血源性颅面转移瘤动物模型及磁共振观察
作者：张贵祥 韩月东 魏梦绮 刘满生 尤志军 杨勇
单位：西安市第四军医大学西京医院放射科，陕西 西安 710032
关键词：磁共振；颅面部；血源性转移瘤；VX2
中国医学影像技术000907[摘 要] 目的 介绍建立血源性颅面转移瘤动物模型的方法，分析成瘤率的影响因素。方法 43只新西兰大白兔从颈总动脉接种VX2约108/ml瘤细胞。术后1周开始在不同时间行MRI检查(平扫和增强扫描)。病理取材HE染色光镜下观察。结果 面部及眶内球后成瘤率分别为81%及67%。MRI表现为T1WI略高信号，T2WI等或高信号。T1WI Gd-TDPA扫描肿瘤有增强效应。结论 上述方法制成的颅面部动物模型可为颅面部医学影像学及其它学科的研究提供可靠的动物模型。
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[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0725-03
MRI Study and Production of Animal Model of Hematogenous Craniofacial Metastasis
ZHANG Gui-xiang, HAN Yue-dong, WEI Meng-qi, et al
(Department of Radiology,Xi'jing Hospital of Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)
[Abstract] Purpose The aims of this article are to introduce a hematogenous animal metastasis model and to analyse the affect factors of the rate of regrowth. Methods 43 New-zealand white rabbits are inoculated VX2 tumor cells.MRI plain scans and enhanced scans are taken at different times after inoculating VX2 1 week.Pathological study is made under microscope by HE stains. Results The rate of regrowth is 81% craniofacial,67% intraorbit metastasis.MRI showed the tumor hyper-or isointense on T1WI,iso- or hyperintense on T2WI and enhancement pattens after intravenous injection Gd-DTPA. Conclusion The animal model is able to provide a good method for craniofacial medical imaging and for other department study.
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[Key words] MRI; Craniofacial; Hematogenous metastasis; VX2
建立血源性颅面转移瘤的大型动物模型，供影像学及颌面外科、眼科等学科研究一直是医学界关注的课题之一。血源性颅面转移瘤的影响因素较多，尤其是建立大型动物的转移瘤模型报告甚少。本文就一组兔VX2血源性颅面转移瘤成瘤率及其MRI表现介绍如下。
1 材料及方法
1.1 实验动物 新西兰大白兔43只，体重1.9～3.0公斤，雌雄不限。
1.2 模型建立方法 从兔耳缘静脉注射0.3%戊巴比妥钠1ml/kg，进行麻醉。颈部退毛消毒，正中线切开，逐层分离显露颈总动脉后，动脉内接种兔VX2瘤细胞大约108/ml[1](VX2癌细胞由日本东北大学加龄医学研究所工藤俊雄教授提供)。其中随机从右颈总动脉接种VX2瘤细胞32只，左颈总动脉接种11只。
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1.3 MRI检查方法 Sienmens 1.5 Tesla超导型磁共振成像系统，采用膝线圈，常规SE序列，扫描野130mm，轴位及冠状位扫描，T1WI (TR350ms,TE15ms)，T2WI (TR2300ms,TE90ms)，层厚4mm，3次采集。接种组MRI检查时间分别为：7天，8天，9天各1只；10天2只；11天，12天，13天，14天，15天，16天，17天，18天，19天，各3只；20天，21天，22天各2只；23天，24天，25天，26天，27天，各1只。注射Gd-DTPA 0.2mmol/kg,轴位及冠状位T1WI扫描，各参数与增强前扫描相同。
1.4 病理取材及镜检 所有动物均在最后一次MRI检查后开胸，左心室插入导管灌注生理盐水500ml，继之灌注10%甲醛溶液500ml；取接种兔完整头颅浸泡于10%甲醛溶液中1周。按MRI扫描体位观察大体形态学表现，沿冠状面4mm切开11例；沿横轴位切开32例，分析病理解剖结构，取病变组织块行HE染色，镜下分析。
