曹雪峰,董國禮
(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科,四川南充 637000)
原發(fā)性肝癌是臨床上最常見的惡性腫瘤之一,大多數(shù)不能進(jìn)行早期診斷而喪失手術(shù)機(jī)會[1],早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療和預(yù)防工作顯得尤為重要。現(xiàn)代影像醫(yī)學(xué)為肝癌的定位、定性、定量、定制治療方案提供了可靠的依據(jù)。兔VX2肝癌動物模型與人類原發(fā)性肝癌類似,是肝癌影像診斷及介入治療等研究較為理想的動物模型[2]。
兔肝左葉位置較固定、表淺,體積明顯大于右葉,且為了避免損傷膽囊或栓塞材料等進(jìn)入膽囊動脈引起不必要的并發(fā),研究兔VX2肝癌模型多選擇將懸液或組織塊種植于肝左葉[3]。Lee等[4]研究表明肝左葉組超選擇置管成功率明顯高于肝右葉組,肝左葉組腫瘤供血?jiǎng)用}直徑粗于肝右葉組,這更加證明了選擇肝左葉種植的優(yōu)越性。
目前常用的兔VX2肝癌模型的建立方法主要分為瘤細(xì)胞懸液接種法與瘤塊接種法[5],包括開腹及經(jīng)皮穿刺兩種途徑[6-7]。雖然有學(xué)者報(bào)道在種植兔肝VX2腫瘤細(xì)胞懸液后使用瓊脂糖封堵針孔有效減少了腫瘤的異位種植[7-8],但瘤細(xì)胞懸液無論經(jīng)何種途徑種植均不可避免的引起腫瘤異位種植,且造價(jià)昂貴、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,目前逐步被瘤組織塊接種法所代替。瘤組織塊接種法包括經(jīng)皮肝穿刺瘤組織塊注入法、開腹直視下瘤組織塊注入法、開腹直視下肝組織內(nèi)包埋法。經(jīng)皮肝穿刺瘤組織塊注入法較少應(yīng)用。國內(nèi)學(xué)者曾報(bào)道開腹直視下瘤組織塊注入法和開腹直視下肝組織內(nèi)包埋法的成瘤率無明顯差異[9]。
2.1.1 模型制作的方法 ①開腹直視下肝組織內(nèi)包埋法:實(shí)驗(yàn)兔全麻后仰臥位固定,上腹部術(shù)區(qū)脫毛,常規(guī)消毒鋪巾,無菌條件下取劍突下偏左1 cm處逐層開腹,暴露肝臟,鹽水紗布保護(hù)下用鑷子將肝左葉輕輕拉出體外,選擇肝左葉較厚處用眼科鑷刺破入肝內(nèi)1 cm形成竇道,將備用瘤塊2~3塊植入竇道底部,并用明膠海綿填塞竇口。確認(rèn)無出血后回納肝臟,逐層關(guān)腹。②開腹直視下瘤塊注入法:開腹同①,通過腹部切口將0.1 mL瘤組織塊懸液注入肝左內(nèi)葉包膜下實(shí)質(zhì)內(nèi)[10],拔針后立即用大小約為1 cm×1 cm明膠海綿塊壓迫約20 s后回納肝臟,逐層關(guān)腹。
2.1.2 模型制作的注意事項(xiàng) 首先,要盡量做到無菌操作及術(shù)后抗感染治療;其次,取出瘤塊后,應(yīng)選取邊緣生長旺盛呈魚肉樣組織,并盡量除去肌肉及壞死組織。開腹直視下肝組織內(nèi)包埋法以明膠海綿填塞竇口,既可避免瘤塊溢出造成腹腔種植,又可使瘤塊種植在靠近較大血管支的肝左葉深部以易于獲得血供。而開腹直視下瘤塊注入法種植,要求注入瘤塊時(shí)進(jìn)針在肝左葉深部,同樣達(dá)到使瘤灶易于獲得血供的目的[4]。
2.2.1 模型制作的方法 實(shí)驗(yàn)兔禁食8 h以上,全麻后仰臥位固定,術(shù)野剪毛,B超或CT掃描實(shí)驗(yàn)兔肝臟,確定接種部位為肝左葉,并標(biāo)記穿刺點(diǎn),消毒鋪巾,刀尖挑開穿刺點(diǎn)皮膚,B超或CT引導(dǎo)穿刺針到達(dá)設(shè)定位置,固定針鞘,拔出針芯,緩慢注入VX2腫瘤組織塊或瘤組織塊懸液,然后將明膠海綿碎塊置入針鞘內(nèi)推送填塞竇口。楊國華等[11]用1 mL的瓊脂糖凝膠封堵進(jìn)針口,有效防止了瘤塊脫離至腹腔或殘留于皮下各層組織。確定接種成功后拔出針具,局部壓迫止血。陳松旺等[12]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺瘤組織塊接種組成瘤體積大于組織塊懸液接種,因此應(yīng)更多選用組織塊穿刺注入。
