CT能谱成像和MicrO-PET/CT成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hdydrd
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目的:探讨能谱CT成像(gemstonespectralimaging,GSI)技术在评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌图像质量中的价值。  材料与方法:人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢旁偏背侧皮下,成瘤后取瘤块接种,成瘤10-15mm。共16只成瘤大小合适的裸鼠用于实验,分别植入125I粒子。在粒子植入后2周行能谱CT扫描,获得能谱系列图像。用能谱分析软件(GSIviewer)获得140kVp混合能量图像(QualityControl,QC);40~140keV(间距10keV)重建11种单能量图像(monochromaticimages,Mono),然后选取最佳单能量图像行金属伪影消除重建技术(metalartifactsreductionsystem,MARs),获得MARs能谱图像(70keV单能量+MARs图像)。由2名放射医师主观评价3种不同的成像方式的图像质量差异,并计算125I粒子邻近病变组织的噪声值、伪影指数(artifactindex,AI)、对比噪声比(Contrast-to-noiseRatio,CNR),粒子长度的变化。所有上述结果进行统计学检验。  结果:①主观评分70keV图像质量明显高于混合能量的图像,具有统计学意义(t=3.219,P<0.001),70keV主观评分最高为2.81±0.57;②不同keV单能量图像中,140keV图像的噪声最低23.69±9.47,120keV图像的AI最低70.09±15.71,70keV图像的125I粒子邻近组织最佳CNR为0.89±0.17。③MARs能谱图像中高密度金属伪影减少,125I粒子不同程度被消除并产生低密度伪影。MARs能谱图像与混合能量及70keV图像的CNR差异有显著性统计学差异(t=4.785,p<0.0001,t=7.374,p<0.0001)。④在60~90keV区间内,125I粒子长径最接近金属粒子的真实长度,随着能量的逐渐升高金属粒子长径基本呈现出递增的趋势,MARs能谱图像与混合能量图像,不能反应其真实的长度。  结论:采用CT能谱成像技术,在最佳70keV单能量图像上能有效减少CT图像中组织间125I粒子的金属伪影,可以降低图像噪声,提高图像对比噪声比,达到改善图像质量和改善125I粒子及邻近组织显示情况。MARs技术不能有效消除组织间125I粒子植入产生的伪影。  CT能谱成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究  目的:探讨CT能谱成像对于125I粒子组织间植入治疗胰腺癌治疗效果的评估。  方法:人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢偏背侧皮下,成瘤后取瘤块接种,成瘤10-15mm。共16只成瘤大小合适的裸鼠用于实验,分为实验组及对照组,每组8只,分别植入125I粒子(8只)和空载粒子(8只)。在粒子植入后2周行能谱CT平扫及多期增强扫描(10s,25s,60s),获得多期的能谱系列图像。测量病灶、正常肌肉组织的能谱参数,并将肿瘤的摄碘值除以同期肌肉组织的摄碘值,得到肿瘤标准化碘浓度。并计算荷瘤鼠体重测量、肿瘤体积测量、称量瘤体重及计算抑瘤率。能谱CT检查后取肿瘤标本进行免疫组化染色,分析肿瘤组织内微血管密度(microvesseldensity,MVD)及血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)表达。对上述结果进行统计学检验。  结果:实验组和对照组治疗前后体重改变无统计学意义。2W时实验组和对照组肿瘤体积比较差异有统计学意义(t=4.962,p=0.0002<0.05)。实验组移植瘤重量明显低于对照组,两组差异具有显著性统计学意义(t=6.306.P<0.01)。实验组裸鼠移植瘤抑瘤率:52.81%。实验组各期瘤体摄碘值低于对照组,标准化摄碘值差异具有统计学意义(P<0.05)。实验组肿瘤微血管密度表达及血管内皮生长因子表达低于对照组,差别具有统计学意义(P<0.05)。增强扫描各期相肿瘤的标准化摄碘值和MVD均存在正线性相关(分别为r=0.63,r=0.51,r=0.48,p<0.05)。  结论:能谱CT多个参数(单能量图像、碘基图像和碘物质定量分析)的联合应用对125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效评估是有价值。CT能谱成像能够测定活体125I粒子组织间植入治疗胰腺癌组织内的碘含量值变化,反映肿瘤组织微循环灌注情况,可以作为125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的参考指标。  Micro-PET/CT成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究  目的:探讨Micro-PET/CT成像对于125I粒子组织间植入治疗胰腺癌治疗效果的评估的价值。  方法:人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢偏背侧皮下,成瘤后取瘤块接种,成瘤10-15mm。共16只成瘤裸鼠用于实验,随机分为实验组(分别植入125I粒子8只)、对照组(空载粒子8只),在粒子植入前、后2周行18F-FDGMicro-PET/CT检查,计算最大标准摄取值(SUVmax)、平均标准摄取值(SUVmean)。并计算体重测量、肿瘤体积测量、称量瘤体重及计算抑瘤率。Micro-PET/CT检查后取肿瘤标本进行免疫组化染色,分析肿瘤组织内微血管密度(MVD)及VEGF表达。  结果:实验组和对照组治疗前后体重改变无统计学意义。2W实验组和对照组肿瘤体积比较差异有统计学意义(t=4.962,p=0.0002<0.05)。实验组移植瘤重量明显低于对照组,两组差异具有显著性统计学意义(t=6.306.P<0.01)。实验组裸鼠移植瘤抑瘤率:52.81%。实验组和对照组组治疗前SUVmax和SUVmean值分别为2.81±1.62,0.61±0.19;2.76±1.93和0.57±0.15,差异无统计学意义,治疗后2周2组SUVmax和SUVmean分别为0.51±0.14和0.17±0.09,2.87±1.47和0.59±0.32,差异有统计学意义(t=4.520,P=0.0001)。SUVmax和SUVmean明显低于对照组;实验组SUVmax和SUVmean明显低于治疗前。实验组肿瘤微血管密度(microvesseldensity,MVD)表达及血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达低于对照组,差别具有统计学意义(P<0.05)。增强扫描各期相肿瘤的标准化摄碘值和MVD均存在正线性相关(分别为r=0.63,r=0.51,r=0.48,p<0.05)。  结论:功能代谢学为基础的PET显像和解剖形态学为基础的CT显像相结合的Micro-PET/CT对125I粒子组织间植入治疗胰腺癌提供活体条件下、分子水平上评估是科学、有效的评价方法。
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