肝CT灌注成像技术在肝脏肿瘤应用现状、存在的问题及展望

CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTPI)作为一种功能成像技术可无创性评估靶目标的血流动力学情况。自1993年Mile等首次报道其在肝脏肿瘤的应用以来,随着工业技术的进步,软硬件的更新,既往CTPI存在的问题,诸如,辐射剂量过高,扫描协议缺乏标准化,呼吸运动伪影,结果可重复性问题,扫描范围较小等问题均得到了不同程度的改善,使其在肝脏肿瘤应用中表现出了巨大的潜力。众所周知,CTPI的出现弥补了传统形态学成像方式对肿瘤的早期诊断,预后评估,检测新型分子靶向药物疗效等的不足。本文总结了近年来肝CTPI技术在肝肿瘤应用现状、存在的问题及未来展望。     

CT灌注、MR灌注和DWI成像综合应用在肝脏疾病的诊断价值

目的:探讨CT、MR几种功能成像(包括CT灌注、MR灌注和DWI成像)综合应用在肝脏疾病的诊断价值。方法:37例常规CT和/或MR诊断信心不足的患者,补充进行了DWI成像、CT和MR灌注成像以辅助诊断。其中,18例为肝癌术后或TACE、RFA、PEI等方法治疗后,对肝脏复发或原病灶治疗后活性情况的判断;7例为对肝内多发病灶的检出及诊断;4例肝脓肿;肝腺瘤3例,FNH5例。结果:37例患者在结合了功能成像后做出的综合影像诊断,较单纯常规CT和/或MR扫描,诊断准确率和病灶检出率均有提高。7例肝癌术后患者,常规平扫及增强扫描对术区是否有有活性的肿瘤残存还是局部复发诊断困难,DWI成像诊断为术后的炎性增生或肝脏局限性灌注异常。后患者经随访3-6个月,一般状况和生化指标无明显异常,且影像表现基本无变化。11例原发性肝癌TACE、RFA、PEI等方法治疗后的患者,CT和/或MR常规平扫及增强扫描可疑病灶仍有部分活性区但不能确定,加扫了DWI成像,其中的7例进行了MR灌注成像,6例进行了CT灌注成像。经ADC值以及灌注值的评估,病灶坏死区和残留活性区的区分更加明确。7例肝内多发病灶的患者,DWI图像较MR常规扫描检出病灶数目多且病灶显示更为清晰;4例肝脓肿、3例肝腺瘤,5例FNH患者常规CT/MR表现不典型,未能明确良恶性诊断,经DWI和灌注扫描均获明确定性,3例肝脓肿经超声导引下肝穿刺证实,2例肝腺瘤和3例FNH经受术证实,其余病例经临床及影像随访证实。结论:功能成像作为常规扫描的有益补充,其诊断价值不容忽视,可以提高病灶检出率和诊断准确率。     

电针对小鼠肝脏血流灌注量影响的激光散斑成像显示

目的：应用激光散斑成像技术连续监测电针过程小鼠肝脏表面血流灌注图像,研究电针不同穴位对肝脏血流灌注量的影响,探讨激光散斑技术在针灸效应研究中的应用价值。方法：采用Moor．FLPI激光散斑血流成像系统分别对足三里组、曲泉组、非经非穴组正常小鼠电针30min以及不电针对照组连续观察30min过程中肝脏表面血流灌注量变化进行观察,分析电针不同穴位、各个时点肝脏血流变化的规律。结果：（1）肝脏激光散斑图显示电针后各电针组肝脏表面整体血流灌注均增加,肝门附近区域灌注量增加幅度大于肝脏边缘区域;（2）电针各时点各电针组肝脏血流灌注量均出现增加,电针0～20min灌注量增加率为足三里组〉曲泉组〉非经非穴组;电针25～30min为足三里组〉非经非穴组〉曲泉组。结论：激光散斑血流成像技术能够精确记录显示电针过程肝脏表面的微循环变化情况,电针可以增强正常小鼠肝脏血流灌注量,电针增加肝脏血流灌注的效应存在穴位特异性。     

