌缺氧状态、血管生成与CT灌注之间的关系,探讨多层CT灌注成像作为鼻咽癌缺氧状态及血管生成评估手段的可行性。材料和方法经活检病理证实的鼻咽癌62例中,具备完整资料的35例鼻咽癌活检标本行免疫组化HIF-1α和VEGF单抗染色,按阳性细胞着色程度和阳性细胞百分比评定HIF-1α和VEGF表达等级,35例患者均于放疗前一周内行CT灌注检查,静脉注射50ml对比剂后行CT灌注扫描,动态系列图像经function CT软件处理,自动生成各值灌注图像,手绘ROI区测量鼻咽癌肿瘤部位的血流量(BF)、最大强化指数(PEI)、峰值到达时间(TTP)及血容量(BV)作为灌注指标。CT灌注值、HIF-1α、VEGF、MVD之问行Spearman等级相关分析,HIF-1α和VEGF分级与肿瘤分期之间行双向有序行列表x~2检验。结果鼻咽癌肿瘤CT灌注值BF、PEI、TTP、BV分别为51.65±3.25ml/100g/min、28.65±1.52HU、30.68±2.01s、12.49±1.07ml/100g,35例鼻咽癌中HIF-1α阳性染色27例(77.14%),其表达等级与肿瘤分期之间没有显著性差异(x~2=2.91,P=0.08),与CT灌注中BF值存在负相关(r=-0.54,P<0.05),与BV值弱相关(r=0.42,P=0.07);VEGF阳性表达31例(88.57%),表达等级与肿瘤分期之间有显著性差异(x~2=4.10,P=0.04),VEGF与CT灌注中PEI值存在相关性(r=0.57,P<0.05)。HIF-1α和VEGF表达等级之间有显著关系(x~2=9.70,P<0.05),HIF-1α和VEGF与MVD之间均存在相关关系(r=0.62,r=0.78 P<0.05)。结论鼻咽癌HIF-1α和VEGF阳性表达率较高,而且两者表达存在依从关系,HIF-1α表达虽然与肿瘤分期没有显著性关系,但HIF-1α与肿瘤灌注值BF及BV之间、及MVD之间存在相关性;VEGF与肿瘤分期和肿瘤微血管生成均存在联系,并与CT灌注中的PEI存在相关,CT灌注成像中BF、BV、PEI能够部分反映鼻咽癌的乏氧状态和血管生成的部分特征,对于HIF-1α和VEGF的血管调控尚待进一步研究。第五部分鼻咽癌MSCT灌注、血管生成及缺氧状态与放疗的关系目的研究鼻咽癌MSCT灌注、缺氧状态及血管生成与肿瘤放疗后短期肿瘤消退的关系,评价MSCT灌注通过缺氧状态及血管生成评估鼻咽癌放疗敏感性的可行性。材料和方法从62例鼻咽癌中,选取临床病理及影像资料完整的鼻咽癌35例,35例鼻咽癌活检标本行免疫组化HIF-1α和VEGF单抗染色,按阳性细胞着色程度和阳性细胞百分比评定HIF-1α和VEGF表达等级。35例患者均于放疗前、放疗中(34cGy~38cGy)、放疗结束后行MSCT灌注检查,静脉注射50ml对比剂后行CT灌注扫描,动态图像经function CT软件处理,自动生成灌注图像,并测量每次鼻咽癌肿瘤部位的血流量(BF)、最大强化指数(PEI)、峰值到达时间(TTP)及血容量(BV)作为灌注指标。测量肿瘤长径计算每例鼻咽癌放疗中、放疗结束时的肿瘤消退率,并按照肿瘤消退率将35例鼻咽癌分为放疗敏感组(Gs)和放疗不敏感组(Gns),对两组的CT灌注值、MVD分别进行组间t检验,两组HIF-1α和VEGF表达等级行x~2检验。对两组放疗前后BF、PEI、TTP和BV值分别进行方差分析和SNK均数比较,了解放疗前后灌注值变化情况。结果35例鼻咽癌放疗中及放疗结束后总体肿瘤消退率为0.41±0.20和0.54±0.24,消退在0.11-1.0之间,放疗中及放疗结束后消退率的比较两次复查消退率并无显著性差异,其中敏感组消退率为0.50±0.17和0.67±0.16,不敏感组消退率为0.19±0.05和0.24±0.03,两组间消退率比较存在显著性差异(t=5.66,t=8.11,P<0.01),敏感组(Gs)初始CT灌注值BF为57.04±18.39ml/100g/min,其余各参数分别为PEI27.72±9.46HU,TTP27.32±8.57s,BV13.14±5.77ml/100g;不敏感组初始灌注值分别为BF38.20±14.62ml/100g/min,PEI24.00±7.49HU,TTP 39.10±15.24s,BV10.89±7.64ml/100g,两组间初始BF值、TTP值之间有显著性差异(F=8.23,F=8.48,P<0.01),但两组之间的PEI和BV没有显著性差异。比较两组放疗前后灌注值的比较发现,敏感组放疗后BF、PEI和BV均有下降,TTP上升,均具有统计学差异,其中BF值和PEI值在放疗中即有明显下降(F=50.59,F=4.85,P<0.01);而在不敏感组,仅有BF值在放疗后下降(F=9.64,P<0.01),PEI、TTP和BV改变均无显著性差异。敏感组及不敏感组HIF-1α表达阳性率分别为76%(19/25)和80%(8/10),其等级分布在两组中有显著性差异(x~2=6.00,P<0.05),VEGF表达阳性率分别为92%(23/25)和80%(8/10),其等级分布在两组中没有显著性差异(x~2=2.01,P=0.16)。敏感组及不敏感组MVD分别为46.6±13.25和35.0±15.8,两组间MVD比较具有显著性差异(F=4.90,P<0.05)。结论鼻咽癌放疗敏感性与CT灌注值、HIF-1α表达等级、MVD之间有着明显的相关性,与VEGF表达等级无明显相关,CT灌注中高灌注的肿瘤,HIF-1α表达等级低,MVD高,对放疗敏感性高,反之CT灌注低的肿瘤,MVD低,HIF-1α表达等级高,对放疗有一定的抵抗。对放疗敏感的鼻咽癌在放疗中即可发现BF及PEI值明显下降,放疗后灌注值改变不明显的鼻咽癌常提示肿瘤消退不满意,对放疗不敏感。CT灌注成像能够部分反映鼻咽癌的乏氧状态和血管生成,可通过CT灌注值高低和放疗中灌注值的变化对鼻咽癌放疗敏感性作出评估。