2.2.2 模型制作的注意事項(xiàng) 首先,為提高穿刺接種成功率,要求準(zhǔn)確測量穿刺點(diǎn)、穿刺的角度及深度,并注意避開血管和膽管。其次,進(jìn)針要求快,防止瘤塊接種于肝葉之間的空隙中[12];注射器回吸,體會有無負(fù)壓,并觀察有無膽汁及血液成分;注射過程要慢,壓力盡可能小。最后,操作過程中注意無菌紗布反復(fù)擦拭針體,確保針體未黏附腫瘤細(xì)胞。
開腹直視下瘤組織塊包埋法具有較高的成瘤率及原位種植率,但需要一定的外科手術(shù)技術(shù)和無菌條件。而采用直視下瘤組織塊注入法則明顯減小了手術(shù)切口,縮短了手術(shù)時(shí)間,對兔肝臟創(chuàng)傷較小,且減少了切口出血及腹壁粘連、感染的幾率,但經(jīng)注射器推注或用導(dǎo)絲推送腫瘤組織塊等方法,易致瘤塊進(jìn)入肝動脈或門靜脈而形成肝內(nèi)播散或早期轉(zhuǎn)移,魯東等[13]選用了經(jīng)皮肝穿擴(kuò)展鞘管代替穿刺針,斜行鈍性刺破肝臟后以針芯推入瘤塊及明膠海綿條,可確保瘤塊大小并完全避免了因穿刺而導(dǎo)致的肝臟破裂出血,并使瘤塊種植于肝葉深部而易于獲得血供,保證了模型制作的成功率。
相較于開腹制模,采用超聲或CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺組織塊注射法復(fù)制出的兔VX2肝癌模型無開腹接種法常伴的出血多、損傷大、易麻醉意外致動物死亡等缺點(diǎn),且具有接種簡便、創(chuàng)傷小及并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)。Lee等[14]報(bào)道在超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺注射瘤組織塊組和開腹組的成功率均為100%,但是前者腫瘤的種植率為20.8%,而后者為8.3%,Shi等[15]采用CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺瘤組織塊法建立兔VX2肝癌模型(前期9只、后期20只),成瘤率分別為81.9%、95%。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究均表明,經(jīng)皮穿刺瘤組織塊接法種腫瘤同樣具有較高成功率高,可取代剖腹手術(shù)肝腫瘤接種建立兔VX2肝癌模型。
CT是肝臟疾病的最主要的影像學(xué)檢查方法,目前應(yīng)用的多層螺旋CT,因其具備掃描速度快、分辨率高、薄層重建等多種特點(diǎn),明顯提高了小病灶、早期癌癥及小血管病變等疾病的檢出敏感率與診斷率,且可對病灶的變化和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行動態(tài)檢測。結(jié)合CT多期對比劑增強(qiáng)掃描,可確定腫瘤生長的位置、大小、形狀、血供情況及中心有無壞死,用以區(qū)分病灶的良惡性、評價(jià)腫瘤血管及對療效的反應(yīng)。兔VX2肝腫瘤在接種成活后呈指數(shù)性生長,1周左右時(shí)較小,CT難以顯示。2~3周生長最旺盛,體積迅速增大,切面呈實(shí)質(zhì)性,腫瘤組織塊邊緣有大量新生血管生成,在CT平掃上表現(xiàn)為邊緣欠清晰的低密度,少數(shù)為等密度,CT增強(qiáng)掃描動脈期腫瘤邊緣明顯環(huán)狀強(qiáng)化,強(qiáng)化環(huán)多數(shù)不完整且厚薄不均,瘤體中心呈低密度灶,瘤灶與周圍肝實(shí)質(zhì)分界清楚,門脈期腫瘤呈低密度,周圍正常肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化明顯。3~4周腫瘤逐漸增大,中心呈典型的低密度壞死灶,周圍強(qiáng)化環(huán)不明顯。應(yīng)用動態(tài)CT研究動物肝癌模型中血管隨著時(shí)間推移的發(fā)展變化情況,可以量化腫瘤生長的動態(tài)變化,并應(yīng)用到為臨床及研究用途的灌注功能成像中[16]。隨著近年來CT灌注成像的進(jìn)一步完善,通過對肝臟病變血流灌注改變的研究,可用于鑒別良惡性腫瘤,并可評估腫瘤放、化療的療效,可先于影像形態(tài)學(xué)的變化更準(zhǔn)確地判斷腫瘤療效[17]。