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2 结果
2.1 接种后动物的表现 肿瘤接种后动物2只7天；4只9天；5只11天；5只13天；4只14天；7只15天，4只16天；5只18天；2只21天；2只22天出现食欲下降，精神不振，嗜睡，少动，2周后均有逐渐消瘦现象，23只除有上述行为表现外，还有接种侧眼流泪，眼球突出，结膜充血，周围可见云雾状软组织影。10只头及躯体强直性弯向对侧，7只次头不断撞击物体，再隔5天后眼球脱出。35只颅面部明显肿胀，一般存活期为11～29天(平均21天)。3只动物饮食、活动、行为无明显变化；无消瘦及异常体征。
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图1 接种VX2瘤细胞22d，T1WI冠状平扫示左下颌骨内、外侧转移瘤并侵犯右颞及颅底，呈等信号 图2 同图1，T2W冠状平扫示左下颌骨内、外侧转移瘤并侵犯右颞及颅底，呈略高信号 图3 接种VX2瘤细胞18d，T1W冠状平扫示左眼眶内转移灶，呈略高信号图4 同图3，T2W冠状示左眼眶内转移灶，呈略低信号 图5 接种VX2瘤细胞24d，T1W冠状MRI平扫示右下颌骨内、外侧转移并向上发展达右眼眶内、眼球后，呈略高信号
图6 同图5，T1W冠状增强后扫描示上述转移瘤有增强
2.2 MRI征象(图1～6)
(1)MRI平扫表现：①VX2肿瘤接种组颅面部情况，6只接种侧眼球后出现结节形或不规则形肿块，眼球向前突出，直径8～36mm。11只接种侧面部(上、下颌骨内或外侧)出现不规则肿块，直径9～45mm。23只既有眼眶内又有颌面部肿块形成。3只在颈部接种处生长肿瘤。T1WI呈等或略高信号，T2WI呈等或略高信号(低于脂肪，高于眼外肌)。共有15只侵犯颅底或颅前凹，10只硬脑膜有弧形移位，12只侵犯脑组织，表现为T2WI硬脑膜信号中断，不规则。③3只MRI检查未发现肿瘤征象。
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(2)MRI增强表现：上述眼球后及面部肿瘤均有不同程度的增强，11只肿瘤中心无变化仍呈不规则形低信号。侵犯脑膜者表现为高信号，压迫脑组织弧形移位。
2.3 病理表现
(1)大体标本所见：肿瘤呈结节状，有薄膜，表面有大量增粗的血管网呈握球形包绕肿瘤[2]；切开后为实性，色白呈鱼肉状。直径>20mm者常有中心坏死，液化及干酪样改变；>35mm的肿瘤内为血水成份，张力较大，壁薄厚不均。
(2)镜下表现：转移瘤的包膜完整，瘤细胞呈梭形或类圆形平行排列，核大深染，可见核分裂像，其间有疏松结缔组织，中心细胞坏死为无结构成份。包膜由纤维结缔组织及粗细不等的血管组成。
3 讨论
3.1 建立血源性颅面转移瘤模型的意义 恶性肿瘤颅面部转移不可能完全利用人体活检和尸检材料进行研究，必需建立相应的动物模型，用以研究转移机制和临床特征。近年来一重大进展是利用免疫缺陷动物进行肿瘤种植，但可供影像学研究的大型动物模型尚属缺乏。本文用兔为实验动物，经颈总动脉接种VX2瘤细胞，成功的建立一组颅面转移瘤，成瘤率达81%，的确能为影像学和其它学科研究提供了可靠的手段。
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3.2 颅面部血源性转移瘤的影响因素 血源性转移瘤的影响因素错综复杂，机理不清，即与细胞内部信息传递，基因突变或抑癌基因的失活有关，也与细胞外微环境改变，新生血管形成有关，全过程有待进一步研究。兔VX2颅面部转移瘤成瘤率较高，分析其主要原因：①解剖因素，兔面颅较大，活动度强，血供丰富，颈外动脉较粗，大部分瘤细胞沿血流停留于面颅部，所以颈外动脉分布区成瘤率高。而颈内动脉较细仅占颈外动脉直径的1/4，故成瘤率低[3]。
3.3 血源性VX2面颅部转移瘤的MRI表现及其基础 本组动物模型颅面转移瘤主要分布在上、下颌骨内外侧及眶内球后。MRI T1WI表现为等信号或混杂不均信号，T2WI较肌肉信号高，较脂肪信号低，肿瘤内干酪样坏死致使信号不均。注射Gd-DTPA后肿瘤有增强，坏死区无增强变化。增强的强度与肿瘤表面毛细血管丰富程度相一致。
[基金项目]全军95科研基金资助项目(98M103)。
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[作者简介]张贵祥(1954—)，男，内蒙古赤峰人，医学博士，教授、主任医师，硕士生导师。
[参考文献]
[1] 张贵祥，孙诚，魏梦琦，等.介绍兔VX2转移瘤动物模型[J].实用放射学杂志，1998，14(2)：123.
[2] Frank JA,Girton M,Dwyer AJ,et al.Meningeal carcinomatosis in the VX2 rabbit tumor model:Detection with Gd-DTPA enhanced MR imaging[J].Radiology,1988,167(3):825-829.
[3] 张贵祥，魏梦琦，韩月东，等.血源性脑及脑膜转移瘤动物模型的建立及其MRI研究[J].中华放射学杂志，2000，34(4)：228-230.
