99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像检测兔VX2乳腺癌腋窝前哨淋巴结
2020-04-02王攀鸽李彦鹏肖慧娟谭红娜
王 博,王攀鸽,李彦鹏,肖慧娟,谭红娜
(1.郑州大学第一附属医院放射科,3.核医学科,河南 郑州 450052;2.郑州大学附属儿童医院放射科,河南 郑州 450053;4.郑州大学人民医院放射科,河南 郑州 450003)
腋窝淋巴结转移是乳腺癌最常见转移途径之一。前哨淋巴结(sentinel lymph node, SLN)一般是肿瘤转移的第一站淋巴结,SLN阴性时腋窝淋巴结受侵犯的机会很小,SLN阳性时腋窝淋巴结转移概率明显增加。腋窝前哨淋巴结活检(sentinel lymph node biopsy, SLNB)已成为评价乳腺癌患者有无淋巴结转移的标准方法[1-3],而精准识别和定位SLN则是SLNB成功与否的关键。核素示踪法是目前定位SLN最常见的方法之一,但解剖定位差,假阳性率高[4]。CT淋巴管显像(CT lymphography, CT-LG)能显示乳腺淋巴结及其引流淋巴管之间详细的解剖关系,渐获临床医师认可,但显像效果易受患者因素影响而假阴性率较高[5]。本研究观察核素法联合CT-LG检出VX2乳腺癌兔腋窝SLN的价值,旨在为临床精准识别及定位SLN提供参考。
1 资料与方法
1.1 建立VX2乳腺癌动物模型 选取20只月龄5~8个月、体质量1.6~2.1 kg纯种雌性新西兰大白兔建模[河南省实验动物中心提供,动物实验使用许可证号是:SYXK(豫)2015-0005]。将新鲜VX2肿瘤组织块剪成约1 mm3碎块,与生理盐水混匀。取适量组织块混悬液注入实验兔左侧胸壁第2对乳头的乳垫下,之后观察肿瘤生长及腋窝淋巴结情况,移植肿瘤最大径≥3 cm或触及肿大腋窝淋巴结为建模成功。
1.2 影像学检查及图像处理分析 采用GE HD750 CT先行CT-LG检查。麻醉动物(肌内注射速眠新Ⅱ,1 ml/kg体质量)后将其仰卧位保定于自制检查板上(40 cm×40 cm)。采用两点法分别于肿瘤内及肿瘤内侧皮下注射1 ml碘海醇(350 mgI/ml),按摩1.0~1.5 min后行CT扫描,范围自锁骨上至瘤体下缘,扫描参数:管电压120 kV,管电流100 mAs,层厚0.625 mm。将原始数据传至ADW4.6工作站进行3D重建,显示腋窝SLN及其引流淋巴管,将对比剂注射部位至腋窝淋巴结引流方向上最先显像的淋巴结记录为SLN,其余淋巴结记录为非SLN (n-SLN)。记录腋窝SLN及引流淋巴管的数目。
采用Siemens Symbia T16仪于24~48 h内行锝99m标记硫胶体(99Tcm-SC)SPECT与CT-LG同机融合显像,设备配低能高分辨率准直器,99Tcm-SC来自北京师宏药物研制中心。检查前45~60 min采用相同方法于相同位置注射99Tcm-SC,核素强度约0.7 mCi(2.59 MBq),直径10~20 nm,每点注射0.5 ml后按摩 3~5 min。检查前20 min麻醉实验兔,之后依次行SPECT、CT-LG检查(方法同前)。扫描参数:每个探头采集180°,每帧6°,每帧采集20 s,放大倍数1.25,矩阵128×128;断层采集后行同一床位CT扫描,球管最大电压130 kV,管电流140 mAs。将原始数据传至Syngop工作站进行图像融合处理,观察并记录显像SLN数目及放射性浓聚情况(浓聚灶点最大放射性计数≥5为阳性)。
1.3 腋窝SLNB、淋巴结清扫及病理学评价 麻醉、固定实验兔,采用相同方法于相同位置注射亚甲蓝(江苏济川药业,每点注射1 ml),按摩3 min后采用空气栓塞法处死动物。于腋窝做4 cm切口,寻找蓝染淋巴管及淋巴结;以γ探测仪检出有放射性热点的淋巴结。摘除所有淋巴结,将蓝染淋巴结、蓝染淋巴管直接引流的第1个淋巴结及放射性计数达到最高计数值10%的淋巴结记为SLN。记录SLN和n-SLN数目及大小。对摘取的所有淋巴结行常规病理学检查。
1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以Fisher检验比较计数资料。计量资料以±s表示,采用单因素方差分析比较组间显像淋巴结大小。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 建模及影像学检查 建模成功率为95.00%(19/20),1只未见明确肿瘤生长;平均建模时间(36.85±9.21) 天,种植瘤直径约(26.68±9.45)mm (图1A)。建模成功后,CT显示兔胸壁肿瘤结节或肿块(图1B),伴囊变或坏死;13只出现皮肤破溃,镜下见明显异型性肿瘤细胞(图1C)。19只模型兔顺利完成CT-LG和99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像。
2.2 CT-LG和融合显像分析 15只兔(78.95%,15/19)CT-LG检查显像效果良好,清楚显示SLN及其引流淋巴管(图2A),共显示16枚腋窝SLN,7枚n-SLN,24条引流淋巴管;4只兔显像效果较差,其中2只SLN显影但引流淋巴管显示不清,1只淋巴管起始段显影而SLN未显影,1只SLN及引流淋巴管均未显影。
图1 兔VX2肿瘤建模38天 A.左侧胸壁第2乳头处见直径约3.5 cm肿块,表面完整; B.CT示左侧胸壁椭圆形低密度肿块; C.病理图示肿瘤细胞核大深染,异型性明显(HE,×200)
