大鼠肝癌影像表现与病理对照研究

中华超声影像学杂志 1999年第4期第8卷 实验研究

作者：谢阳桂　胡振民　施裕新　杨正强　燕山

单位：谢阳桂、胡振民、施裕新、杨正强　226001　南通医学院附属医院影像科；燕山　上海第二医科大学附属第九人民医院

关键词：超声检查；多普勒；彩色；大鼠；肝肿瘤；实验性

　　【摘要】　目的　探讨大鼠肝癌血供的影像表现。方法　对12只大鼠肝癌模型进行彩色多普勒血流显像(CDFI)、肝动脉造影(HA)以及门静脉造影(HP)检查并与病理对照。结果　2～3 mm瘤结节多为门脉单一血供(Ⅰ型)，细胞分化较高；3～5 mm瘤结节多为肝动脉和门脉双重血供(Ⅱ型)，细胞分化较高；＞5 mm瘤结节主要为肝动脉血供，门脉仅在瘤周参与血供(Ⅲ型)，细胞分化较差。CDFI在瘤结节周边及内部显示的血流代表了造影所见的肿瘤血管和(或)肿瘤染色。结论　大鼠肝癌血供演变的影像表现对人类肝癌诊断、介入治疗途径选择以及疗效预测具有参考意义。

Comparative study of image manifestations of liver tumor in rats by contrasting them with pathologies

XIE Yanggui,HU Zhenmin,SHI Yuxin,et al.Affiliated Hospital,Nantong Medical College,Nantong 226001

　　【Abstract】 Objective To approach the image manifestations of liver tumor blood supply in rats.Methods An examination had been given to 12 rats with liver tumor by way of color Doppler flow imaging (CDFI),hepatic arteriography (HA) and hepatic portography (HP),and then contrasted with pathologies.Results 2～3 mm tumor nodules were often of portal vein blood supply (type Ⅰ) and the cells splited up easily; 3～5 mm tumor nodules were of both hepatic artery and portal vein blood supply (type Ⅱ) and the cells also splited up easily; ＞5 mm tumor nodules were mainly of liver artery blood supply,and the portal viens were only around the tumor,taking part in blood supply (type Ⅲ),the cells couldn't split up easily.The bloodstream showed around tumor nodules or in them by CDFI stands for tumor blood vessels and /or tumor stains seen by radiography.Conclusions From the above it has become obvious that the image manifestations of the evolution of blood supply of liver tumor in rats have proved to be of practical significance to diagnosis of human liver tumor,to preference of its treatment and to calculation of its curative effect.

　　【Key words】 Ultrasonography,Doppler,color Rats Liver neoplasms,experimental

　　本研究应用诱发性大鼠肝癌模型，观察肿瘤彩色多普勒血流显像(CDFI)、肝动脉造影(HA)以及门静脉造影(HP)的影像特点，并与病理对照，旨在探讨肝癌不同时期血供演变的影像表现及人类肝癌诊断和介入治疗的可行性。

　　材料与方法

　　一、模型建立

　　12只Wistear健康雄性大鼠，鼠龄6周，喂饮体积分数为8.0×10^-5的二乙苯亚硝胺水溶液10 ml/100 g体重每天(南京土壤研究所提供)作为诱癌剂，饮用最短时间为10周，最长时间为14周。鼠肝在第12周出现微小癌结节，至第14周癌结节可达1.5～15.0 mm不等，以直径2～3 mm为多见，此肝癌模型为多发性癌结节，诱癌成功率为100%。

　　二、实验方法

　　1.实验步骤：从诱癌的第10周开始每周随机选择2～3只大鼠，用戊巴比妥33 mg/kg腹腔内注射麻醉，作腹部正中切开，暴露肝脏，将大鼠置于木板上并用胶带固定四肢，分别作CDFI、HA、HP检查，上述检查完毕，取下鼠肝，用甲醛固定标本，再作病理检查。

　　2.CDFI检查：采用美国Diasonic Spectra VST彩色超声仪，探头频率10 MHz，将探头套上消毒套后直接置于大鼠肝脏表面作多切面扫查，先观察肝瘤结节大小、回声，后取CDFI状态，显示瘤结节周边及内部的彩色血流，再用脉冲多普勒(PD)检测，观测PD频谱曲线、最大血流速度(Vp)等。根据瘤结节内的血管分布状态和PD曲线特点分为4种类型：瘤结节周边、瘤内无搏动性或持续性血流为0型；瘤周、瘤内持续性血流为Ⅰ型；瘤周、瘤内为搏动性和持续性血流为Ⅱ型；瘤周、瘤内为搏动性血流，持续性血流仅局限于瘤周为Ⅲ型(图1，2)。