MRI掃描具有多參數(shù)成像及任意平面成像等優(yōu)點(diǎn),對正常和病理狀態(tài)下的軟組織有良好的對比度,常規(guī)T2WI圖像上可清晰顯示瘤灶,且MRI對瘤灶內(nèi)出血、壞死區(qū)的顯示較為敏感,可對其動態(tài)變化及治療后隨訪提供更多信息。MRI掃描顯示瘤灶主體呈長T1、短T2信號,其間可見混雜的短T1、長T2信號的瘤灶出血區(qū)和長T1、長T2信號的壞死囊變區(qū),增強(qiáng)后呈邊緣環(huán)狀強(qiáng)化。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)圖像呈明顯高信號,邊緣顯示清晰,與周圍肝臟組織對比鮮明。DWI在腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)、療效評價(jià)及預(yù)測方面展示出廣闊的應(yīng)用前景。動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)被認(rèn)為是抗腫瘤血管藥物有效性評價(jià)的非常有前景的生物指標(biāo)。磁共振灌注成像(magnetic resonance-perfusion weight imaging,MRPWI)能對組織微循環(huán)的血流灌注變化進(jìn)行定量分析,多用來評價(jià)兔肝 VX2腫瘤的療效[18]。但因MRI掃描成像序列多,掃描時(shí)間長,受兔呼吸運(yùn)動影響干擾大,因此應(yīng)特別注意掃描條件的控制。
超聲檢查是一種無放射性損傷的檢查,肝臟聲像圖可直觀的顯示病變內(nèi)部的回聲特點(diǎn),可區(qū)別占位性病變?yōu)槟倚?、?shí)質(zhì)性或混合性。并對病灶進(jìn)行定位和測量,然而對于病變的進(jìn)一步定性診斷則常需行CT或MRI檢查。彩色多普勒血流顯像(color doppler flow imaging,CDFI)可以直接觀測到腫瘤內(nèi)血供的動態(tài)變化,尤其是彩色多普勒能量圖技術(shù)幾乎不受血流速度、血流方向、聲速探測角度的影響,增強(qiáng)了對血流探測的敏感性,明顯提高對瘤灶的檢出率。超聲造影(contrast enhanced ultrasound,CEUS)因其能夠反映腫瘤組織的血流灌注狀態(tài)而逐漸得到應(yīng)用。超聲檢查實(shí)驗(yàn)兔肝左葉內(nèi)瘤灶呈偏低回聲或等回聲類圓形結(jié)節(jié),邊界欠清,部分可見腫瘤內(nèi)出現(xiàn)低回聲的液化壞死區(qū)及較高回聲的干酪樣壞死區(qū),CEUS強(qiáng)化方式呈“快進(jìn)快出”型。直徑<10 mm的兔肝VX2腫瘤其周邊部血管較內(nèi)部相對豐富,CEUS顯示增強(qiáng)前后腫瘤內(nèi)部血流信號強(qiáng)度差異無顯著性而腫瘤邊緣則呈顯著性差異[19],彩色多普勒和能量多普勒可見腫瘤周邊及內(nèi)部血流信號,表現(xiàn)為以周邊血供為主的粗大血管呈弧形包繞,中央血供少,呈星點(diǎn)狀、短條狀,頻譜多普勒顯示瘤周的血供主要為動脈流速曲線,少數(shù)為靜脈流速曲線[8]。
肝血管造影是一種創(chuàng)傷性檢查,通過觀察血管狹窄、擴(kuò)張、移位等改變對肝膽占位性病變進(jìn)行分析診斷,臨床應(yīng)用較少,目前肝臟的影像學(xué)檢查多采用CT、MRI和超聲。然而肝血管造影在介入性放射學(xué)治療前了解腫瘤的血供情況是非常必要的。兔肝VX2腫瘤DSA顯示:供血的肝左動脈擴(kuò)張,非瘤區(qū)肝內(nèi)動脈分支血管顯示欠清或不顯示,而腫瘤供血?jiǎng)用}與腫瘤染色顯影清晰,勾畫出腫瘤的大小。腫瘤血管主干被瘤體推壓呈抱拳狀、握掌狀,其外周可見從環(huán)繞的腫瘤主干血管上分出的腫瘤滋養(yǎng)血管繞行腫瘤,從周邊向中心推進(jìn),形成不同厚度的環(huán)圈形周邊深染、中心相對淡染的腫瘤染色結(jié)節(jié)。分支深入腫瘤內(nèi)部,部分可見“血池征”。
大體觀察,肝實(shí)質(zhì)內(nèi)腫瘤呈結(jié)節(jié)狀,灰白色,無包膜,切面呈灰紅色,魚肉狀,質(zhì)地較硬,且與周圍正常肝組織分界清楚,其內(nèi)可見豐富的供瘤血管,隨著腫瘤的生長,瘤體中央??梢婞S白色或灰黃色壞死液化成分,光鏡下見腫瘤呈浸潤性生長,間質(zhì)分界不清,瘤細(xì)胞排列紊亂、體積大、形態(tài)不規(guī)則,核大而深染,形態(tài)各異,新生毛細(xì)血管豐富。隨時(shí)間的推移,瘤灶內(nèi)間質(zhì)成分漸增多。