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[4] Runge VM,Willians NM.Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging in a model of splenic metastasis[J].Invest Radiology,1998,33(1):45-50.
[5] Bush CH,Mladinich CR,Montgomery VVJ.Evaluation of ultrasmall superparamagnetic iron oxide in MRI in a bone tumor model in rabbits[J].J Magn-Reson-Imaging,1997,7(3):579-584.
收稿日期：2000-02-22, http://www.100md.com
单位：西安市第四军医大学西京医院放射科，陕西 西安 710032
关键词：磁共振；颅面部；血源性转移瘤；VX2
中国医学影像技术000907[摘 要] 目的 介绍建立血源性颅面转移瘤动物模型的方法，分析成瘤率的影响因素。方法 43只新西兰大白兔从颈总动脉接种VX2约108/ml瘤细胞。术后1周开始在不同时间行MRI检查(平扫和增强扫描)。病理取材HE染色光镜下观察。结果 面部及眶内球后成瘤率分别为81%及67%。MRI表现为T1WI略高信号，T2WI等或高信号。T1WI Gd-TDPA扫描肿瘤有增强效应。结论 上述方法制成的颅面部动物模型可为颅面部医学影像学及其它学科的研究提供可靠的动物模型。
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[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0725-03
MRI Study and Production of Animal Model of Hematogenous Craniofacial Metastasis
ZHANG Gui-xiang, HAN Yue-dong, WEI Meng-qi, et al
(Department of Radiology,Xi'jing Hospital of Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)
[Abstract] Purpose The aims of this article are to introduce a hematogenous animal metastasis model and to analyse the affect factors of the rate of regrowth. Methods 43 New-zealand white rabbits are inoculated VX2 tumor cells.MRI plain scans and enhanced scans are taken at different times after inoculating VX2 1 week.Pathological study is made under microscope by HE stains. Results The rate of regrowth is 81% craniofacial,67% intraorbit metastasis.MRI showed the tumor hyper-or isointense on T1WI,iso- or hyperintense on T2WI and enhancement pattens after intravenous injection Gd-DTPA. Conclusion The animal model is able to provide a good method for craniofacial medical imaging and for other department study.
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[Key words] MRI; Craniofacial; Hematogenous metastasis; VX2
建立血源性颅面转移瘤的大型动物模型，供影像学及颌面外科、眼科等学科研究一直是医学界关注的课题之一。血源性颅面转移瘤的影响因素较多，尤其是建立大型动物的转移瘤模型报告甚少。本文就一组兔VX2血源性颅面转移瘤成瘤率及其MRI表现介绍如下。
1 材料及方法
1.1 实验动物 新西兰大白兔43只，体重1.9～3.0公斤，雌雄不限。
1.2 模型建立方法 从兔耳缘静脉注射0.3%戊巴比妥钠1ml/kg，进行麻醉。颈部退毛消毒，正中线切开，逐层分离显露颈总动脉后，动脉内接种兔VX2瘤细胞大约108/ml[1](VX2癌细胞由日本东北大学加龄医学研究所工藤俊雄教授提供)。其中随机从右颈总动脉接种VX2瘤细胞32只，左颈总动脉接种11只。