图2 兔VX2肿瘤建模33天 A.3D重建CT-LG图像清楚显示SLN及引流淋巴管(箭示显像SLN及其引流淋巴管,箭头示肿瘤); B.常规平面淋巴闪烁成像显示2枚淋巴结; C.99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合清楚显示放射性浓聚、且高密度碘对比剂标记的淋巴结(箭示)
图3 99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像 A.清楚显示放射性浓聚且高密度碘对比剂标记的淋巴结; B.MPR显示淋巴结解剖位置(箭头)
19只实验兔接受99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像,常规平面淋巴闪烁成像显示29枚淋巴结(图2B)。断层扫描图像经融合处理后清楚显示放射性浓聚和高密度碘对比剂标记淋巴结,其中14只兔(73.68%, 14/19)融合检查显像腋窝SLN效果较好,3D重建见自碘对比剂注射部位至腋窝方向显像淋巴管及指向的淋巴结,即SLN(图2C);多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)清楚显示SLN及淋巴结详细解剖位置(图3)。5只实验兔见放射性浓聚和高密度碘对比剂标记的SLN,未见淋巴管显像。于19只实验兔共检出32枚淋巴结,其中SLN 20枚,n-SLN 12枚。融合显像和CT-LG对腋窝SLN的显像效果差异无统计学意义(χ2=0.146,P=1.000)。
2.3 腋窝SLN显像与SLNB对照分析 SLNB共检出38枚淋巴结,其中21枚SLN,17枚n-SLN,均予以清扫。CT-LG、融合显像与SLNB 方法检出腋窝淋巴结数目及检出淋巴结长短径差异无统计学意义(χ2=1.497,P=0.454;F=1.121、2.123,P=0.330、0.149),见表1。
3 讨论
组织学上VX2肿瘤属于鳞癌,具有很强的侵袭和转移能力,通过原位种植法建立VX2乳腺癌动物模型简单有效[6]。本研究建模成功率为95.00%,仅1只实验兔胸壁未见肿瘤生长。CT-LG成像中,首先注射一定量对比剂于乳腺肿瘤周围或乳晕皮下并加以按摩,之后对乳腺至腋窝区域行CT扫描,并容积重建显像SLN及其引流淋巴管。2003年日本学者SUGA等[7]先后针对健康雌性犬及成年女性志愿者开展CT-LG研究,并成功获得乳腺SLN及其引流淋巴管的增强图像。诸多后续研究[8-9]证实CT-LG可直观、清晰、准确地显示SLN及其引流淋巴管,有效检出并定位乳腺SLN。CT-LG识别SLN的效果与肿瘤大小、部位、病理类型及手术方式等无关,而与患者年龄、体型、是否进行腋窝活检及操作者熟练程度等有关[10],只能依据形态学特征初步判断检出SLN的性质,缺乏准确的评价标准,且碘对比剂无法用于SLNB术中标记,限制了其临床应用。
表1 CT-LG、融合显像、SLNB检出淋巴结比较
核素法和染料法是较传统的显像乳腺癌SLN方法,其最大不足是解剖定位较差,无法精确显示各淋巴结之间的位置关系,因而当核素示踪剂或染料进入n-SLN时,易误为SLN,使假阳性率明显升高[11-12]。当前的SPECT/CT技术不仅延续了传统淋巴结闪烁照相技术可动态观察SLN的优点,还能通过CT融合得到SLN的三维图像,实现了准确定位SLN,因而备受青睐[13-14]。SPECT/CT融合显像主要采用同机融合技术,将核医学功能影像与CT解剖影像相融合,整合了核素显像灵敏度高和CT成像高对比度、高特异度的优势,可显著提高显像SLN的准确率。本研究在融合显像的基础上于皮下注入碘对比剂,使SPECT与CT-LG显像效果相融合,在有效显示乳腺癌SLN的同时显示其引流淋巴管,旨在进一步增加定位SLN的准确性。
经3D重建后,99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合检查图像可清楚显示放射性浓聚且高密度碘对比剂标识的SLN及其引流淋巴管,结合周围解剖信息,可准确定位SLN。本研究对19只实验兔行融合显像,14只显像腋窝SLN效果较好,3D重建图像显示淋巴管及SLN,与单独CT-LG检出SLN的能力无差异,进一步表明采用99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像准确定位SLN是可行的。同机融合显像中5只兔引流淋巴管未见明确显像,可能与动物个体差异或淋巴管被癌细胞阻塞等因素有关;且此5只兔均见放射性浓聚和高密度碘对比剂标记的SLN,可弥补CT-LG中因对比剂引流较快而识别SLN困难的缺陷。另外,SPECT扫描除具有解剖定位功能外,还可通过分析放射性浓聚情况进一步确定SLN的良恶性[14-15],使得99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像对于检出乳腺癌SLN具有较大潜力。本研究中融合显像检出SLN和n-SLN数目多于CT-LG而略少于SLNB,但三者差异无明显统计学意义,考虑可能与样本量少或放射性核素在动物体内弥散较慢、缺乏充分引流有关。
总之,99Tcm-SC SPECT与CT-LG同机融合显像可有效检出和准确定位VX2乳腺癌兔腋窝SLN,有望为临床准确识别及定位SLN提供新的方法。