CT灌注成像技术在脑肿瘤中的临床应用

Axel等于20世纪80年代初提出了CT灌注(CT perfusion)成像理论,近年来随着CT扫描技术的发展及高速和多排螺旋CT的出现,基于该理论的临床应用与研究,尤其以观察脑组织血流灌注状况及组织血管化程度来揭示脑肿瘤的病理解剖、病理生理、判断肿瘤生物学行为及预后情况为目的的脑CT灌注成像研究日益增多。     

16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态的评估及与肝硬化程度的相关性研究

目的:探讨16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态的评估价值及其与肝硬化程度的相关性。方法:选取2014年1月至2016年1月于我院接受诊治的肝硬化患者126例作为肝硬化组,根据Child-Pugh分级分为A组(Child A级,n=35例)、B组(Child B级,n=50例)、C组(Child C级,n=41例)。另选取同期于我院接受体检的健康人员100例作为对照组。应用16层螺旋CT对受试者肝脏、脾脏、主动脉以及门静脉的层面进行CT动态增强扫描,对比CT灌注参数,采用Pearson相关性分析分析CT灌注参数与肝硬化病情严重程度的关系。结果:肝硬化组肝动脉灌注量(HAP)、肝动脉灌注指数(HPI)、肝脏血流量(TBV)以及平均通过时间(MTT)均明显高于对照组,而门静脉灌注量(PVP)、总肝灌注量(TLP)均明显低于对照组(P0.05)。A组患者HAP、HPI均明显高于C组,而PVP与TLP均明显低于C组,差异有统计学意义(P0.05);两组TBV、MTT比较无统计学差异(P0.05);而A组与B组相比以及B组与C组相比,各项CT灌注参数均无统计学差异(P0.05)。肝硬化患者病情严重程度与HAP、HPI均呈正相关关系(P0.05),而与PVP、TLP均呈负相关关系(P0.05)。结论:16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态具有一定的评估价值,且CT灌注参数的水平变化与肝硬化患者病情严重程度存在密切相关。     

正常大鼠脑CT灌注成像的可重复性研究

目的:评价多层螺旋CT灌注成像对正常大鼠脑血流动力学观测结果的可重复性.方法:分别对10只健康Wistar大鼠间隔2d进行CT灌注扫描,两组原始灌注数据由2名放射科医师分别进行5次后处理得出CBF、CBV和MTT值.分析观察者内和观察者间观测结果的可重复性,以及对同一组研究对象间隔2d两次检查结果的一致性.结果:多层螺旋CT对Wistar大鼠脑所采集的灌注原始数据在观察者内和观察者间观测结果均无统计学差别(P＞0.05),并具有很好的线性(CBF和CBV值)或等级(MTT值)正相关(P＜0.01).对同一组研究对象间隔2d的两次CT灌注成像结果也存在同样好的重复性.结论:多层螺旋CT灌注成像对于Wistar大鼠脑部血流动力学观测具有很高的精密度和准确性,完全适于小型动物模型脑部血流动力学的研究.     

正常大鼠脑血流动力学的CT灌注成像研究

目的:采用多层螺旋CT灌注成像探讨正常大鼠脑血流动力学特征.方法:对15只健康Wistar大鼠进行CT灌注扫描,定量测定全脑不同区域的血流动力学参数,分析正常Wistar大鼠脑血流动力学特征.结果:正常Wistar大鼠脑部不同区域的血流动力学参数存在较大差异(P＜0.05或0.01),Wistar大鼠的CBF和CBV值以小脑最高,其次是基底节区和延髓,大脑皮质的CBF和CBV值较低:而MTT值在Wistar大鼠脑部各区域比较接近,均值比较无统计学意义(P＞0.05).结论:多层螺旋CT可用于定量评价Wistar大鼠脑组织的血液动力学特征,完全适用于小型动物模型脑部血流动力学的研究.     

