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本文从以下两部分进行了阐述:
第一部分 兔VX2肝癌模型RFA治疗后DCE-MRI的实验性研究
目的:探讨兔VX2肝癌模型RFA治疗后病理变化与DCE-MRI表现特征。
方法:采用开腹直视下肝组织内包埋法建立20只兔VX2肝癌模型,建模后第2w进行MRI成像,确定18只实验兔VX2肝癌模型建立成功后,随机分为对照组(8只)和实验组(10只)。对照组8只兔VX2肝癌模型无任何抗肿瘤治疗,然后再于第3、4w进行MRI成像,共计3次成像。实验组兔VX2肝癌模型于第2w MRI成像后次日进行超声引导下开腹射频消融(RFA)治疗,于RFA治疗后24h内、治疗后1w(时间与对照组第3w对应)、2w(时间与对照组第4w对应)行MRI检查。MRI成像仪器为SEMENS VERIO3.0 T成像仪,检查序列包括常规T1WI、T2WI平扫及DCE-MRI灌注成像。成像完成后将所有图像传送至后处理工作站Syngo MR B17。
结果:实验模型成功建立18只(18/2090.0%)。对照组肿瘤第2w、3w、4w平均体积依次分别为(0.28±0.06)cm3、(1.38±0.48)cm3、(4.45±1.84)cm3,呈逐渐增大趋势,差异具有统计学意义(p<0.05)。而实验组消融灶3次检查中,体积差异无统计学意义(p>0.05)。对照组肿瘤均呈T1WI低信号,T2WI高信号。实验组消融灶呈T1WI均匀或不均匀高信号,T2WI呈不均匀等或低信号。灌注图像对照组与实验组高灌注红色部分均位于边缘,低灌注蓝色及黄色部分位于中央。对照组边缘红色与中央蓝色或黄色部分相互间隔分布,而实验组边缘红色与中央蓝色或黄色部分交界面锐利。对照组2w、3w及4w所测肿瘤边缘部位平均Ktrans值依次分别为(0.823±0.202) min-1、(0.851±0.175) min-1,(0.902土0.146) min-1大于相同时间点所测肿瘤中央部位平均Ktrans值(0.293土0.095) min-1、(0.269±0.109) min-1、(0.270±0.132)min-1及周围正常肝组织(0.491±0.150) min-1、(0.466±0.130)min-1、(0.516±0.081) min-1。实验组所测4个时间点肿瘤边缘部分平均Ktrans值分别为:RFA治疗前(1.030±0.217)min-1,治疗后24h内、1w、2w分别为(0.665±0.089)min-1、(0.962±0.140) min-1、(0.887±0.120)min-1,治疗后24h内明显低于治疗前、治疗后1w及2w,差异具有统计学意义(P<0.05)。对照组与实验组Kep及Ve组内及组间比较无差异。
病理组织学检查显示,对照组肿瘤质地硬,边缘苍白色,中央为土黄色坏死。HE染色肿瘤边缘细胞密集,胞浆丰富,细胞核大,蓝色深染。中央坏死随时间延长增多。实验组10例肿瘤RFA治疗后随时间不同反应不同,24h内边缘充血出血带,炎细胞浸润,中央为灰黄色凝固坏死。随时间延长边缘炎症反应逐渐纤维化,RFA第2w形成带状致密包膜。10例肿瘤RFA治疗后8例见残留癌灶,均位于消融灶外缘。对照组MVD值各时间点边缘部位均大于中央部位,差异有统计学意义。实验组RFA治疗后24h内消融灶边缘部位为平均MVD值为22.50±2.12,小于治疗前、治疗后1w及2w边缘部位平均MVD值:41.33±2.08、40.00±2.82、39.17±4.02,差异有统计学意义(p<0.05)。
结论:兔VX2肝癌模型边缘部位MVD值、Ktrans始终保持较高水平。RFA后24h肿瘤损伤严重,MVD值降低,消融灶边缘部位灌注参数Ktrans值降低。后期残留癌灶增大,MVD值升高,Ktrans值升高。消融灶中央凝固坏死部位Ktrans值始终较低。DCE-MRI灌注成像可通过灌注参数的变化间接反应肿瘤RFA治疗后不同时段、不同部位的病理变化。
第二部分 原发性肝细胞癌RFA治疗后DCE-MRI评价
目的:探讨DCE-MRI全肝灌注成像对原发性肝癌RFA治疗效果诊断价值。
