造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR灌注在膠質(zhì)瘤血管生成及抗血管生成治療的臨床前期研究.pdf

1、研究目的: 對正常鼠腦及腦膠質(zhì)瘤動物模型進行造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR灌注成像研究，研究該成像技術(shù)評估正常及鼠腦膠質(zhì)瘤微循環(huán)結(jié)構(gòu)和功能信息的可行性；觀察不同時間段鼠腦膠質(zhì)瘤血管生成過程中微血管結(jié)構(gòu)和功能變化，了解血管生成在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中的作用；研究應(yīng)用人重組內(nèi)皮抑素進行抗血管生成治療過程中鼠腦膠質(zhì)瘤微血管形態(tài)學(xué)及功能改變。 材料和方法: 1、大鼠C6腦膠質(zhì)瘤模型的制備雌性Wistar大鼠77只，在立體定向儀上將呈對數(shù)

2、生長期的C6細胞接種于大鼠右側(cè)尾狀核，接種坐標為冠狀縫前1mm，矢狀縫右側(cè)3-4mm，進針深度為5.5mm，接種細胞量為5ul，細胞液濃度為1×10<'6>個/ul。 2、大鼠膠質(zhì)瘤的抗血管生成治療將荷瘤14天大鼠隨機分成兩組(治療組和對照組)，治療組大鼠每天腹腔注射人重組內(nèi)皮抑素10mg/kg；對照組每天腹腔注射相應(yīng)量的生理鹽水，共7天。 3、MR灌注掃描將正常大鼠、荷瘤1、2、3周及經(jīng)抗血管生成治療后大鼠行造影劑穩(wěn)態(tài)

3、磁化率MR灌注成像。成像序列包括：注射造影劑前SE、GE和DWI以及經(jīng)鼠尾注射造影劑后SE和GE序列。最后行Gd-DTPA T1WI增強掃描。 4、參數(shù)計算 感興趣區(qū)(ROI)的設(shè)置：正常大鼠分別選取右側(cè)皮質(zhì)、胼胝體及尾狀核區(qū)三個ROI；1周荷瘤大鼠選取腫瘤實質(zhì)區(qū)及相應(yīng)對側(cè)正常腦實質(zhì)區(qū)，其余荷瘤大鼠選取腫瘤周邊區(qū)、中心區(qū)及對側(cè)正常腦實質(zhì)區(qū)。 △R<,2>*和△R<,2>的計算：△R<,2>*(或△R<,2>)=(

4、-1/TE)·[ln(SI<,pre>/SI<,post>)] BV=3/(4π)·[△R<,2>*/(D/γ··△x·B<,0>)]VSI<,MRI>(um)=0.424 (D/γ··△x·B<,0>)<'1/2>(△R<,2>*/△R<,2>)<'3/2>5、組織病理學(xué)檢查大鼠行MR檢查后在麻醉狀態(tài)下行肝素鹽水心內(nèi)灌注，然后再用4％中性多聚甲醛溶液心內(nèi)灌注，立即斷頭取腦，以腫瘤為中心橫斷切片行HE染色及單抗CD34免疫組化染色。光鏡

5、下觀察腫瘤形態(tài)，應(yīng)用CD34免疫組化染色進行微血管半徑(VSI<,histo>)的測量。 6、統(tǒng)計分析 采用SPSS11.5 for Windows統(tǒng)計學(xué)專用軟件對資料進行處理，所有計量資料以x±s表示，不同區(qū)域間的參數(shù)比較采用非配對t檢驗，相關(guān)分析采用Spesrman法，p<0.05被認為有統(tǒng)計學(xué)意義，p<0.01被認為有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)果: 1、荷瘤大鼠生長情況移植后第二周部分大鼠出現(xiàn)輕度顱高壓癥

6、狀，表現(xiàn)為活動略減少，體重稍有下降。第三周癥狀明顯加重，出現(xiàn)偏癱，覓食及進食差，間歇性抽搐發(fā)作，可出現(xiàn)惡液質(zhì)表現(xiàn)，并出現(xiàn)眶周出血。治療組大鼠在治療過程中未出現(xiàn)偏癱、惡液質(zhì)等癥狀，活動及進食水減少，體重略有下降。 2、正常鼠腦及荷瘤大鼠的造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR灌注成像結(jié)果及其與組織學(xué)的相關(guān)性 (1)正常鼠腦三個ROI的△R<,2>*和AR<,2>值與造影劑濃度改變明顯呈正相關(guān)；實驗表明當使用12mg/kg的造影劑劑量進行成像

7、研究時，所測量。BV的值更為接近組織學(xué)測量BV和VSI<,MRI>值更接近組織學(xué)測量值。 (2)荷瘤2周大鼠的腫瘤中邊區(qū)及中心區(qū)BV和VSI<,MRI>值分別為5.93±1.75％和4.64±1.92％以及10.34±3.21um和14.57±7.13um，與對側(cè)正常腦組織相比有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)，與組織學(xué)測量結(jié)果比較周邊區(qū)和中心區(qū)的相關(guān)性分別為0.884和0.825(P<0.01)。 (3)隨種植周數(shù)的增加，腫

8、瘤中心區(qū)的BV經(jīng)歷了先升后降的變化，與組織學(xué)上腫瘤中央?yún)^(qū)宿主血管退縮、血管密度下降及出現(xiàn)明顯壞死區(qū)相關(guān)；周邊區(qū)BV持續(xù)上升，與周邊區(qū)具有活躍的血管生成相關(guān)。 (4)隨種植周數(shù)的增加，腫瘤中心區(qū)及周邊區(qū)的VSI<,MRI>值均逐漸增大，以中心區(qū)增大更為明顯，且同時間段比較二者之間有統(tǒng)計學(xué)差異。相同時間段、相同ROI內(nèi)MR與組織學(xué)測量的VSI均明顯相關(guān)(P<0.01)。 (5)人重組內(nèi)皮抑素治療后，治療組與對照組腫瘤體積比較

9、具有明顯差異(P<0.05)。治療后腫瘤中心區(qū)及周邊區(qū)BV和VSI<,MEI>值均有下降，以腫瘤周邊區(qū)下降更為明顯(P<0.01)，與內(nèi)皮抑素對于腫瘤周邊區(qū)(即血管生成活躍區(qū))微血管的血管生成抑制作用更為明顯相關(guān)。而腫瘤中心區(qū)BV下降無統(tǒng)計學(xué)意義，其機制較為復(fù)雜。 結(jié)論： 1、正常鼠腦三個ROI的△R<,2>*和△R<,2>值與造影劑濃度改變明顯呈正相關(guān)，從而也證明了該技術(shù)應(yīng)用Monte Carlo模型的合理性。

10、 2、SPIO作為血池造影劑具有較長的血漿半衰期，其血液濃度能夠較長時間保持恒定，從而保證了造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR成像的可行性；由于其具有較大的水合直徑(>30nm)，使其難以通過破壞的血腦屏障泄漏至血管外細胞外空間，從而保證了造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR成像測量結(jié)果的準確性。 3、造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR成像所測量的BV和VSI<,MRI>值能夠準確的反映膠質(zhì)瘤生長、發(fā)展過程中微血管生成的形態(tài)學(xué)和功能學(xué)信息。 4、應(yīng)用造影劑穩(wěn)態(tài)磁化