CT能谱成像和MicrO-PET/CT成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究

摘要

目的：探讨能谱CT成像(gemstonespectralimaging,GSI)技术在评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌图像质量中的价值。
　　材料与方法：人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢旁偏背侧皮下，成瘤后取瘤块接种，成瘤10-15mm。共16只成瘤大小合适的裸鼠用于实验，分别植入125I粒子。在粒子植入后2周行能谱CT扫描，获得能谱系列图像。用能谱分析软件(GSIviewer)获得140kVp混合能量图像(QualityControl，QC);40～140keV(间距10keV)重建11种单能量图像(monochromaticimages，Mono)，然后选取最佳单能量图像行金属伪影消除重建技术(metalartifactsreductionsystem，MARs)，获得MARs能谱图像（70keV单能量+MARs图像）。由2名放射医师主观评价3种不同的成像方式的图像质量差异，并计算125I粒子邻近病变组织的噪声值、伪影指数(artifactindex，AI)、对比噪声比(Contrast-to-noiseRatio，CNR)，粒子长度的变化。所有上述结果进行统计学检验。
　　结果：①主观评分70keV图像质量明显高于混合能量的图像，具有统计学意义(t=3.219，P＜0.001)，70keV主观评分最高为2.81±0.57;②不同keV单能量图像中，140keV图像的噪声最低23.69±9.47，120keV图像的AI最低70.09±15.71，70keV图像的125I粒子邻近组织最佳CNR为0.89±0.17。③MARs能谱图像中高密度金属伪影减少，125I粒子不同程度被消除并产生低密度伪影。MARs能谱图像与混合能量及70keV图像的CNR差异有显著性统计学差异(t=4.785，p＜0.0001,t=7.374，p＜0.0001)。④在60～90keV区间内，125I粒子长径最接近金属粒子的真实长度，随着能量的逐渐升高金属粒子长径基本呈现出递增的趋势，MARs能谱图像与混合能量图像，不能反应其真实的长度。
　　结论：采用CT能谱成像技术，在最佳70keV单能量图像上能有效减少CT图像中组织间125I粒子的金属伪影，可以降低图像噪声，提高图像对比噪声比，达到改善图像质量和改善125I粒子及邻近组织显示情况。MARs技术不能有效消除组织间125I粒子植入产生的伪影。
　　CT能谱成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究
　　目的:探讨CT能谱成像对于125I粒子组织间植入治疗胰腺癌治疗效果的评估。
　　方法:人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢偏背侧皮下，成瘤后取瘤块接种，成瘤10-15mm。共16只成瘤大小合适的裸鼠用于实验，分为实验组及对照组，每组8只，分别植入125I粒子（8只）和空载粒子（8只）。在粒子植入后2周行能谱CT平扫及多期增强扫描(10s，25s，60s)，获得多期的能谱系列图像。测量病灶、正常肌肉组织的能谱参数，并将肿瘤的摄碘值除以同期肌肉组织的摄碘值，得到肿瘤标准化碘浓度。并计算荷瘤鼠体重测量、肿瘤体积测量、称量瘤体重及计算抑瘤率。能谱CT检查后取肿瘤标本进行免疫组化染色，分析肿瘤组织内微血管密度(microvesseldensity,MVD)及血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)表达。对上述结果进行统计学检验。
　　结果:实验组和对照组治疗前后体重改变无统计学意义。2W时实验组和对照组肿瘤体积比较差异有统计学意义(t=4.962，p=0.0002＜0.05)。实验组移植瘤重量明显低于对照组，两组差异具有显著性统计学意义(t=6.306.P＜0.01)。实验组裸鼠移植瘤抑瘤率:52.81％。实验组各期瘤体摄碘值低于对照组，标准化摄碘值差异具有统计学意义(P＜0.05)。实验组肿瘤微血管密度表达及血管内皮生长因子表达低于对照组，差别具有统计学意义(P＜0.05)。增强扫描各期相肿瘤的标准化摄碘值和MVD均存在正线性相关（分别为r=0.63，r=0.51，r=0.48，p＜0.05）。
　　结论:能谱CT多个参数（单能量图像、碘基图像和碘物质定量分析）的联合应用对125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效评估是有价值。CT能谱成像能够测定活体125I粒子组织间植入治疗胰腺癌组织内的碘含量值变化，反映肿瘤组织微循环灌注情况，可以作为125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的参考指标。
　　Micro-PET/CT成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究
　　目的:探讨Micro-PET/CT成像对于125I粒子组织间植入治疗胰腺癌治疗效果的评估的价值。
　　方法:人胰腺癌BxPC-3细胞株接种于BABL/c裸鼠四肢偏背侧皮下，成瘤后取瘤块接种，成瘤10-15mm。共16只成瘤裸鼠用于实验，随机分为实验组（分别植入125I粒子8只）、对照组（空载粒子8只），在粒子植入前、后2周行18F-FDGMicro-PET/CT检查，计算最大标准摄取值(SUVmax)、平均标准摄取值（SUVmean）。并计算体重测量、肿瘤体积测量、称量瘤体重及计算抑瘤率。Micro-PET/CT检查后取肿瘤标本进行免疫组化染色，分析肿瘤组织内微血管密度(MVD)及VEGF表达。
　　结果:实验组和对照组治疗前后体重改变无统计学意义。2W实验组和对照组肿瘤体积比较差异有统计学意义(t=4.962，p=0.0002＜0.05)。实验组移植瘤重量明显低于对照组，两组差异具有显著性统计学意义(t=6.306.P＜0.01)。实验组裸鼠移植瘤抑瘤率:52.81％。实验组和对照组组治疗前SUVmax和SUVmean值分别为2.81±1.62，0.61±0.19;2.76±1.93和0.57±0.15,差异无统计学意义，治疗后2周2组SUVmax和SUVmean分别为0.51±0.14和0.17±0.09，2.87±1.47和0.59±0.32，差异有统计学意义(t=4.520,P=0.0001)。SUVmax和SUVmean明显低于对照组;实验组SUVmax和SUVmean明显低于治疗前。实验组肿瘤微血管密度(microvesseldensity，MVD)表达及血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达低于对照组，差别具有统计学意义(P＜0.05)。增强扫描各期相肿瘤的标准化摄碘值和MVD均存在正线性相关（分别为r=0.63，r=0.51，r=0.48，p＜0.05）。
　　结论:功能代谢学为基础的PET显像和解剖形态学为基础的CT显像相结合的Micro-PET/CT对125I粒子组织间植入治疗胰腺癌提供活体条件下、分子水平上评估是科学、有效的评价方法。

