研究目的 1．研究和探討肝臟CT灌注成像(CTP)時，對比劑用量和注射速率對灌注參數(shù)測量結(jié)果的影響；不同層面和同一層面左右兩側(cè)測量的灌注參數(shù)結(jié)果間有無差異性。探討可能影響CTP參數(shù)測量結(jié)果的因素。 2．研究和探討肝臟MR彌散加權(quán)成像(MR-DWI)時，采用不同b值和TR時間所獲得的ADC值變化情況；組織中血液微循環(huán)灌注對ADC值的影響；不同層面和同一層面左右兩側(cè)中ADC值測量結(jié)果間有無差異性。研究和發(fā)現(xiàn)肝臟MR-DWI時影響ADC值測量結(jié)果的因素和影響程度。 3．以兔肝臟纖維化模型為研究對象，以最終病理組織學(xué)定量診斷結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，從肝臟纖維化病理評分分級、纖維化分期、纖維化分度三個方面，研究CTP各項參數(shù)、MR中ADC值、T_2值和T_1值在肝臟纖維化模型中不同病理定量診斷結(jié)果之間的變化情況；探討引起各項影像學(xué)參數(shù)改變的病理組織學(xué)基礎(chǔ)。 4．采用統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性分析方法，對在肝臟纖維化模型中所獲得的各項影像學(xué)參數(shù)、肝臟功能生化檢測結(jié)果、肝臟纖維化四項指標(biāo)檢驗結(jié)果，以及病理評分分級、纖維化分期、纖維化分度定量診斷結(jié)果進行研究，探討影像學(xué)各項參數(shù)與實驗室檢測結(jié)果，以及組織病理學(xué)定量診斷結(jié)果之間的相關(guān)性；探討CTP和MR成像用于評價肝臟損害和纖維化病理變化程度方面的臨床價值和意義。 5．采用統(tǒng)計學(xué)多元線性回歸分析方法，對CTP、MR成像在定量診斷肝臟纖維化模型病理評分分級、纖維化分期、纖維化分度方面進行統(tǒng)計檢驗，建立Fisher’s判別函數(shù)，檢驗CTP、MRI對肝臟纖維化病理變化定量診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性；多種檢查診斷方法聯(lián)合用于肝臟纖維化病理變化定量診斷的準(zhǔn)確性和臨床意義，達到采用非損傷性檢查方法定量診斷肝臟纖維化病理變化的目的。 材料和方法 1．新西蘭大白兔20只，隨機分成三組，正常對照組4只，實驗A、B組各8只，采用向兔皮下反復(fù)多次注射四氯化碳的方法建立兔肝臟纖維化病理模型，A組注射8周，B組注射12周。 2．CTP使用GE公司Lightspeed 16層螺旋CT掃描機。采用軸位掃描模式，掃描條件：8排4層，層厚2.5mm，80kV，120mA，掃描時間1s，間隔時間1s，于注射對比劑后2s開始掃描，連續(xù)掃描45次共計90s、180張圖像。研究灌注條件對CTP參數(shù)影響時，采用三種注射速率(1.0ml／s、1.5ml／s、2.0ml／s)和三種對比劑用量(1.0ml／kg體重、1.5ml／kg體重、2.0ml／kg體重)間的不同組合，共計9種灌注條件，分別對正常對照組進行CTP掃描。實驗組CTP選擇注射速率2.0ml／s、劑量1.0ml／kg體重。在AW4.2工作站使用軟件中Perfusion 3肝腫瘤灌注模式進行CTP參數(shù)的測量，取腹主動脈為輸入動脈，門靜脈主干或分支為輸入靜脈，分別在左右兩側(cè)各選擇一感興趣區(qū)(ROI)進行測量，每個ROI測量5次，每次的ROI不小于60mm~2，取平均值為最終測量結(jié)果。每個兔選擇其中三個層面作為研究對象進行測量。 3．常規(guī)MR掃描在西門子公司MAGNETOM vision 1.5T MR掃描機上進行，頭部線圈，SE序列，層厚5mm，間隔0.5mm，每次掃描5個層面，矩陣512×512，T_2值測量使用雙回波序列(TR=600ms，TE=20ms／80ms)，獲得同一層面兩張回波時間不同的圖像，經(jīng)計算機處理生成計算T_2值圖(Evaluation T_2 Map)，分別測量左右兩側(cè)肝臟的T_2值。