【摘要】：第一部分兔VX2頭頸移植癌模型的建立及其影像學(xué)表現(xiàn) 目的：建立兔VX2頭頸移植癌動(dòng)物模型,了解其局部生長(zhǎng)特性,觀察該頭頸移植癌在CT、MRI及18F-FDG-PET/CT圖像上的表現(xiàn)特征。 材料與方法：新西蘭大白兔10只(Ⅱ級(jí)動(dòng)物,2-3kg,月齡3-6個(gè)月,雌雄不限,健康,單獨(dú)實(shí)驗(yàn)室單籠專人飼養(yǎng),12h光照晝夜循環(huán))由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。VX2鱗癌細(xì)胞株荷瘤兔由中山大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均已經(jīng)南方醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審核通過。首先,將VX2瘤細(xì)胞株荷瘤新西蘭白兔麻醉后,解剖種兔的荷瘤處,剝離腫瘤組織,用生理鹽水沖洗,剔除壞死組織后,用眼科剪刀將灰白色魚肉狀VX2腫瘤組織置于安培瓶中剪碎(剪為1mm3左右的組織塊),制成1X107/ml的細(xì)胞懸液。在兔腹股溝處注入VX2細(xì)胞懸液,傳代兔傳代。然后在CT定位引導(dǎo)下,穿刺針沿一側(cè)下頜支向顱底方向進(jìn)入咽旁組織中,CT掃描觀察進(jìn)針位置滿意后注入細(xì)胞懸液0.5mL。最后,分別于種植第1、2、3周后定期CT掃描,觀察每只兔頭頸部腫瘤形成情況,成功獲得VX2頭頸部荷瘤兔后(腫瘤最大徑2cm),利用CT、MRI以及18F-FDG-PET/CT掃描圖像結(jié)合病理診斷,觀察頭頸VX2移植癌兔的癥狀、腫瘤細(xì)胞的局部浸潤(rùn)生長(zhǎng)特性以及三種不同影像學(xué)方法的影像特征。 結(jié)果： 1.10只兔頭頸移植癌在種植2周-3周內(nèi)8只均在頭頸部形成影像檢查可見的實(shí)體瘤,成功率80%。除了2例因意外死亡,6例進(jìn)入研究。 2.觀察可見頭頸部腫瘤成瘤后均增長(zhǎng)迅速,向周圍浸潤(rùn)性生長(zhǎng),多在種植3-4周后開始由腫瘤中心向外逐漸壞死。 3.在頭頸部腫瘤灶病理切片檢查均符合低分化鱗狀細(xì)胞癌表現(xiàn)。 4.10例兔VX2頭頸移植癌在CT、MRI及18F-FDG-PET/CT圖像上鼻咽結(jié)構(gòu)、周圍組織器官及鼻咽及咽旁腫瘤灶均能清晰顯示。 5.在CT掃描顯像中,兔VX2頭頸移植癌主要表現(xiàn)為侵犯深部肌肉使咽旁肌束腫脹、密度升高,肌肉脂肪間隙模糊不清,甚至消失。部分可見蝶骨、枕骨斜坡等顱底破壞。最常見骨結(jié)構(gòu)改變?yōu)槿芄切怨琴|(zhì)吸收破壞,破壞區(qū)邊緣模糊不清,骨小梁消失,骨皮質(zhì)破壞中斷。CT增強(qiáng)顯示,該腫瘤為較弱的不規(guī)則強(qiáng)化,這與大部分頭頸癌原發(fā)灶CT增強(qiáng)特點(diǎn)相似。 6.在MR掃描顯像中,該移植腫瘤在T1WI上多為等信號(hào),T2WI上略高信號(hào),但較正常鼻咽腔黏膜信號(hào)略低,T1WI增強(qiáng)相上為高信號(hào),強(qiáng)化明顯,各掃描序列中,T1WI增強(qiáng)軸位掃描和T1壓脂像顯示病灶邊緣清楚。 7.在18F-FDG-PET/CT顯像中,腫瘤區(qū)表現(xiàn)為放射性物質(zhì)高濃聚,感興趣區(qū)最大SUVmax值為6.90g/ml,最小SUVmax為4.96g/ml, SUVmax均大于2.5,符合頭頸腫瘤的代謝攝取特點(diǎn)。 結(jié)論： 1.兔VX2頭頸癌移植癌模型建立成功,且成功率較高。 2.該動(dòng)物模型的生物學(xué)特性與影像學(xué)特征與人頭頸癌相似,在CT、MRI及18F-FDG-PET/CT圖像上能夠清晰顯示鼻咽腔內(nèi)外結(jié)構(gòu)以及與周圍組織的關(guān)系,提供影像證據(jù),是進(jìn)行人類頭頸癌實(shí)驗(yàn)研究的理想動(dòng)物模型。 