实时灰阶超声造影定量评价肝癌血管生成和血流灌注的初步研究

摘要

自1971年Folkman首次提出假说“肿瘤生长依赖于血管生成”,相当多的研究证实了肿瘤血管生成与肿瘤浸润、转移、分期及预后有密切的关系。目前,评估肿瘤血管生成的“金标准”是组织病理学的微血管密度(microvesseldensity,MVD)测定。MVD与肿瘤患者生存期相关性的研究表明,MVD可作为影响肝癌患者术后的预后因素。另一方面,以肿瘤血管为治疗靶点的抗血管生成药物正逐步进入临床试验,MVD也是目前评价抗血管生成治疗效果的主要指标。
　　 但组织病理测量微血管密度是一种创伤性检查,很难用于术前或非手术治疗的患者的临床评价,使其在临床应用上受到一定的限制。探索一种准确的、无创的、可在活体上评价肿瘤血管生成的检查方法是目前影像学的研究热点。能反映肿瘤血流动力学(如血流速度、血容量和血流量等)早期变化的功能成像或灌注成像(超声、CT、MRI和PET),可成为临床判断肿瘤血管生成程度和评估肿瘤抗血管生成治疗的一种新手段。
　　 临床常用的常规彩色多普勒血流显像对肝癌血流的显示率较低。近年来低机械指数实时超声造影成像技术的出现,可以连续较高帧频地动态观察造影时肝肿瘤内血流动力学变化,为超声诊断肝肿瘤、评价介入治疗效果带来了革命性的突破。超声造影定量分析也正受到关注,偶见其用于评价肿瘤的血管生成和监测抗血管生成治疗效果的研究报道。本课题使用实时灰阶谐波超声造影,对肝癌血管生成和血流灌注进行定量评估,探讨超声造影定量分析的临床应用价值。
　　 第一部分:实时灰阶超声造影对肝癌动物模型抗血管生成治疗的评价研究方法:建立30只皮下人肝癌裸鼠异种移植瘤模型,当肿瘤体积接近30mm3时,
　　 15只裸鼠口服一种特异性强效血管内皮生长因子受体抑制剂(pazopanib)40mg/kg·d治疗,15只为对照组。分别在用药前3天、用药后7天、14天和21天使用配有特异性造影成像技术(脉冲反相谐波成像)的PhilipsiU22超声仪,并团注20μl超声造影剂SonoVue对肿瘤进行体积测量和超声造影检查。脱机采用超声定量分析软件获得肿瘤ROI的时间强度曲线和灌注定量参数。比较治疗组和对照组肿瘤体积变化、造影表现和灌注参数的不同。
　　 结果:1.Pazopanib能明显抑制此肿瘤模型的生长,治疗21天后,治疗组相对肿瘤增殖率为41％。
　　 2.治疗组肿瘤造影表现为周边环状高灌注区,肿瘤中央区造影剂减退快,灌注量少。
　　 3.治疗组肿瘤灌注定量参数ISI、AUC和BF低于对照组,a2大于对照组(P＜0.05)。
　　 4.灌注定量参数a3、ISI、AUC和BF分别与肿瘤体积继续增长率正相关(P＜0.05)。
　　 结论:实时灰阶超声造影定量分析能反映肿瘤微血管的血流灌注变化,有潜力于监测肿瘤抗血管生成治疗的血管反应。
　　 第二部分:实时灰阶超声造影评价肝癌血管生成与微血管密度的相关性研究
　　 方法:选择29例经病理证实为肝细胞性肝癌患者,使用配有特异性造影成像技术(实时造影匹配成像技术)的TechnosMPXDU8超声仪,并团注0.6mlSonoVue对肿瘤病灶进行超声造影检查,脱机采用超声定量分析软件获得肿瘤和不同深度肝实质ROI的时间强度曲线和灌注定量参数。并在至少15分钟后对4名患者再次进行超声造影定量检查测试可重复性。肿瘤病理切片经CD34免疫组织化学染色,标记内皮细胞,采用人工和计算机计数两种方法测得不同放大倍数下(200倍、100倍和50倍)微血管密度。比较超声造影灌注定量参数与微血管密度的相关性。
　　 结果:1.肿瘤和肝实质的首次和再次超声造影灌注定量参数相关性高(r=0.9,P＜0.001)。
　　 2.不同深度的肝实质灌注定量参数差异有显著性意义(P＜0.05)。
　　 3.灌注参数可以客观地反映肝细胞性肝癌“快进快出”的增强表现类型。
　　 4.肿瘤灌注定量参数与计算机测得的MVD较人工测值有更好的相关性,经肝实质标化后肿瘤灌注定量参数sISI、sAUC和sBF均与MVD呈正相关(P＜0.05)。
　　 5.分化好的肿瘤MVD和超声造影灌注定量参数(sISI、sAUC和sBF)均高于分化差的肿瘤(P＜0.05)。
　　 结论:超声造影灌注定量参数可以较好地反映肝癌的血管生成活性,能为肿瘤新生血管进行活体定量评估。
　　 综上所述,实时灰阶超声造影定量分析能为肝细胞性肝癌的血管生成和血流灌注提供定量评价指标,为临床评估患者预后生存及抗血管生成治疗提供准确、无创、可重复的检查新方法。