T_1值測量方法為：先用SE序列(TR=300ms，TE=15ms)掃描一次，然后將TR改為3000ms，其余所有參數(shù)保持不變，重復(fù)掃描一次，將同一層面兩次掃描的圖像經(jīng)計算機處理生成計算T_1值圖(Evaluation T1 Map)，在T_1值圖上分別測量左右兩側(cè)肝臟的T_1值。完成平掃后，按0.2ml／kg劑量注射順磁性對比劑Gd—DTPA，分別在注射對比劑后30min、60min時重復(fù)進行與上述測量T_1值完全相同的掃描。采用相同的方法分別測量增強后30分鐘T_1值(T_1／30)、增強后60分鐘T_1值(T_1／60)，并計算平掃T_1值減去增強后30分鐘T_1值(T_1—T_1／30)、平掃T_1值減去增強后60分鐘T_1值(T_1—T_1／60)、增強后30分鐘磁化率(T_1／30-P，平掃T_1值減去增強后30分鐘T_1值再除以平掃T_1值)、增強后60分鐘磁化率(T_1／60-P，即平掃T_1值減去增強后60分鐘T_1值再除以平掃T_1值)。 4．MR-DWI掃描在西門子公司SONATA maestro class 1.5T MR掃描機上完成，體部相控陣列線圈，并行采集技術(shù)。采用自旋回波單次激發(fā)平面回波技術(shù)(SE-EPI-SSh)，每次掃描5個層面，層厚5mm，間隔1mm。8次采集，采樣矩陣128×128，梯度場強40m／Tm，有效帶寬1502Hz。選用兩個掃描序列進行DWI檢查。序列1：TR=3500ms，TE=76ms，b=0／200／500(s／mm~2)，掃描時間3min19s；序列2：TR=4500ms，TE=78ms，b=0／300／600(s／mm~2)，掃描時間4min18s。掃描結(jié)束后，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)自動計算出4種ADC圖，即ADC11(b=200s／mm~2)、ADC12(b=500s／mm~2)、ADC21(b=300s／mm~2)、ADC22(b=600s／mm~2)。MR測量部位和方法保持與CTP中一致。 5．完成影像學(xué)檢查后一周內(nèi)處死動物，處死前經(jīng)耳中央動脈取血6ml分裝兩個生化試管內(nèi)即刻送到相關(guān)實驗室進行肝臟功能生化檢測和肝臟纖維化四項指標(biāo)檢測。解剖肝臟大體形態(tài)觀察后，在肝臟膽囊窩平面的左右兩側(cè)分別各取二塊大小為0.3cm×0.3cm×1.0cm的組織塊，所取標(biāo)本位置盡可能與影像學(xué)測量部位保持一致。取材標(biāo)本分別做常規(guī)HE染色和網(wǎng)狀纖維染色(gomoris法)。采用國際上公認(rèn)的ISHAK肝臟組織病理評分分級和纖維化分期診斷標(biāo)準(zhǔn)，由一名正高級職稱肝臟病學(xué)專家在不知任何實驗過程和結(jié)果的情況下，對全部病理組織切片進行分析評估，以積分和分期方式記錄每個兔肝臟左右兩側(cè)病理定量診斷結(jié)果。同一動物左右兩側(cè)標(biāo)本分別評估，獨立統(tǒng)計。炎癥反應(yīng)病理評分分級結(jié)果為1～18分，纖維化分期為Ⅰ～Ⅵ期。每次處死實驗組動物同時處死一只正常對照組動物作為比較。 6．根據(jù)病理診斷結(jié)果，分三個方面進行研究，即病理評分分級(1～6分為一級，7～12分為二級，13～18分為三級)、纖維化分期(Ⅰ～Ⅵ期)、纖維化分度(Ⅰ期和Ⅱ期為輕度、Ⅲ期和Ⅳ期為中度、Ⅴ期和Ⅵ期為重度)。分別研究影像學(xué)參數(shù)測量結(jié)果在不同分級、分期和分度間的變化情況，以及與肝功生化檢測結(jié)果、肝臟纖維化四項指標(biāo)檢測結(jié)果、病理定量診斷結(jié)果之間的相關(guān)性。CTP參數(shù)與T_2值、T_1值和ADC值之間的相關(guān)性。 7．統(tǒng)計學(xué)分析，應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包，采用單向方差分析方法(Analysis of variance，ANOVA)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用多元線性回歸分析方法，對CTP參數(shù)、T_2值、T1值和ADC值在定量診斷肝臟纖維化病理變化結(jié)果進行逐步判別分析，建立Fisher判別函數(shù)。 