VX2腫瘤細(xì)胞株以其強(qiáng)侵襲轉(zhuǎn)移能力,可在新西蘭大白兔的任何內(nèi)臟、骨骼及軟組織生長,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟮牟煌?,可以采用不同方法建立兔VX2肝癌模型,用以進(jìn)行肝腫瘤的影像診斷學(xué)及治療學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究。種植2周后,腫瘤生長旺盛,適合進(jìn)行腫瘤治療學(xué)研究,可用MRI檢測術(shù)前及術(shù)后腫瘤生長情況,而用CT檢測術(shù)后碘油栓塞的情況則更為理想;3周后腫瘤中心出現(xiàn)變性壞死,可作為進(jìn)展期肝癌研究模型,而此階段可獲得較為豐富的影像學(xué);4周后可有肝、肺及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,宜作為晚期肝癌動物模型研究。近年來,很多學(xué)者進(jìn)一步完善了兔VX2肝癌模型,并應(yīng)用兔VX2肝癌模型進(jìn)行介入放射學(xué)、腫瘤治療學(xué)、腫瘤影像學(xué)、藥代動力學(xué)研究,促進(jìn)了對人類肝癌的診斷及治療[20]。
[1] Yu H,Zhu GY,Xu RZ,et al.Arterial embolization hyperthermia using As2O3 nanoparticles in VX2 carcinoma-induced liver tumors[J].PLoS One,2011,6(3):e17926
[2] YoonCJ,ChungJW,ParkJH,etal.Transcatheterarterialemboli-zation with 188 Rh enium-H DD-labeled iodized oil in rabbit VX2 liver tumor[J].J Vasc Interv Radiol,2004,15(10):1121-1128
[3] SwistelAL,Bading JR,Raaf JH.Intraarterial versus intravenous adriamycin in the rabbit Vx-2 tumor system[J].Cancer,1984,53(6):1397-1404
[4] Lee KH,Liapi E,Buijs M,et al.Considerations for implantation site of VX2 carcinoma into rabbit liver[J].J Vasc Interv Radiol,2009,20(1):113-117
[5] Yoon CJ,ChungJW,ParkJH,etal.Transcatheterarterialchemoembolization with paclitaxe-lipiodol solution in rabbit VX2 liver tumor[J].Radiology,2003,229(1):126-131
[6] Zhou CK,Liang HM,Li X,et al.Establishment of rabbit model bearing liver VX2 tumor experimentation and discussion of the selective hepatic arterial cathet erization[J].J Intervent Radiol,2006,15(2):101-104
[7] Lin WY,Chen J,Lin Y,et al.Implantation of VX2 carcinoma into the liver of rabbits:a comparison of three direct-injection methods[J].J Vet Med Sci,2002,64(7):649-652
[8] 吳文娟,崔慧先,李海濤,等.兔VX2肝癌模型的建立及超聲觀察[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2005,14(2):147-150
[9] 斯光晏,周 石,王學(xué)建,等.兩種兔肝VX2模型建立方法的比較及對介入治療的意義[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2008,19(6):391-394