第二部分基于MRI或CT頭頸癌GTV定義的斷層病理解剖驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究 目的：建立兔VX2頭頸移植癌動(dòng)物模型,采用整體標(biāo)本斷層病理解剖方法,驗(yàn)證基于MRI或CT的頭頸癌GTV (gross tumor volume,大體腫瘤體積)定義的準(zhǔn)確性,為臨床評(píng)價(jià)以上兩種影像方法GTV定義的準(zhǔn)確定性提供斷層病理解剖實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 材料與方法：將兔VX2荷瘤新西蘭大白兔麻醉后,解剖將腫瘤從種兔的荷瘤處剝離,制成細(xì)胞懸液,隨后在CT定位引導(dǎo)下,將瘤細(xì)胞懸液注入兔咽旁組織中,共選取10只新西蘭大白兔建立VX2頭頸癌動(dòng)物模型,定期CT掃描,2-3周后獲得VX2頭頸癌模型兔6例。自制帶有空間位置標(biāo)識(shí)的新西蘭大白兔體位固定裝置。將成功荷瘤的每只新西蘭大白兔固定于自制固定裝置內(nèi),在相同的體位及固定下,分別行頭頸部MR T1WI掃描、T2WI掃描及T1WI增強(qiáng)掃描和CT平掃及增強(qiáng)掃描,掃描層厚均為4cm,隨后立即處死荷瘤兔,并于-70℃深層冷凍固定。采用可定位高速曲線鋸按照與影像掃描相同的位置及層厚斷層切割整體兔標(biāo)本,并獲取斷層病理解剖圖像。使用MatLab7.0將獲取的斷層病理解剖圖像在保持原有長(zhǎng)、寬、高參數(shù)前提下按照DICOM文件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使斷層病理解剖JPG圖像文件轉(zhuǎn)換為DICOM數(shù)據(jù)文件,并傳入治療計(jì)劃系統(tǒng)。并將MRI和斷層病理解剖圖像三維配準(zhǔn)融合,CT圖像和斷層病理解剖圖像三維配準(zhǔn)融合。分別在MRIT1WI增強(qiáng)、CT增強(qiáng)及斷層病理解剖圖像上勾畫GTV,且分別命名為(TVMRI,GTVCT和GTVSA。計(jì)算并比較GTVMRI GTVCT和GTVSA體積差異,GTVMRISA與GTVCTSA的重疊體積差異,最后計(jì)算得出可同時(shí)反映體積-位置差異的參數(shù)VDR (volume difference ratio,體積差異系數(shù))值。 結(jié)果： 1. GTVMRI、GTVCT與GTVSA的體積比較：在6只兔VX2頭頸癌模型中,GTVMRI、GTVCT及GTVSA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(8.20±2.56cm3)、(8.40±2.20cm3)和(8.11±2.88cm3),三者之間差異無顯著意義(P=0.943)。 2. GTVMRISA與GTVCTSA的重疊體積比較：GTVMRISA與GTVCTSA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(6.63±1.93cm3)和(5.67±1.93cm3),兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.025,P=0.099)。 3.VDRMRI-SA與VDRCT-SA的比較：VDRMRI-SA和VDRCT-SA的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.180±0.060和0.309±0.091,二者之間存在顯著差異性(t=7.493,P=0.001)。 結(jié)論： 1.體積差異系數(shù)VDR全面反映了不同影像學(xué)方法定義的GTV在體積和空間位置的差異,較單純的體積參數(shù)更加真實(shí)、靈敏,可更真實(shí)全面地反映不同影像學(xué)方法GTV定義的準(zhǔn)確性。 2.根據(jù)MRI所勾畫的GTV范圍與斷層病理解剖標(biāo)本上真實(shí)的大體腫瘤病灶范圍更加相符。綜合體積大小與空間位置關(guān)系,基于MRI的頭頸癌GTV定義較CT具有更高的準(zhǔn)確性。 第三部分基于不同F(xiàn)DG-PET/CT方法頭頸癌GTV定義的斷層病理解剖驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究 目的：建立兔VX2頭頸癌動(dòng)物模型,采用整體標(biāo)本斷層病理解剖方法,驗(yàn)證基于不同18F-FDG-PET/CT方法頭頸癌GTV (gross tumor volume,大體腫瘤體積)定義的準(zhǔn)確性,為臨床評(píng)價(jià)不同18F-FDG-PET/CT方法GTV定義的準(zhǔn)確定性提供斷層病理解剖實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 材料與方法：將兔VX2荷瘤新西蘭大白兔麻醉后,解剖將腫瘤從種兔的荷瘤處剝離,制成細(xì)胞懸液,隨后在CT定位引導(dǎo)下,將瘤細(xì)胞懸液注入兔咽旁組織中,共選取10只新西蘭大白兔建立VX2頭頸癌動(dòng)物模型,定期CT掃描,2-3周后獲得VX2頭頸癌模型兔6例。