結(jié)果 1．實驗組16只兔意外死亡3只，其余13只兔均完成整個實驗過程。大體觀察肝臟色灰暗，表面覆蓋白色薄膜，可見粟粒狀結(jié)節(jié)，邊緣變鈍，質(zhì)硬。組織病理學(xué)見肝細(xì)胞變性壞死，間隙內(nèi)可見程度不等的炎癥反應(yīng)和膠原纖維沉積，13只兔的肝臟病理變化均符合肝臟纖維化病理組織學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)。其中有四只兔肝臟左右兩側(cè)病理診斷纖維化分期結(jié)果不一致。 2．對正常兔肝臟CTP研究結(jié)果表明，BF、BV、BFA、BFP和MTT隨著注射速率和對比劑用量的不同，測量結(jié)果間有顯著性差異，BF、BV、BFA、BFP隨著注射速率提高、對比劑用量增加而升高，MTT隨注射速率增加而下降。在各種灌注條件下測量的HAI結(jié)果間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義，提示HAI不受灌注條件變化的影響。肝臟左右兩側(cè)BV和MTT測量結(jié)果之間差異性具有統(tǒng)計學(xué)意義，左側(cè)的BV值和MTT值高于右側(cè)。所有CTP參數(shù)在各層面之間的測量結(jié)果差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。 3．對正常對照組MR-DWI檢查研究結(jié)果表明，使用不同掃描條件測量的ADC值之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。使用高b值時測量ADC值分別為：ADC12=2.15±0.04mm~2／s和ADC22=2.35±0.08mm~2／s，明顯低于使用小b值時的測量結(jié)果(ADC11=2.80±0.05mm~2／s和ADC21=3.13±0.08mm~2／s)，TR時間延長會使ADC值增加，但在高b值時TR時間變化對ADC值影響不顯著。 4．對兔肝臟纖維化模型CTP研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BF、BV、BFP、BFA和HAI的測量結(jié)果明顯低于對照組，且在不同病理診斷結(jié)果之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。在病理評分分級結(jié)果中，BF、BV和BFP隨著分級的增加逐漸下降，分級越高，下降的越加顯著，而HAI和BFA在一級和二級時顯著下降，在三級時開始升高。在纖維化分期和分度診斷結(jié)果中BF、BV、BFA、BFP和HAI均隨著分期分度的增加，下降的越加顯著，呈現(xiàn)明顯的逐漸下降趨勢，未見后期HAI和BFA增加現(xiàn)象。 5．常規(guī)MR檢查結(jié)果顯示，纖維化模型組中的T_2值和T_1值顯著高于對照組，T_2值隨著病理變化程度的增加而呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，T_1值在病變早期顯著延長，后期略有縮短。增強后T_1值的變化在病變組和對照組之間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。 6．MR-DWI研究結(jié)果表明，四個ADC值及BP值在肝臟纖維化時均明顯低于正常對照組，差異具有的統(tǒng)計學(xué)意義。隨著纖維化病理改變的進展，ADC值和BP值下降更加顯著。 7．采用統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性分析結(jié)果表明，肝臟纖維化時T_2值、T_1值、ADC值和BP值與肝功生化檢測結(jié)果、肝臟纖維化四項指標(biāo)檢測結(jié)果之間具有顯著的相關(guān)性。