材料与方法:随访2013年3月至2014年12月期间广西医科大学第一附属医院47例原发性肝细胞癌患者RFA治疗后的MR资料。其中男39例,女8例,年龄37~75岁,平均年龄为54.2±9.7岁,中位年龄53岁。47例患者治疗前确诊均按照2011年《原发性肝癌诊疗规范》[1],且肿瘤直径小于3cm。所有患者均接受射频消融(RFA)治疗。治疗后分别多次MRI检查复查进行治疗效果评价。本研究选择MRI随访检查时间分别为RFA后48h内(不包括48h)、48h~1m内(不包括1m)、1~3m(不包括3m)和3m以上等四个时间点进行RFA后肿瘤MRI变化研究。分组为48h内组、48h~1m内组、1~3m组和3m以上组。
射频消融治疗仪器选用美国RFA2000射频治疗系统,在超声引导下对肝癌病灶行RFA治疗。磁共振检查装置为SIEMENS Verio3.0 T扫描仪器。检查相关序列包括:FL2d-T1WI、TSE-T2WI脂肪抑制及DCE-MRI灌注成像。成像完成后对图像进行观察分析。观察分析肝癌RFA治疗后不同时间MRI特点,具体内容包括(1)各组病灶的位置、大小、形态及周围肝实质改变。(2)各组病灶平扫T1WI、T2WI信号特征,根据射频消融灶与周围肝实质、脂肪及肌肉信号强度比较,分为高、等和低信号。高信号与腹腔脂肪信号类似,等信号与周围肝实质信号类似,低信号与周围肌肉信号类似。信号均匀度分为均匀和不均匀。(3) DCE-MRI灌注扫描图像:定性观察射频消融灶边缘强化情况:环形强化、结节状强化、无强化,以判断肿瘤消融完全、残留与肿瘤局部进展。定量测定灌注参数:利用Tissue-4D后处理软件生成伪彩图,于伪彩图上分别选取感兴趣区(ROI),测量射频消融灶边缘、中央及周围肝实质各灌注参数。灌注参数的测定包括Ktrans、Kep及Ve值,以上三个量化参数的关系为Kep=Ktrans/Ve。边缘部分ROI的选取为灌注伪彩图上最红色部分,正常肝组织ROI的选取避开肉眼观察到的血管。ROI选取后分析软件将自动计算上述参数。每个ROI的选取测量要重复3次,然后取平均值以减少误差。
所有数据采用SPSS17.0统计分析软件进行处理,计量资料采用数据以(x)±s差表示。各时间组RFA灶信号改变的比较采用卡方检验Fisher确切概率法。灌注参数组内、组间比较采用单因素方差分析两两比较LSD检验。检验标准以P<0.05认为差异有统计学意义。
结果:47例患者所有时间点累计分析病灶个数共计80个,包括48h内17个,48h~1m为18个、1~3m为21个和3m以上为24个。MRI平扫发现消融灶早期(1m内)T1WI呈高信号,48h内呈环状高信号为14例(82.35%14/17),48h~1m呈均匀高信号13例(72.22%13/18)。随时间延长,1m后消融灶T1WI信号不同程度下降,环状或均匀高信号比例减少;1~3m与3m以后T1WI呈高信号分别为5例(23.81%5/21)和2例(8.33%2/24)明显低于前两组,差异具有统计学意义(P<0.05)。48h内、48h~1m及1m~3m时间组T2WI呈混杂低信号为主,分别为10例(58.82%10/17)、11例(61.11%11/18)和15例(71.4%15/21)。3m后信号发生改变,均匀低信号10例(41.67%10/24)和等信号7例(29.17%7/24),这种信号改变与3m前比较差异具有统计学意义(P<0.05)。消融灶各时间组T1WI边界清晰,而T2WI边界欠清,各时间组比较差异无统计学意义。
48h内、48h~1m边缘环形明显强化(76.47%13/17)、(77.78%14/18)。3m后呈轻度环形或无强化(83.33%20/24),上述改变与1m前比较差异具有统计学意义(P<0.05)。早期消融灶周围肝实质出现异常灌注强化,48h内与48h~1m分别为11例(64.71%11/17)和13例(72.22%13/18)。后期异常灌注强化极少,1~3m与3m后分别为5例(23.81%5/21)和1例(4.17%1/24),上述改变与早期比较差异具有统计学意义(P<0.05)。
47例患者中14例(16个消融灶)具有连续3次随访MRI资料,时间分别为48h内、48h~1m和3m以上。对其灌注成像行参数测定,48h内与48h~1m时间组所测射频灶边缘部位ktrans依次分别为(0.805±0.117)min-1和(0.771±0.073)min-1大于3m以上时间组边缘部位(0.502±0.109)min-1。同一时间点所测射频消融灶Ktrans,边缘部位大于中央部位,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:肝癌RFA治疗后DCE-MRI显示消融完全的病灶边缘Ktrans随时间延长逐渐下降,中央凝固坏死Ktrans始终较低。不同时间MRI表现及DCE-MRI灌注成像定量参数测定能反映其不同时间不同部位的病理改变,可以准确评估RFA治疗疗效。