自制帶有空間位置標(biāo)識(shí)的新西蘭大白兔體位固定裝置。將成功荷瘤的每只新西蘭大白兔固定于自制固定裝置內(nèi),在與之前CT和MRI相同的體位及固定下,耳緣靜脈注射1.5至2.0mCi18F-FDG,并于注射后1h行全身18F-FDG-PET/CT掃描,掃描層厚均為4cmm,隨后立即處死荷瘤兔,并于-70℃深層冷凍固定。采用可定位高速曲線鋸按照與影像掃描相同的位置及層厚斷層切割整體兔標(biāo)本,并獲取斷層病理解剖圖像。使用MatLab7.0將獲取的斷層病理解剖圖像在保持原有長(zhǎng)、寬、高參數(shù)前提下按照DICOM文件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使斷層病理解剖JPG圖像文件轉(zhuǎn)換為DICOM數(shù)據(jù)文件,并傳入治療計(jì)劃系統(tǒng)。并將PET/CT圖像和斷層病理解剖圖像三維配準(zhǔn)融合。在PET/CT圖像上分別勾畫以下3種原發(fā)灶GTV:①GTVis：以放療醫(yī)師或PET醫(yī)師根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)在PET/CT圖像上所勾畫的肉眼見GTV(視覺分辨法)；②GTV50%：以50%SUVmax為閾值(SUVmax為原發(fā)灶內(nèi)每層最大SUV)③GTV2.5：以原發(fā)灶每層SUV=2.5為閾值。計(jì)算并比較GTVviS, GTV50.%, GTV2.5和GTVSA體積差異,GTVvissA、GTV50%sa和GTV2.5SA的重疊體積差異,最后計(jì)算得出可同時(shí)反映體積-位置差異的參數(shù)VDR (volume difference ratio,體積差異系數(shù))值。 結(jié)果： 1. GTVvis, GTV50%, GTV2.5和GTVSA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(9.76±2.23cm3),(8.67±2.49cm3)、(10.11±3.35cm3)和(8.11±2.88cm3),四者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=-6.575,P=0.005)。其中,GTV2.5顯著大于GTVSA (P=0.009), GTVyis大于GTVSA (P=0.035),其余兩兩之間無差異。 2. GTVvisSA、GTV50%SA和GTV2.5SA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(6.90±1.47cm3)、(6.81±1.80cm3)和(6.58±1.97cm3),三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.430,P=0.284)。 3.VDRvis-SA、VDR50%-SA和VDR2.5-SA的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.216±0.073、0.178±0.055和0.270±0.037,VDRyis-SA、VDR50%-SA和VDR2.5-SA三者之間差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.946,P=0.042)。其中,VDR50%-SA優(yōu)于VDR2.5-SA(P=0.041),其余兩兩之間無差異。 結(jié)論： 1.18F-FDG-PET/CT可較真實(shí)地顯示病灶內(nèi)腫瘤分布的非均質(zhì)性改變。 2.基于50%SUVmax對(duì)頭頸癌GTV定義的準(zhǔn)確性優(yōu)于SUV=2.5。 