不同入肝血流阻断方式对荷瘤小鼠肝功能影响的实验研究

目的:探讨不同血流阻断方式对荷瘤小鼠肝细胞功能的影响。方法:选择昆明小鼠24只随机分为三组,正常对照组(Suspe-nded operation,SO)、肝门阻断组(Occlusion of the portal triad,OPT)、保留肝动脉持续阻断门静脉(Occlusion of portal vein,OPV)各8只。采用门静脉注射肿瘤的方法建立肝癌模型,建模后3天采用阻断范围为左外叶和中叶、阻断时间为60分钟的入肝血流阻断方式,复流后5天后,通过测量3组对肝脏的缺血再灌注损伤程度以及病理学变化来评价不同血流阻断方式对肝细胞功能影响的程度。结果:门静脉注射小鼠肝癌细胞8天后,对照组测量小鼠正常丙氨酸氨基转移酶(ALT)值为66.5±22.3 IU/L,OPT组值为276.3±80.5 IU/L,OPV组值为89.6±28.4 IU/L,两组比较有统计学差异(P0.01);对照组测量小鼠正常天冬氨酸氨基转移酶(AST)值为301.3±126.7 IU/L,OPT组值为1126.4±285.5 IU/L,OPV组值为438.6±150.7 IU/L,两组比较有统计学差异(P0.01),病理组织学OPV组肝细胞损伤程度明显较OPT组轻。结论:保留肝动脉持续阻断门静脉可以减轻荷瘤小鼠肝脏的缺血再灌注损伤。     

N—acetylserotonin对肝缺血再灌注小鼠氧化应激损伤的保护作用

目的探讨NAS对肝缺血再灌注所诱导的脂质过氧化损伤产生的保护作用。方法采用夹闭肝蒂法30min、再灌注6h制作肝缺血再灌注模型,冰冻切片,HE染色,光学显微镜下观察肝细胞形态结构的变化;比色法检测损伤后血清中谷丙转氨酶（ALT）水平及肝组织中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH—Px）的含量。结果夹闭肝蒂30min、再灌注6h后,肝小叶结构紊乱、肝血窦淤血,其间有白细胞浸润、肝细胞出现变性、坏死;血清中ALT水平升高,肝组织中s0D和GSH—Px的含量降低,MDA升高;NAS可减少缺血再灌注后血清ALT的释放,使肝组织中SOD和GSHPx的含量升高,MDA的含量降低;NAS＋Luz可逆转NAS的这一作用。结论NAS对肝缺血再灌注小鼠的氧化应激损伤具有保护作用。     

早期股骨头坏死CT灌注成像的实验研究

目的:探讨兔早期股骨头坏死血液动力学的变化规律.方法:实验设醋酸强的松龙诱导和正常对照组各15只新西兰大白兔,分别每2周对实验组3只,正常对照组3只进行多层螺旋CT股骨头灌注成像扫描,用灌注分析软件取得不同病变阶段股骨头的灌注参数,同时作相应的病理学观察,进行对照研究和统计学分析.结果:自2周末至10周末,实验组股骨头单位体积血流量呈下降趋势.统计结果显示,对照组兔和实验组兔第2周末与实验组兔第4周末差异有统计学意义(P＜0.05),但与第6周末差异显著(P＜0.01),与第8及10周末差异极显著(P＜0.01).平均通过时间逐渐缩短,与股骨头单位体积血流量的变化有类似的统计学结果.结论:股骨头CT灌注参数可定量测定股骨头血流变化,可反映早期股骨头坏死形成过程中的血液动力学改变,因此,股骨头血流灌注参数改变对股骨头坏死的早期诊断、治疗和疗效观察有重要价值.     