第一部分 兔VX2肝癌模型RFA治疗后DCE-MRI的实验性研究
目的:探讨兔VX2肝癌模型RFA治疗后病理变化与DCE-MRI表现特征。
方法:采用开腹直视下肝组织内包埋法建立20只兔VX2肝癌模型,建模后第2w进行MRI成像,确定18只实验兔VX2肝癌模型建立成功后,随机分为对照组(8只)和实验组(10只)。对照组8只兔VX2肝癌模型无任何抗肿瘤治疗,然后再于第3、4w进行MRI成像,共计3次成像。实验组兔VX2肝癌模型于第2w MRI成像后次日进行超声引导下开腹射频消融(RFA)治疗,于RFA治疗后24h内、治疗后1w(时间与对照组第3w对应)、2w(时间与对照组第4w对应)行MRI检查。MRI成像仪器为SEMENS VERIO3.0 T成像仪,检查序列包括常规T1WI、T2WI平扫及DCE-MRI灌注成像。成像完成后将所有图像传送至后处理工作站Syngo MR B17。
结果:实验模型成功建立18只(18/2090.0%)。对照组肿瘤第2w、3w、4w平均体积依次分别为(0.28±0.06)cm3、(1.38±0.48)cm3、(4.45±1.84)cm3,呈逐渐增大趋势,差异具有统计学意义(p<0.05)。而实验组消融灶3次检查中,体积差异无统计学意义(p>0.05)。对照组肿瘤均呈T1WI低信号,T2WI高信号。实验组消融灶呈T1WI均匀或不均匀高信号,T2WI呈不均匀等或低信号。灌注图像对照组与实验组高灌注红色部分均位于边缘,低灌注蓝色及黄色部分位于中央。对照组边缘红色与中央蓝色或黄色部分相互间隔分布,而实验组边缘红色与中央蓝色或黄色部分交界面锐利。对照组2w、3w及4w所测肿瘤边缘部位平均Ktrans值依次分别为(0.823±0.202) min-1、(0.851±0.175) min-1,(0.902土0.146) min-1大于相同时间点所测肿瘤中央部位平均Ktrans值(0.293土0.095) min-1、(0.269±0.109) min-1、(0.270±0.132)min-1及周围正常肝组织(0.491±0.150) min-1、(0.466±0.130)min-1、(0.516±0.081) min-1。实验组所测4个时间点肿瘤边缘部分平均Ktrans值分别为:RFA治疗前(1.030±0.217)min-1,治疗后24h内、1w、2w分别为(0.665±0.089)min-1、(0.962±0.140) min-1、(0.887±0.120)min-1,治疗后24h内明显低于治疗前、治疗后1w及2w,差异具有统计学意义(P<0.05)。对照组与实验组Kep及Ve组内及组间比较无差异。
病理组织学检查显示,对照组肿瘤质地硬,边缘苍白色,中央为土黄色坏死。HE染色肿瘤边缘细胞密集,胞浆丰富,细胞核大,蓝色深染。中央坏死随时间延长增多。实验组10例肿瘤RFA治疗后随时间不同反应不同,24h内边缘充血出血带,炎细胞浸润,中央为灰黄色凝固坏死。随时间延长边缘炎症反应逐渐纤维化,RFA第2w形成带状致密包膜。10例肿瘤RFA治疗后8例见残留癌灶,均位于消融灶外缘。对照组MVD值各时间点边缘部位均大于中央部位,差异有统计学意义。实验组RFA治疗后24h内消融灶边缘部位为平均MVD值为22.50±2.12,小于治疗前、治疗后1w及2w边缘部位平均MVD值:41.33±2.08、40.00±2.82、39.17±4.02,差异有统计学意义(p<0.05)。
结论:兔VX2肝癌模型边缘部位MVD值、Ktrans始终保持较高水平。RFA后24h肿瘤损伤严重,MVD值降低,消融灶边缘部位灌注参数Ktrans值降低。后期残留癌灶增大,MVD值升高,Ktrans值升高。消融灶中央凝固坏死部位Ktrans值始终较低。DCE-MRI灌注成像可通过灌注参数的变化间接反应肿瘤RFA治疗后不同时段、不同部位的病理变化。
第二部分 原发性肝细胞癌RFA治疗后DCE-MRI评价
目的:探讨DCE-MRI全肝灌注成像对原发性肝癌RFA治疗效果诊断价值。
材料与方法:随访2013年3月至2014年12月期间广西医科大学第一附属医院47例原发性肝细胞癌患者RFA治疗后的MR资料。其中男39例,女8例,年龄37~75岁,平均年龄为54.2±9.7岁,中位年龄53岁。47例患者治疗前确诊均按照2011年《原发性肝癌诊疗规范》[1],且肿瘤直径小于3cm。所有患者均接受射频消融(RFA)治疗。治疗后分别多次MRI检查复查进行治疗效果评价。本研究选择MRI随访检查时间分别为RFA后48h内(不包括48h)、48h~1m内(不包括1m)、1~3m(不包括3m)和3m以上等四个时间点进行RFA后肿瘤MRI变化研究。分组为48h内组、48h~1m内组、1~3m组和3m以上组。
