一站式CT能譜灌注成像鑒別兔腋窩淋巴結(jié)性質(zhì)的應(yīng)用價(jià)值研究.pdf

1、第一部分：兔VX2乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)動(dòng)物模型的建立
　　目的
　　建立兔VX2乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)動(dòng)物模型，通過(guò)大體觀察及病理診斷，評(píng)價(jià)此模型是否建立成功。
　　材料與方法
　　1.純種雌性新西蘭大白兔60只，月齡8個(gè)月，體重2.5～3.0kg。隨機(jī)編號(hào)，分為腫瘤組和炎癥組，各30只。
　　2.腫瘤組于單側(cè)第2乳墊處注入1mlVX2腫瘤組織塊懸液，建立兔乳腺

2、癌模型，每周觀察腫瘤生長(zhǎng)及腋窩出現(xiàn)腫大淋巴結(jié)情況，并于第1周末隨機(jī)取一只實(shí)驗(yàn)兔腫瘤組織行病理檢測(cè)；第2～3周隨機(jī)取兩只實(shí)驗(yàn)兔腫瘤組織及同側(cè)腋窩淋巴結(jié)行病理檢測(cè)；于第4周末觀察腫瘤及同側(cè)腋窩淋巴結(jié)腫大情況，至此成功建立腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)兔模型；炎癥組于實(shí)驗(yàn)兔單側(cè)胸壁第2乳墊處及同側(cè)前肢腋?jìng)?cè)皮下各注射1ml蛋黃乳膠，若觸及腋窩腫大淋巴結(jié)，則腋窩炎性增生淋巴結(jié)實(shí)驗(yàn)兔模型建立成功。
　　結(jié)果
　　1.兔VX2乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)動(dòng)

3、物模型情況： VX2腫瘤種植1周后30只實(shí)驗(yàn)兔均形成5mm～10mm大小結(jié)節(jié)，均值約為（7.1±1.96）mm，病理為腫瘤組織，實(shí)驗(yàn)兔腋窩均未觸及腫大淋巴結(jié)；2周后29只實(shí)驗(yàn)兔腫瘤長(zhǎng)至約20mm左右大小，均值約為（21±3.97）mm，成瘤率為100％，17.2%（5/29）實(shí)驗(yàn)兔腋窩觸及直徑5mm以下的淋巴結(jié)，病理證實(shí)乳腺腫塊為腫瘤，淋巴結(jié)內(nèi)未見(jiàn)腫瘤細(xì)胞；至接種后2～3周(平均19天)生長(zhǎng)迅速，部分腫瘤長(zhǎng)成3.5cm×3.5cm×3.

4、5cm，均值約為（32±2.37）mm，腋窩觸及腫大淋巴結(jié)，部分增大至20mm大小，病理結(jié)果顯示為腫瘤組織并浸潤(rùn)淋巴結(jié)。至第4周腫瘤組織大小約為（36±2.72）mm，共25只種植性兔乳腺癌模型建立，均可觸及腋窩淋巴結(jié)。1只實(shí)驗(yàn)兔腋窩腫大淋巴結(jié)表面欠光滑。60%（15/25）實(shí)驗(yàn)兔瘤體發(fā)生囊變壞死，觸之柔軟，24％(6／25)實(shí)驗(yàn)兔腫瘤表面皮膚發(fā)生破潰，并見(jiàn)白色豆腐渣樣壞死物質(zhì)。25只轉(zhuǎn)移組實(shí)驗(yàn)兔中，1只于行CT檢查前因肺部感染死亡；最