Procedure for Decellularization of Rat Livers in an Oscillating-pressure Perfusion Device

Decellularization and recellularization of parenchymal organs may enable the generation of functional organs in vitro, and several protocols for rodent liver decellularization have already been published. We aimed to improve the decellularization process by construction of a proprietary perfusion device enabling selective perfusion via the portal vein and/or the hepatic artery. Furthermore, we sought to perform perfusion under oscillating surrounding pressure conditions to improve the homogeneity of decellularization. The homogeneity of perfusion decellularization has been an underestimated factor to date. During decellularization, areas within the organ that are poorly perfused may still contain cells, whereas the extracellular matrix (ECM) in well-perfused areas may already be affected by alkaline detergents. Oscillating pressure changes can mimic the intraabdominal pressure changes that occur during respiration to optimize microperfusion inside the liver. In the study presented here, decellularized rat liver matrices were analyzed by histological staining, DNA content analysis and corrosion casting. Perfusion via the hepatic artery showed more homogenous results than portal venous perfusion did. The application of oscillating pressure conditions improved the effectiveness of perfusion decellularization. Livers perfused via the hepatic artery and under oscillating pressure conditions showed the best results. The presented techniques for liver harvesting, cannulation and perfusion using our proprietary device enable sophisticated perfusion set-ups to improve decellularization and recellularization experiments in rat livers.     

肝性脊髓病研究进展

肝性脊髓病是由多种急慢性肝脏疾病引起的一种少见的神经系统并发症,临床上以慢性、进行性双下肢痉挛性截瘫为特征性表现。发病机制尚不完全清楚,目前考虑主要与毒性物质增多、营养物质缺乏、动力学改变、免疫损伤有关。主要病理改变为脊髓侧索对称性脱髓鞘。该病不可逆,预后较差,早期肝移植可望治愈肝性脊髓病。     

哺乳动物细胞灌流培养工艺研究进展

当前生物制药领域,由于成本压力、市场需求急剧波动以及生物仿制药的竞争日益激烈,现有的生物制造技术受到诸多挑战,生物技术公司越来越倾向于开发灵活、高效的创新型生产制造工艺。灌流培养作为当前哺乳动物细胞培养的重要工艺之一,不仅可以通过不断移出副产物和添加营养物来提供有利于细胞的稳定环境,以解决蛋白质量不稳定或者表达量偏低等问题,还可以通过提高单位体积产率来优化产能利用率并提高生产效率。通过系统介绍灌流培养用于哺乳动物细胞培养的研究进展,为其进一步开发与应用提供参考。     

Application of 128 Slice 4D CT Whole Liver Perfusion Imaging in Hepatic Tumor

To investigate the clinical significance of 128 slice whole liver four dimensional computed tomography (4D CT) in diagnosis and differential diagnosis of hepatic disease, by characterizing and comparing perfusion maps in two common hepatic tumors: hepatocellular carcinoma (HCC) and liver hemangioma. 45 patients with HCC and 40 patients with liver hemangioma were subjected to 128 slice 4D CT of the whole liver perfusion scan, perfusion images were obtained, and data were processed by the perfusion software. Four perfusion parameters generated automatically were used to characterize and compare the perfusion of tumor tissue and surrounding hepatic parenchyma: blood flow perfusion (BF), arterial liver perfusion (ALP), portal venous perfusion (PVP), and hepatic perfusion index (HPI). Volumetric CT perfusion data then reconstructed to yield 4D CT angiography. Morphological observation was made regarding to the blood supply of tumor, intrahepatic vasculature. (1) In both HCC and hepatic hemangioma, BF, ALP, HPI were higher (P < 0.01), whereas PVP were lower (P < 0.01) in tumor tissue than the surrounding hepatic parenchyma (within 1 cm of lesion). Compared with liver hemangioma tumor tissue, BF, ALP, PVP were lower in HCC tumor tissue (P < 0.05; 0.01; 0.01), but HPI is higher (P < 0.05). For the perfusion of the surrounding parenchyma, BF and ALP were higher (P < 0.001), PVP was lower (P < 0.001) in HCC, while HPI was unchanged. (2) Among 45 cases with HCC, cancer feeding artery was found in 28 cases. In 20 cases feeding artery was shown as thickening, rigid, or distorted. Tumor thrombus in portal vein was found in 14 cases. For total of 40 cases with liver hemangioma, in 23 cases blood vessels are shifted due to compression from tumor mass, the rest 17 cases show normal vasculature. With application of 128 slice 4D CT, whole liver perfusion scan can reliably reflect the hemodynamic characteristics of HCC and hepatic hemangioma, proving to be a valuable adjunct to conventional imaging techniques of liver for early detection, differential diagnosis, and determining surgical resection range as well as estimating prognosis for hepatic tumors.     