射频消融治疗仪器选用美国RFA2000射频治疗系统,在超声引导下对肝癌病灶行RFA治疗。磁共振检查装置为SIEMENS Verio3.0 T扫描仪器。检查相关序列包括:FL2d-T1WI、TSE-T2WI脂肪抑制及DCE-MRI灌注成像。成像完成后对图像进行观察分析。观察分析肝癌RFA治疗后不同时间MRI特点,具体内容包括(1)各组病灶的位置、大小、形态及周围肝实质改变。(2)各组病灶平扫T1WI、T2WI信号特征,根据射频消融灶与周围肝实质、脂肪及肌肉信号强度比较,分为高、等和低信号。高信号与腹腔脂肪信号类似,等信号与周围肝实质信号类似,低信号与周围肌肉信号类似。信号均匀度分为均匀和不均匀。(3) DCE-MRI灌注扫描图像:定性观察射频消融灶边缘强化情况:环形强化、结节状强化、无强化,以判断肿瘤消融完全、残留与肿瘤局部进展。定量测定灌注参数:利用Tissue-4D后处理软件生成伪彩图,于伪彩图上分别选取感兴趣区(ROI),测量射频消融灶边缘、中央及周围肝实质各灌注参数。灌注参数的测定包括Ktrans、Kep及Ve值,以上三个量化参数的关系为Kep=Ktrans/Ve。边缘部分ROI的选取为灌注伪彩图上最红色部分,正常肝组织ROI的选取避开肉眼观察到的血管。ROI选取后分析软件将自动计算上述参数。每个ROI的选取测量要重复3次,然后取平均值以减少误差。
所有数据采用SPSS17.0统计分析软件进行处理,计量资料采用数据以(x)±s差表示。各时间组RFA灶信号改变的比较采用卡方检验Fisher确切概率法。灌注参数组内、组间比较采用单因素方差分析两两比较LSD检验。检验标准以P<0.05认为差异有统计学意义。
结果:47例患者所有时间点累计分析病灶个数共计80个,包括48h内17个,48h~1m为18个、1~3m为21个和3m以上为24个。MRI平扫发现消融灶早期(1m内)T1WI呈高信号,48h内呈环状高信号为14例(82.35%14/17),48h~1m呈均匀高信号13例(72.22%13/18)。随时间延长,1m后消融灶T1WI信号不同程度下降,环状或均匀高信号比例减少;1~3m与3m以后T1WI呈高信号分别为5例(23.81%5/21)和2例(8.33%2/24)明显低于前两组,差异具有统计学意义(P<0.05)。48h内、48h~1m及1m~3m时间组T2WI呈混杂低信号为主,分别为10例(58.82%10/17)、11例(61.11%11/18)和15例(71.4%15/21)。3m后信号发生改变,均匀低信号10例(41.67%10/24)和等信号7例(29.17%7/24),这种信号改变与3m前比较差异具有统计学意义(P<0.05)。消融灶各时间组T1WI边界清晰,而T2WI边界欠清,各时间组比较差异无统计学意义。
48h内、48h~1m边缘环形明显强化(76.47%13/17)、(77.78%14/18)。3m后呈轻度环形或无强化(83.33%20/24),上述改变与1m前比较差异具有统计学意义(P<0.05)。早期消融灶周围肝实质出现异常灌注强化,48h内与48h~1m分别为11例(64.71%11/17)和13例(72.22%13/18)。后期异常灌注强化极少,1~3m与3m后分别为5例(23.81%5/21)和1例(4.17%1/24),上述改变与早期比较差异具有统计学意义(P<0.05)。
47例患者中14例(16个消融灶)具有连续3次随访MRI资料,时间分别为48h内、48h~1m和3m以上。对其灌注成像行参数测定,48h内与48h~1m时间组所测射频灶边缘部位ktrans依次分别为(0.805±0.117)min-1和(0.771±0.073)min-1大于3m以上时间组边缘部位(0.502±0.109)min-1。同一时间点所测射频消融灶Ktrans,边缘部位大于中央部位,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:肝癌RFA治疗后DCE-MRI显示消融完全的病灶边缘Ktrans随时间延长逐渐下降,中央凝固坏死Ktrans始终较低。不同时间MRI表现及DCE-MRI灌注成像定量参数测定能反映其不同时间不同部位的病理改变,可以准确评估RFA治疗疗效。