5、終共有24只實(shí)驗(yàn)兔建模成功(種植成功率為96%)。
　　2.兔腋窩炎性增生性淋巴結(jié)動(dòng)物模型情況：30只實(shí)驗(yàn)兔蛋黃乳膠注射5天后，2只腋窩觸及小淋巴結(jié)；行第二次雞蛋黃乳膠注射(方法完全與第一次相同)，第2周25只實(shí)驗(yàn)兔腋窩可觸及腫大淋巴結(jié)，部分較小；第3周30只實(shí)驗(yàn)兔腋窩均可觸及腫大淋巴結(jié)。2只實(shí)驗(yàn)兔因胸腹腔感染死亡，最終28只實(shí)驗(yàn)兔成功建立模型(種植成功率為93.3%)。
　　結(jié)論
　　兔VX2乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)和

6、炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)的模型制作簡(jiǎn)單，成模率高，實(shí)驗(yàn)兔的耐受性好。
　　第二部分：一站式CT能譜灌注成像鑒別乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究
　　目的
　　探討乳腺癌腋窩轉(zhuǎn)移性和炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)的灌注參數(shù)及能譜參數(shù)特征，比較不同參數(shù)的診斷價(jià)值，并尋找不同方法的最佳診斷參數(shù)及最佳聯(lián)合參數(shù)，以期為后期的臨床應(yīng)用研究提供參考依據(jù)。
　　材料與方法
　　1.對(duì)建模成功的24只轉(zhuǎn)移組和28

7、只炎癥組實(shí)驗(yàn)兔行一站式CT能譜灌注成像檢查，并將所有原始圖像傳至GE AW4.6后處理工作站進(jìn)行后處理，便于感興趣區(qū)(region of interest,ROI)勾畫(huà)的實(shí)現(xiàn)，本研究?jī)H對(duì)短徑大于5mm的腋窩淋巴結(jié)進(jìn)行后處理。
　　2.應(yīng)用Perfusion4-body tumor軟件進(jìn)行灌注分析，選擇主動(dòng)脈作為輸入動(dòng)脈，獲得淋巴結(jié)ROI范圍內(nèi)的反映病變灌注狀態(tài)的偽彩圖及血容積（ blood volume,BV）、血流量（blood

8、 flow,BF）、平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time,MTT）、表面通透性（permeability surface,PS)四個(gè)參數(shù)值。
　　3.選取灌注掃描延遲34s（第12pass）、58s（第24pass）作為動(dòng)脈期（arterial phase，AP）及靜脈期（venous phase，VP），圖像重建選取70keV、ASIR40%、層厚1.25mm。采用GSI Viewer分析軟件，在動(dòng)脈期和靜脈期碘基圖

9、上分別測(cè)量ROI范圍內(nèi)的動(dòng)脈期碘濃度（iodine concentration，IC）（ICAP）和靜脈期碘濃度（ICvP）；同時(shí)選擇同主動(dòng)脈的IC為標(biāo)準(zhǔn)參照值，將各期淋巴結(jié)的IC與同層主動(dòng)脈IC比值作為淋巴結(jié)的標(biāo)化碘基值（normalized iodine concentration， NIC），分別獲得淋巴結(jié)的動(dòng)脈期標(biāo)化碘基值（NICAP）和靜脈期標(biāo)化碘基值（NICVP）。在動(dòng)脈期和靜脈期水基圖上測(cè)量 ROI范圍內(nèi)的動(dòng)脈期水基質(zhì)（w

10、ater concentration， WC）（WCAP）和靜脈期水基質(zhì)（WCVP）。分析淋巴結(jié)動(dòng)脈期和靜脈期在40keV和70keV間的能譜曲線斜率：λHU=（40keVHU-70keVHU）/30keV。計(jì)算病變的標(biāo)準(zhǔn)化有效原子序數(shù)，即病變淋巴結(jié)的Zeff/主動(dòng)脈的Zeff（Zeff-c=Zeff淋巴結(jié)/Zeff主動(dòng)脈）。
　　4.受試者工作特征（Receiver Operating Characteristic,ROC）分析