1　箭头所示为大鼠肝癌结节，瘤周显示条状血流信号，瘤内显示短棒状血流信号

2　在瘤结节周边用PD取样，显示流速很高的动脉型血流，提示有A-P瘘存在

　　3.HA、HP检查：采用Diasonic 9600型DSA造影机，首先分离出腹腔动脉干、肝总动脉和胃十二指肠动脉，结扎胃十二指肠动脉近端，切开腹腔动脉干远端，送入微导管(外径为0.7 mm)至肝固有动脉，注入1 ml “优维显”(Ultravist，德国先灵公司生产)作HA检查。然后作肠系膜上静脉穿刺缓慢注入1.5 ml“优维显”作HP检查，分别观察肿瘤结节大小、肿瘤血管和肿瘤染色(图3，4)。

3　大鼠肝癌模型作HA检查，肝区显示多个肿瘤结节染色，密度较高，境界较清

4　大鼠肝癌模型作HP检查，肝区显示多个肿瘤结节染色，

　　散在分布，密度较高，境界较清

　　结　果

　　12只大鼠应用CDFI检测共检出瘤结节72个，不同直径瘤结节血供类型见表1。应用HA检出瘤结节45个、HP检出瘤 节57个，CDFI与血管造影检测瘤结节血供的结果比较见表2，肿瘤血供与CDFI的关系见表3，不同直径瘤结节影像检测与病理结果比较见表4；瘤结节大小与癌细胞分化关系见表5。CDFI与血管造影显示特点如下：大多瘤结节显示肿瘤血管及肿瘤染色；2～3 mm瘤结节多为门脉单一血供；3～5 mm瘤结节多为门脉、肝动脉双重血供；＞5 mm瘤结节主要为肝动脉血供，门脉仅在瘤周参与血供。在＞5 mm的12

表1　不同直径瘤结节血供类型

表2　CDFI与血管造影检测肿瘤血供的结果比较

　　注：*有6个瘤结节未见A、P流速曲线，A为肝动脉，P为门静脉

表3　肿瘤血供与CDFI的关系

　　注： *在大于5 mm肿瘤结节中8个有肝动脉-门静脉(A-P)瘘，A 肝动脉，P 门静脉

表4　不同直径肿瘤影像检测与病理比较

　　注： ＞3 mm的肿瘤结节中有24个为双重血供

表5　肿瘤大小与癌细胞分化关系

　　讨　论

　　一、对肝癌血供的研究价值

　　临床上肝癌行肝动脉栓塞术(TAE)后常不能使肿瘤完全坏死，血管造影检查持续存在肿瘤血管染色，CDFI检测肿瘤周边及内部有彩色血流，对其原因解释颇多，如供血动脉栓塞不彻底，肿瘤血管通过侧支循环再沟通等^［1］。Nakakuma^［2］等对种植性大鼠肝癌较大瘤结节(10～20 mm)作门静脉碘化油灌注，发现碘化油仅在瘤周积聚，不能进入瘤内。本研究应用CDFI、HP、HA对诱发性大鼠肝癌模型瘤结节进行研究，发现有其独特之处，CDFI既可检测不同直径肿瘤结节形态、内部结构，还能了解瘤周、瘤内有无血管及血管类型。HA、HP则能了解不同直径瘤结节在不同时期有无肿瘤血管及肿瘤染色。本实验结果表明： 不同直径瘤结节血供有明显差异，2～3 mm瘤结节瘤周、瘤内多为门脉单一血供(Ⅰ型)，3～5 mm瘤结节瘤周、瘤内多为肝动脉、门脉双重血供(Ⅱ型)；＞5 mm瘤结节的瘤周、瘤内均为肝动脉血供，门脉血供已转向瘤周(Ⅲ型)。CDFI显示的彩色血流则代表了造影所见的肿瘤血管和(或)肿瘤染色。由此可见，本实验结果与Nakakuma等得出的实验结论有悖。前者应用诱发性大鼠肝癌模型的瘤结节以2～3 mm居多，此时瘤周、瘤内多为门脉血供，随着肿瘤增大，门脉血供由瘤内转向瘤周，肝动脉血供显现丰富；后者采用种植性大鼠肝癌模型，瘤结节10～20 mm，此时门脉血供已转向瘤周，故碘化油不能进入瘤内。肝癌发展过程中血供变化则反映了肿瘤肝动脉、门脉血供的演变规律。因此临床上对双重血供的肝癌单纯作TAE治疗常不能使肿瘤达到完全坏死，这部分肿瘤仍可依赖门脉血供得以生存并发展。根据本研究结果，作者认为TAE后须作经门脉途径的介入治疗或综合治疗能够提高疗效。