CT灌注与CT血管成像对蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛诊断价值的Meta分析

目的:采用Meta分析法比较CT脑血流灌注(computer tomography perfusion,CTP)与CT血管造影(computer tomography angiography,CTA)在蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后脑血管痉挛(cerebral vasospasm,CVS)的诊断价值。方法:以Sino Med、中国期刊网、维普数据库等为国内文献的主要来源;Cochrane图书馆、Medline数据库及Ovid数据库、Elsevier和Springer数据库等作为国外文献的主要来源。发表年限为1999年至2014年。按照Cochran协作网推荐的诊断试验纳入标准选取文献,并提取纳入研究的诊断信息。统计分析采用Rev Man 5.0软件,并同时考察纳入文献间的异质性,再根据异质性结果选择相应的效应模型。对所纳入的研究予以加权定量合并,得出合并效应量,计算其95%可信区间,并对合并效应量进行假设检验。结果:按照纳入标准共获取文献6篇,其中有关CTP的3篇(多层螺旋CT),CTA为4篇,均有金标准DSA比较;前瞻性研究2篇,回顾性研究4篇。各组研究均不存在异质性,按照固定效应模型对纳入文献行汇总分析。结果显示,对于蛛网膜出血后脑血管痉挛、CTP诊断的合并效应量估计值为1.59,95%可信区间为0.94-2.69;CTA合并效应量估计值为1.45,95%可信区间为1.18-1.77。结论:对于蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛,CTP诊断的准确性高于CTA诊断。     

CT灌注评价高碳酸血症模型下正常大鼠脑组织血流动力学变化

目的探讨CT灌注评价高碳酸血症模型下正常大鼠脑组织血流动力学变化的可行性;研究大鼠CT灌注参数变化率与α-SMA表达之间的相关性。方法 10只雄性SD大鼠,体质量250～300g,在吸入空气和吸入高浓度CO2混合气体(10%CO2和90%空气组成)后15min,分别使用GE16层Light Speed CT扫描仪对大鼠脑尾状核层面进行CT灌注扫描,原始图像经GE ADW4.2工作站Perfusion3.0脑部灌注软件处理后产生灌注曲线及伪彩图像,两次扫描前均测定大鼠的血液CO2分压、pH值等血气分析指标。检查结束后24h内,大鼠取脑固定,在尾状核中心层面切片,进行脑组织HE染色及鼠特异性SMA抗体免疫组化染色。应用SPSS11.5统计学软件进行分析:采用配对t检验,比较正常大鼠右侧尾状核在吸入空气和吸入高浓度CO2混合气体后CT灌注参数脑血容量(CBV)、脑血流量(CBF)、血管表面通透性(PS)和平均透过时间(MTT)的变化有无差异;采用Pearson相关分析分别检测大鼠右侧尾状核的SMA阳性血管染色计数与灌注参数CBV和CBF在CO2分压升高前后的变化率相关性。结果所有大鼠在吸入含10%CO2和90%空气的混合气体15min后,动脉血CO2分压均明显升高(t=9.39,P0.001),血浆pH值降低(t=13.49,P0.001)。正常SD大鼠右侧基底节区CBV、CBF、PS每100g组织分别为(10.28±4.01)mL、(304.95±88.77)mL/min、(0.26±0.37)mL/min,MTT值为(1.48±0.07)s;吸入10%CO2和90%空气的混合气体后右侧基底节区CBV、CBF值明显增加,每100g组织分别为(19.25±8.42)mL(t=4.92,P=0.001)和(507.33±167.94)mL/min(t=6.75,P0.001);吸入混合气体前后CBV、CBF增加百分比分别为(87.14±46.45)%、(65.75±22.05)%;PS及MTT变化不显著(P均0.05)。大鼠脑组织α-SMA阳性染色血管计数为(12.7±3.23)条/高倍视野。Pearson相关分析显示,正常脑组织的CBV和CBF变化率与其α-SMA阳性计数之间呈显著相关(r分别为0.652和0.890,P均0.05)。结论 CT灌注技术在改变血液CO2分压的条件下可以反映脑组织血流动力学变化;大鼠正常脑组织高碳酸血症前后CT灌注参数变化率与成熟血管数量相关。     