11、CT灌注參數(shù)值和能譜參數(shù)值在鑒別腋窩轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性增生淋巴結(jié)中的診斷價(jià)值，以曲線下面積作為其評(píng)估價(jià)值的判斷標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)最大約登指數(shù)，選取診斷的最佳閾值并計(jì)算相應(yīng)的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值。
　　結(jié)果
　　1.轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的BF值明顯高于炎癥組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.001）；轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的BV值、PS值稍高于炎癥組，BV值間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.01)，而PS值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.524）；

12、轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的MTT平均值則低于炎癥組，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.157）。
　　2. BF值和BV值的曲線下面積分別為0.827、0.712，以BF大于47.95 ml.min-1.100g-1作為閾值時(shí)，所得最大約登指數(shù)為0.605，其靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為90.91%、69.39%，66.7%、91.9%。以BV大于3.97 ml.100g-1作為閾值，所得最大約登指數(shù)為0.439，靈敏度、特異度、陽(yáng)性

13、預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為93.94%、48.98%，55.4%、92.3%。認(rèn)為參數(shù)BF值對(duì)鑒別轉(zhuǎn)移性與炎性淋巴結(jié)具有較高的診斷價(jià)值，在BF值大于47.95 ml.min-1.100g-1時(shí)診斷淋巴結(jié)為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的正確率為66.7%，診斷為炎性反應(yīng)性淋巴結(jié)的正確率為91.9%。
　　3.轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)動(dòng)脈期能譜參數(shù)值IC、NIC、λHU、Zeff-c、WC均高于炎癥組， ICAP、NICAP、APλHU的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0

14、.032；P＜0.001；＜0.001），而兩組間動(dòng)脈期Zeff-c和WC比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.078；P=0.595）。
　　4.轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)靜脈期能譜參數(shù)值IC、NIC、λHU、Zeff-c、WC均高于炎癥組， ICVP、NICVP、VPλHU的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.001； P=0.017；P＜0.001），而兩組間動(dòng)脈期Zeff-c和WC比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.118；P=0.616）。
　　5.

15、 ICAP、NICAP、APλHU、ICVP、NICVP、VPλHU的曲線下面積分別為0.640、0.757、0.852、0.736、0.761、0.818，以APλHU大于3.28作為閾值，所得最大約登指數(shù)為0.717，對(duì)應(yīng)的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為75.77%、95.92%、92.6%、85.5%。以APλHU和NICVP作為聯(lián)合診斷參數(shù)，所得曲線下面積為0.901，最大約登指數(shù)為0.718，以APλHU大于3.

16、18和NICVP大于0.27作為最佳閾值時(shí)，靈敏度、特異度及陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為81.82%、93.88%、89.3%、88%，診斷淋巴結(jié)為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的正確率為89.3%，診斷為炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)的正確率為88%。
　　6.以BF與APλHU、BF與VPλHU為聯(lián)合參數(shù)，所得曲線下面積為0.899、0.913。BF聯(lián)合APλHU與單一BF、VPλHU有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.045、0.023）；而B(niǎo)F聯(lián)合APλHU與單一

17、BF、APλHU無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.055、0.173）。三個(gè)聯(lián)合參數(shù)（BF+APλHU+NICVP）、（BF+APλHU+VPλHU）的AUC分別為0.918、0.942，與兩個(gè)參數(shù)聯(lián)合比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，診斷靈敏度僅為78.79%。選取BF值大于45.29 ml.min-1.100g-1和VPλHU值大于3.81作為最佳閾值時(shí)，最大約登指數(shù)為0.766，靈敏度、特異度及陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為90.92%、85.81%、81

18、.1%、93.3%。因此選取BF與VPλHU作為聯(lián)合參數(shù)診斷淋巴結(jié)可取得較好的診斷價(jià)值。
　　結(jié)論
　　1.轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的BF值、BV值高于炎性反應(yīng)增生組淋巴結(jié)且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，參數(shù)BF值具有較好的診斷價(jià)值，可以用于鑒別診斷轉(zhuǎn)移性與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)。
　　2.轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的能譜參數(shù)值ICAP、NICAP、APλHU、ICVP、NICVP、VPλHU均高于炎性反應(yīng)增生性組淋巴結(jié)，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。選取APλHU大于3.