其中與總蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ—GT)和肝纖四項指標(biāo)與ADC值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性；堿性磷酸酶(ALP)和白球蛋白比值(A／G)與ADC值呈現(xiàn)正相關(guān)性；T_1值和T_2值與多數(shù)檢驗結(jié)果之間呈現(xiàn)正相關(guān)性。ADC值與BF、BV、BFP和PS間沒有相關(guān)性，與HAl和BFA間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。BF和BV與ALP之間、HAI和BFA與總膽汁酸(TAB)之間呈現(xiàn)正相關(guān)性；CTP參數(shù)與肝纖四項指標(biāo)間沒有相關(guān)性。BF、BV、BFA、BFP和ADC值與病理分級、纖維化分期和纖維化分度之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性(P＜0.01)；T_2值與病理診斷結(jié)果之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性(P＜0.01)。 8．經(jīng)統(tǒng)計學(xué)多元線性回歸分析，逐步判別后建立對肝臟纖維化模型病理變化定量診斷的Fisher判別函數(shù)，CTP和MR對肝纖維化模型病理分級、纖維化分期和纖維化分度定量診斷準(zhǔn)確性分別為：52.0％、54.1％、60.2％和75.6％、57.8％、65.6％；MR和CTP聯(lián)合應(yīng)用對纖維化模型定量診斷的準(zhǔn)確性分別為：86.0％、83.7％、87.2％；綜合MR、CT、肝功生化和肝纖四項檢查方法，聯(lián)合應(yīng)用所建立的Fisher判別函數(shù)對肝臟纖維化模型病理分級、纖維化分期和纖維化分度的定量診斷準(zhǔn)確性分別為：100.0％、95.3％、96.5％。 結(jié)論 1．采用向兔皮下反復(fù)多次注射四氯化碳的方法，能夠成功誘導(dǎo)出兔肝臟纖維化模型，病理組織學(xué)觀察所見類似人類肝炎后肝臟纖維化病理改變，適合用于影像學(xué)研究。 2．肝臟纖維化時BF、BV、BFA、HAI和BFP測量結(jié)果均顯著低于正常對照組，，隨著纖維化病變程度的進展，呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。BFA和HAI在病變后期呈現(xiàn)上升的變化趨勢，這種變化趨勢是肝臟纖維化后期向肝硬化發(fā)展的重要標(biāo)志。這種變化的病理基礎(chǔ)是肝臟纖維化時肝細(xì)胞變性腫脹，以及細(xì)胞間隙內(nèi)大量膠原纖維沉積，使肝內(nèi)毛細(xì)血管網(wǎng)狹窄，腔內(nèi)壓力升高，造成血流阻力增加，引起肝臟血流灌注減少，在病變后期作為門靜脈血流灌注減少的緩沖，以及肝竇毛細(xì)血管化，肝動脈供血量開始增加。 3．在肝臟發(fā)生纖維化時，T_2值和T_1值延長，ADC值和BP值下降，T_2值延長和ADC值的下降隨著纖維化病變程度的增加更加顯著。結(jié)合肝臟纖維化時的病理變化，肝臟受到損害后發(fā)生的細(xì)胞腫脹、脂肪變性以及炎癥反應(yīng)，使組織T_1值和T_2值顯著延長。ADC值大小取決于細(xì)胞外水分子含量和自由擴散度，細(xì)胞腫脹和細(xì)胞間隙內(nèi)大量膠原纖維沉積，使細(xì)胞外水分子含量明顯下降，結(jié)構(gòu)致密的膠原纖維又進一步限制水分子自由擴散，導(dǎo)致ADC值呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。 4．在肝臟纖維化病理變化中，T_2值、T_1值和ADC值的變化與肝功生化、肝纖四項指標(biāo)和肝臟纖維化病理結(jié)果之間具有很好的相關(guān)性。BF、BV、BFA和BFP與病理定量診斷結(jié)果間具有很好的相關(guān)性。表明CTP和MR成像能夠反映出肝臟的損害程度和纖維化病理變化進展情況，具備了對肝臟纖維化病理變化作出定量診斷的能力。 5．采用多元線性回歸分析方法，對影像學(xué)和實驗室檢測各項參數(shù)進行逐步判別分析，建立起對肝臟纖維化病理變化定量診斷的Fisher判別函數(shù)，，結(jié)果顯示，單獨使用一種影像診斷方法對肝臟纖維化病理變化定量診斷的準(zhǔn)確性不高，將兩種影像診斷方法聯(lián)合應(yīng)用，可以極大地提高定量診斷準(zhǔn)確性，滿足臨床上對肝臟纖維化病理變化定量診斷的需要。如果再聯(lián)合肝功生化檢測結(jié)果和肝臟纖維化四項指標(biāo)綜合用于肝臟纖維化定量診斷，診斷準(zhǔn)確性將會進一步顯著提高，完全可以代替損傷性的肝臟穿刺活檢方法，使得采用無創(chuàng)性檢查方法定量診斷肝臟纖維化病理變化成為可能。