第四部分基于MRI、CT或FDG-PET頭頸癌GTV定義的斷層病理解剖驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究 目的：在兔VX2頭頸癌動(dòng)物模型上,采用整體標(biāo)本斷層病理解剖方法,驗(yàn)證基于CT、MRI和18F-FDG-PET/CT方法頭頸癌GTV定義的準(zhǔn)確性,為臨床評(píng)價(jià)不同影像方法GTV定義的準(zhǔn)確定性提供斷層病理解剖實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 材料與方法：第二部分與第三部分中6只兔VX2頭頸癌模型的CT、MRI、18F-FDG-PET/CT掃描以及大體斷層病理解剖圖像均是在相同的固定體位與位置下進(jìn)行圖像掃描與冰凍切割,層厚均為4mm。CT、MRI、18F-FDG-PET/CT掃描在12小時(shí)內(nèi)完成,且完成最后一項(xiàng)影像檢查后立即處死模型兔,在保持與影像掃描相同的固定體位下,-70℃深層冷凍固定72小時(shí)后,于影像掃描相同位置進(jìn)行切割并獲取大體斷層病理解剖圖像。將第二部分的6例CT增強(qiáng)下的GTVCT、GTVCTSA和VDRCT-SA結(jié)果,6例MR T1WI增強(qiáng)下的GTVMRI、GTVMRISA和VDRMRI-SA結(jié)果以及第三部分的6例18F-FDG-PET/CT上以50%SUVmax為閾值的GTVso%(即GTVPET)、GTV50%SA(即GTVPET-SA)和VDR50%-SA(即VDRPET-SA)結(jié)果納入本次研究對(duì)象,并分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。在斷層病理解剖驗(yàn)證下,綜合評(píng)價(jià)基于MRI、CT或FDG-PET頭頸癌GTV定義的準(zhǔn)確性。 結(jié)果： 1.GTVCT,GTVMRI,GTVPET和GTVSA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(8.40±2.20cm3)、(8.20±2.56cm3)、(8.67±2.49cm3)和(8.11±2.88cm3),四者之間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.231,P=0.873)。 2. GTVCTSA、GTVMRISA和GTVPETSA的平均體積及標(biāo)準(zhǔn)差分別為(5.67±1.93cm3)、(6.63±1.93cm3)和(6.81±1.80cm3),三組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.256,P=0.028)。其中,GTVCtSA小于GTVPETSA (P=0.039),其余兩兩之間無差異。 3.VDRCT-SA、VDRMRI-SA和VDRPET-SA的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.309±0.091、0.180±0.060和0.178±0.055,VDRCT-SA、VDRMRI-SA和VDRPET-SA三者之間差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=6.84,P=0.008)。其中,VDRPET優(yōu)于VDRCT(P=0.017), VDRMRI優(yōu)于VDRCT(P=0.019),VDRMRI-SA和VDRPETt-SA之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=1.000)。 結(jié)論： 1.基于MRI或18F-FDG-PET/CT定義的頭頸癌GTV準(zhǔn)確性優(yōu)于CT。 2.基于18F-FDG-PET/CT定義的頭頸癌GTV準(zhǔn)確性并不優(yōu)于MRI。
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【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R739.91;R730.44;R445.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 李燕雛;李顯勇;;PET/CT功能影像在肺癌及頭頸部腫瘤放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用及進(jìn)展[J];中外醫(yī)療;2012年23期

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本文編號(hào)：2492067