19、18和NICVP大于0.27作為最佳診斷閾值時(shí)，最大約登指數(shù)為0.718，靈敏度、特異度及陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值為81.82%、93.88%、89.3%、88%。聯(lián)合 APλHU和 NICVP可提高鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)的診斷價(jià)值。
　　3.一站式能譜及灌注成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)能譜成像條件下的灌注成像，可提供更多參數(shù)；CT能譜成像及灌注成像在鑒別診斷良惡性淋巴結(jié)中均具有一定價(jià)值，聯(lián)合應(yīng)用兩種成像技術(shù)參數(shù)，可提高鑒別腋窩轉(zhuǎn)移

20、性淋巴結(jié)與炎性增生淋巴結(jié)的診斷價(jià)值，選取BF值大于45.29 ml.min-1.100g-1和VPλHU大于3.81作為最佳閾值時(shí)，最大約登指數(shù)為0.766，靈敏度、特異度及陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為90.92%、85.81%、81.1%、93.3%。
　　第三部分：一站式CT能譜灌注成像鑒別兔腋窩淋巴結(jié)與淋巴結(jié)血管、淋巴管生成的相關(guān)性研究
　　目的
　　探討轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)內(nèi) VEGF、VEGF-

21、C、MVD、MLVD表達(dá)，及其與能譜灌注成像參數(shù)的相關(guān)性。
　　材料與方法
　　一站式CT能譜灌注成像檢查完畢后獲取實(shí)驗(yàn)兔短徑大于5mm的腋窩淋巴結(jié)，與影像標(biāo)記一一對(duì)應(yīng)，行常規(guī) HE染色并光學(xué)顯微鏡下觀察其形態(tài)。采用EnVision法定量分析淋巴結(jié)內(nèi)的VEGF和VEGF-C，并計(jì)數(shù)微血管密度（MVD）和微淋巴管密度（MLVD）。分析轉(zhuǎn)移性和炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)內(nèi) VEGF、VEGF-C、MVD和MLVD的表達(dá)差異，并探討能譜

22、灌注參數(shù)與免疫組化指標(biāo)的相關(guān)性。
　　結(jié)果
　　1．轉(zhuǎn)移組獲得39枚淋巴結(jié)，其中36枚為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，3枚為炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)；炎性反應(yīng)增生性淋巴結(jié)共46枚淋巴結(jié)。
　　2．轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的VEGF、VEGF-C、MVD、MLVD均高于炎性淋巴結(jié)且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.011,0.000,0.015,0.002）。
　　3．BF值與VEGF、VEGF-C、MLVD表達(dá)呈正相關(guān)，且相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.

23、349,P=0.01;r=0.323，P=0.016; r=0.385,P=0.008)，與MVD無(wú)明顯相關(guān)性（r=0.176，P=0.114）。BV值與VEGF、VEGF-C、MVD、MLVD表達(dá)均無(wú)相關(guān)性(r=0.098,P=0.380;r=0.177,P=0.113;r=0.09,P=0.420;r=0.184,P=0.098）。
　　4．淋巴結(jié)的ICAP與MLVD值呈正相關(guān)性（r=0.282,P=0.01），淋巴結(jié)NICA

24、P與VEGF的表達(dá)呈正相關(guān)（r=0.240,P=0.03）。淋巴結(jié)ICVP和NICVP與VEGF、VEGF-C、MVD、MLVD呈正相關(guān)性（P＜0.05）。淋巴結(jié) APλHU和 VPλHU與VEGF、VEGF-C、MVD、MLVD呈正相關(guān)性（P＜0.05）。相較而言，淋巴結(jié)的能譜參數(shù)VPλHU與VEGF、VEGF-C、MVD、MLVD的相關(guān)性最為顯著（r=0.406、0.421、0.398、0.448），以與MLVD相關(guān)性最強(qiáng)。