[10] Seong NJ,Yoon CJ,Kang SG,et al.Effects of arsenic trioxide on radiofrequency ablation of VX2 liver tumor:intraarterial versus intravenous administration[J].Korean J Radiol,2012,13(2):195-201
[11]楊國華,陳孝平,黃志勇,等.超聲引導(dǎo)下瘤塊注射建立兔VX2肝腫瘤模型[J].中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志,2007,14(3):273-275
[12]陳松旺,周 云,孟凡榮,等.超聲引導(dǎo)下穿刺注射VX2組織塊或其懸液制作兔VX2肝癌模型[J].江蘇醫(yī)藥,2011,37(2):145-147
[13]魯 東,呂維富,高 斌,等.兔VX2肝癌模型的改良制作及肝血管造影技術(shù)探討[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2009,19(10):1333-13337
[14] Lee KH,Liapi E,Buijs M,et al.Percutaneous US-guided implantation of Vx-2 carcinoma into rabbit liver:a comparison with open surgical method[J].J Surg Res,2009,155(1):94-99
[15] Shi DH,Cao JM,Xu J,et al.Comprehensive evaluation of establishing rabbit VX2 hepatic carcinoma model under CT guidance[J].J Intervent Radiol,2008,17(10):725-728
[16] Wu H,Exner AA,Shi H,et al.Dynamic evolutionary changes in blood flow measured by MDCT in a hepatic VX2 tumor implant over an extended 28-day growth period:time-density curve analysis[J].Acad Radiol,2009,16(12):1483-1492
[17] Wang J,Wu N,Cham MD,et al.Tumor response in patients with advanced non-small cell lung cancer:perfusion CT evaluation of chemotherapy and radiation therapy[J].AJR Am J Roentgenol,2009,193(4):1090-1096
[18] Kim TJ,Moon WK,Cha JH,et al.VX2 carcinoma in rabbits after radiofrequency ablation:comparison of MR contrast agents for help in differentiating benign periablational enhancement from residual tumor[J].Radiology,2005,234(2):423-430
[19]姜慧杰,徐 克,劉瑞寶,等.兔肝VX2癌移植前后肝血流動力學(xué)變化的多層CT灌注成像實(shí)驗(yàn)研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2005,21(2):179-182
[20] Pauser S,Wanger S,Lippmann M,et al.Evaluation of efficient chemoembolization mixtures by magnetic resonance imaging therapy monitoring:an experimental study on the VX2 tumor in the rabbit liver[J].Cancer Res,1996,56(8):1863-1867