【學(xué)位單位】：第一軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：R445
【部分圖文】：

肝臟標(biāo)本大體觀察，正常兔肝臟質(zhì)地柔軟，表面光滑、細(xì)膩，肝臟色澤均勻呈暗紅色。鏡下組織學(xué)觀察見正常兔肝臟小葉結(jié)構(gòu)完整，匯管區(qū)結(jié)構(gòu)清晰，肝細(xì)胞索排列整齊，肝竇和肝細(xì)胞索輪輻狀分布(見圖2一l)。實驗組動物肝臟顏色明顯灰暗呈暗紫色，表面不光滑，覆蓋一層灰白色薄膜，布滿細(xì)小顆粒狀結(jié)節(jié)，邊緣變鈍，觸之質(zhì)感明顯變硬。鏡下觀察，肝細(xì)胞明顯腫脹和脂肪變性，中央靜脈周圍肝細(xì)胞呈點、片狀壞死，部分小葉結(jié)構(gòu)塌陷，少量結(jié)締組織增生，匯管區(qū)出現(xiàn)明顯的炎癥反應(yīng)，嚴(yán)重者肝細(xì)胞壞死廣泛，融合呈片狀，脂肪變性更加明顯呈現(xiàn)中度一重度，肝臟小葉結(jié)構(gòu)紊亂，有不典型的假小葉形成，從中央靜脈和匯管區(qū)放射出的膠原纖維交織成網(wǎng)狀，膠原纖維染色可見明顯的膠原纖維沉積(見圖2一2)。參照下列isHAK肝臟組織活檢炎癥反應(yīng)病理評分分級和纖維化分期標(biāo)準(zhǔn)(見表2一1一2)，對全部兔肝臟的病理組織標(biāo)本進行肝臟纖維化病理變化分級和分期評?

一甲畔娜飛~置鱷 (Homatoxylin&Eosinstainingx100) (Retieularfibersstaining x100)圖2一11}一常兔肝臟人體觀察和組織切片所見:圖A八:體內(nèi)觀察所見:圖B一D為離體標(biāo)本;圖EHE染色(xlOO);圖FI刊狀)〕義原纖維染色(x100)Fig.2一 1Genera}observeandhjstologiealviewofnormalrabbltliver‘ A)Generalobserveof nermalrabbitliverinvivo:(B· D)Generalobserveofnormalrabbitliverinvitro(E)Histologreal vi:w(H&Estainingx100):(F)Histologiealview(Rotieu]arfibersstajningxlOO).20

量的增加而升高用量的情況F，(見圖2一3)。經(jīng)多重分析發(fā)現(xiàn)，BF值隨著注射速率和對比劑用在同時增加注射速率和對比劑BF值提高更加明顯，在對比劑用量為2.oml/kg體重時，BF值隨著注射速率的提高而增加。當(dāng)對比劑用量為1.oml/kg體重和1.sml/kg體重時，提高注射速率BF值變化不顯著。…T0‘q乞U門口Z分廈).(川籠J卜01川0 11TZT;弓T4T萬 T617T819注射條件圖2·39種灌注條件卜測量BF值變化曲線Fig·2· 3VarietyeurveofBFvaluesmeasuredinC開 withdifferentconditions2.1.2正常兔肝臟cT灌注參數(shù)中血容量(BV)的測量結(jié)果采用九種不同灌注條件對正常兔肝臟進行CTP掃描，獲得正常兔肝臟在不同灌注條件下的血容量(BV)值，結(jié)果見表2一15。
【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郭成偉;磁共振彌散/張量加權(quán)及CT灌注成像對兔肝缺血再灌注損傷的診斷價值[D];南方醫(yī)科大學(xué);2011年

本文編號：2865886