目录

声明

摘要

缩略语表

前言

第一部分 CT能谱成像技术评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌图像质量的动物实验研究

1 引言

2．材料和方法

3 结果

3．1 不同成像模式的图像质量主观评价

3．2 不同成像模式的噪声比较

3．3 不同成像模式的伪影指数比较

3．4 不同成像模式的对比噪声比比较

3．5 不同成像模式的125I长径比较

4 讨论

5 小结

6．本研究的存在不足及局限性

第二部分 CT能谱成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究

1 引言

2．材料和方法

3 结果

3．1 裸鼠人胰腺癌皮下移植瘤模型状况

3．2 125I粒子组织间植入裸鼠人胰腺癌皮下移植瘤模型状况

3．3 125I粒子组织间植入裸鼠移植瘤模型治疗前后体重改变

3．4 125I粒子组织间植入裸鼠移植瘤体积变化

3．5 125I粒子组织间植入裸鼠移植瘤瘤重量变化及抑瘤率

3．6 能谱CT检查结果

3．7 常规病理学检查及免疫组织化学检测

4 讨论

5．小结

6．本研究的存在不足及局限性

第三部分 Micro-PET／CT成像评估125I粒子组织间植入治疗胰腺癌疗效的动物实验研究

1 引言

2．材料和方法

3 结果

3．1 裸鼠人胰腺癌皮下移植瘤及125I粒子植入瘤模型状况

3．2 裸鼠体重、肿瘤体积、移植瘤瘤重量变化及抑瘤率的测量

3．3 125I粒子植入瘤18F-FDG Micro-PET显像

3．4 常规病理学检查及免疫组织化学检测

4 讨论

5．小结

6．本研究的存在不足及局限性

参考文献

致谢

在读期间发表和撰写的文章