　　二、CDFI与血管造影表现的关系

　　对于判断肿瘤血供，HA、HP是根据肿瘤血管的染色情况分为单一血供和双重血供，CDFI加PD检测则依据肿瘤的Doppler血流曲线而确定。从表2，3中可见双重血供的24个瘤结节直径均＞3 mm。其中＞5 mm的12个瘤结节中有8个瘤结节呈现Vp＞4 cm/s，均提示有A-P瘘血流征象，而＜3 mm的瘤结节内仅测得＜3 cm/s的动脉血流流速及低速静脉血流。＞4 cm/s的动脉血流曲线大多能反映A-P瘘的特征，＜3 cm/s动脉血流流速及低速静脉血流代表了肿瘤内的肿瘤血管或肿瘤染色。说明CDFI加PD与HA、HP检测的结果相一致。因此，应用CDFI检测肿瘤的血管类型及有无A-P瘘，对肝癌诊断及TAE治疗肝癌的疗效预测很有实用意义，同样也反映了观测肝癌治疗前后的动态变化，为人类肝癌诊断及观察疗效提供了一种新的应用技术。

　　三、瘤结节大小、血供类型与病理组织学关系

　　本实验研究显示： 瘤结节大小及血供类型与细胞分化程度有关。＞5 mm的瘤结节为丰富的肝动脉血供，门脉血供已转向瘤周(Ⅲ型)，肿瘤细胞分化较差，瘤内有出血、坏死及囊变；3～5 mm的瘤结节多为肝动脉、门脉血供(Ⅱ型)，肿瘤细胞分化较高，瘤内偶见出血、坏死；＜3 mm的瘤结节以门脉供血为主(Ⅰ型)，肿瘤细胞分化高，瘤内无出血、坏死。本实验研究的诱发性大鼠肝癌CDFI、HA、HP影像表现与人类肝癌相似，其肿瘤生物学行为图像特征对人类小肝癌的诊断及治疗效果提供了有价值的影像病理基础。

　　四、CDFI与血管造影检查敏感性比较

　　本实验CDFI加PD检测2～3 mm的瘤结节血供的敏感性为69.2%(36/52)，明显低于血管造影的敏感性80.8%(42/52)，两种影像对＞3 mm瘤结节血供检测的敏感性均为100%(36/36)。由此可见，CDFI加PD对＜3 mm瘤结节血供的显示率较低。其原因可能是以门脉血供为主的瘤结节多为少血供型，由于血流流速过低，血流着色不明显，CDFI加PD则难以显示，如能在CDFI的基础上利用能量信号可获得全方位的血流信息，尤其在肿瘤病变中的应用^［3，4］。本实验应用HA、HP不受血流流速影响，能弥补CDFI检测之不足。

　　五、大鼠肝癌模型的优点

　　应用二乙苯亚硝胺水溶液作为肝癌诱导剂，喂养方便，实验周期较短，模型易建立，诱癌成功率100%(12/12)。此模型较好地模拟了人类肝癌生长方式及影像表现，有助于影像表现与病理更好的联系。本课题受江苏省科委基金会资助

　　参考文献

　　1　Tanaka K,Okazaki H,Nakamura S,et al.Hepatocellular carcinoma: treatment with a combination therapy of transcatheter arterial embolization and percutaneous ethanol injection.Radiology,1991,179:713-717.

　　2　Nakakuma K,Tashiro S,Hiraoka T,et al.Hepatocellular carcinoma and matastatic cancer detected by iodized oil.Radiology,1985,154:15-17.

　　3　Arenson J,Allison J.New technology show promise of improving the Doppler imaging.Medical Imaging International,1994,(9):16-18.

　　4　Bude Ro,Rubin JM,Adler RS.Power versus conventional color Doppler sonography: comparision in the depiction of normal intrarenal vasculature.Radiology,1994,192:777-780.

(收稿　1999-04-07)