CT灌注成像在兔早期肝硬化诊断中的应用价值研究

目的:探讨CT灌注成像在兔早期肝硬化诊断中的应用价值。方法:将55只新西兰大白兔随机分为2组,其中实验组45只,对照组10只。实验组给予皮下注射葡萄籽油稀释的50%CCL4,1次/4天,前4次剂量为1.0 m L/kg,第5次剂量为1.35 m L/kg,共注射20次。对照组采用同样方法只注射相同剂量的生理盐水。每注射4次后分别对实验组兔7只和正常对照组兔2只做螺旋CT灌注扫描,分析灌注参数,同时做相应的病理学观察,将二者进行比较及统计学分析。结果:注药4次末,兔血清ALT及AST明显高于注药前,注药8次末,兔血清ALT及AST最高,之后兔血清ALT及AST轻度减低,注药前后兔血清ALT及AST的变化有统计学意义(P0.05)。而血清(ALB)水平变化不明显,仅在注药16次末后,ALB水平稍减低,但差异无统计学意义。对照组肝脏灌注参数正常,实验组从注药4次开始,HAP呈上升趋势,但注药4次末及注药8次末,实验组及对照组之间差异无统计学意义(P0.1),注药12次末后二者之间差异有统计学意义(P0.05);而HPP、HBF及HBV呈下降趋势,MTT逐渐延长,与对照组的差异均有统计学意义(P0.05)。随兔血清ALT及AST的升高,HAP逐渐升高,MTT逐渐延长,而HPP、HBF及HBV逐渐减低。实验组肝小叶正常结构破坏,肝实质被纤维组织分割成大小不一、圆形或近圆形结节(假小叶),间隔较窄,炎症轻,结节边界尚整齐;汇管区内门脉小支扩张,壁增厚。对照组肝小叶结构规整,肝板排列有序,汇管区无扩大,其内个别炎细胞浸润,肝小叶内偶见点灶状坏死。结论:全肝CT灌注功能成像可为早期肝硬化的诊断提供影像学依据,将灌注征象与病理学变化结合有利于肝硬化的早期诊断和治疗。     

微载体灌注培养制备Vero细胞狂犬病疫苗

本文研究在生物反应器中用微载体连续灌注培养Vero细胞生产狂犬病毒制备技术。在5L体积的生物反应器中,加入含10g/L微载体的199培养基,接种Vero细胞至细胞浓度达到1×105/mL,培养7d后细胞可生长至6~7×106/mL,然后以感染复数(MOI)为0.01接种狂犬病毒VaG株,接毒后24h开始收获,连续收获12d左右,收获的病毒滴度范围在6.0~8.5logLD50/mL,收获的病毒原液经浓缩、灭活和纯化等步骤制备成疫苗,各项质量指标均达到《中国生物制品规程》2000年版要求。实验表明,用生物反应器微载体灌注培养制备人用Vero细胞狂犬病疫苗小试工艺可行。