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1.3 MRI检查方法 Sienmens 1.5 Tesla超导型磁共振成像系统，采用膝线圈，常规SE序列，扫描野130mm，轴位及冠状位扫描，T1WI (TR350ms,TE15ms)，T2WI (TR2300ms,TE90ms)，层厚4mm，3次采集。接种组MRI检查时间分别为：7天，8天，9天各1只；10天2只；11天，12天，13天，14天，15天，16天，17天，18天，19天，各3只；20天，21天，22天各2只；23天，24天，25天，26天，27天，各1只。注射Gd-DTPA 0.2mmol/kg,轴位及冠状位T1WI扫描，各参数与增强前扫描相同。
1.4 病理取材及镜检 所有动物均在最后一次MRI检查后开胸，左心室插入导管灌注生理盐水500ml，继之灌注10%甲醛溶液500ml；取接种兔完整头颅浸泡于10%甲醛溶液中1周。按MRI扫描体位观察大体形态学表现，沿冠状面4mm切开11例；沿横轴位切开32例，分析病理解剖结构，取病变组织块行HE染色，镜下分析。
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2 结果
2.1 接种后动物的表现 肿瘤接种后动物2只7天；4只9天；5只11天；5只13天；4只14天；7只15天，4只16天；5只18天；2只21天；2只22天出现食欲下降，精神不振，嗜睡，少动，2周后均有逐渐消瘦现象，23只除有上述行为表现外，还有接种侧眼流泪，眼球突出，结膜充血，周围可见云雾状软组织影。10只头及躯体强直性弯向对侧，7只次头不断撞击物体，再隔5天后眼球脱出。35只颅面部明显肿胀，一般存活期为11～29天(平均21天)。3只动物饮食、活动、行为无明显变化；无消瘦及异常体征。
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图1 接种VX2瘤细胞22d，T1WI冠状平扫示左下颌骨内、外侧转移瘤并侵犯右颞及颅底，呈等信号 图2 同图1，T2W冠状平扫示左下颌骨内、外侧转移瘤并侵犯右颞及颅底，呈略高信号 图3 接种VX2瘤细胞18d，T1W冠状平扫示左眼眶内转移灶，呈略高信号图4 同图3，T2W冠状示左眼眶内转移灶，呈略低信号 图5 接种VX2瘤细胞24d，T1W冠状MRI平扫示右下颌骨内、外侧转移并向上发展达右眼眶内、眼球后，呈略高信号
图6 同图5，T1W冠状增强后扫描示上述转移瘤有增强
2.2 MRI征象(图1～6)
(1)MRI平扫表现：①VX2肿瘤接种组颅面部情况，6只接种侧眼球后出现结节形或不规则形肿块，眼球向前突出，直径8～36mm。11只接种侧面部(上、下颌骨内或外侧)出现不规则肿块，直径9～45mm。23只既有眼眶内又有颌面部肿块形成。3只在颈部接种处生长肿瘤。T1WI呈等或略高信号，T2WI呈等或略高信号(低于脂肪，高于眼外肌)。共有15只侵犯颅底或颅前凹，10只硬脑膜有弧形移位，12只侵犯脑组织，表现为T2WI硬脑膜信号中断，不规则。③3只MRI检查未发现肿瘤征象。
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(2)MRI增强表现：上述眼球后及面部肿瘤均有不同程度的增强，11只肿瘤中心无变化仍呈不规则形低信号。侵犯脑膜者表现为高信号，压迫脑组织弧形移位。
2.3 病理表现
(1)大体标本所见：肿瘤呈结节状，有薄膜，表面有大量增粗的血管网呈握球形包绕肿瘤[2]；切开后为实性，色白呈鱼肉状。直径>20mm者常有中心坏死，液化及干酪样改变；>35mm的肿瘤内为血水成份，张力较大，壁薄厚不均。
(2)镜下表现：转移瘤的包膜完整，瘤细胞呈梭形或类圆形平行排列，核大深染，可见核分裂像，其间有疏松结缔组织，中心细胞坏死为无结构成份。包膜由纤维结缔组织及粗细不等的血管组成。
3 讨论
3.1 建立血源性颅面转移瘤模型的意义 恶性肿瘤颅面部转移不可能完全利用人体活检和尸检材料进行研究，必需建立相应的动物模型，用以研究转移机制和临床特征。近年来一重大进展是利用免疫缺陷动物进行肿瘤种植，但可供影像学研究的大型动物模型尚属缺乏。本文用兔为实验动物，经颈总动脉接种VX2瘤细胞，成功的建立一组颅面转移瘤，成瘤率达81%，的确能为影像学和其它学科研究提供了可靠的手段。
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3.2 颅面部血源性转移瘤的影响因素 血源性转移瘤的影响因素错综复杂，机理不清，即与细胞内部信息传递，基因突变或抑癌基因的失活有关，也与细胞外微环境改变，新生血管形成有关，全过程有待进一步研究。兔VX2颅面部转移瘤成瘤率较高，分析其主要原因：①解剖因素，兔面颅较大，活动度强，血供丰富，颈外动脉较粗，大部分瘤细胞沿血流停留于面颅部，所以颈外动脉分布区成瘤率高。而颈内动脉较细仅占颈外动脉直径的1/4，故成瘤率低[3]。
3.3 血源性VX2面颅部转移瘤的MRI表现及其基础 本组动物模型颅面转移瘤主要分布在上、下颌骨内外侧及眶内球后。MRI T1WI表现为等信号或混杂不均信号，T2WI较肌肉信号高，较脂肪信号低，肿瘤内干酪样坏死致使信号不均。注射Gd-DTPA后肿瘤有增强，坏死区无增强变化。增强的强度与肿瘤表面毛细血管丰富程度相一致。
[基金项目]全军95科研基金资助项目(98M103)。
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[作者简介]张贵祥(1954—)，男，内蒙古赤峰人，医学博士，教授、主任医师，硕士生导师。
[参考文献]
[1] 张贵祥，孙诚，魏梦琦，等.介绍兔VX2转移瘤动物模型[J].实用放射学杂志，1998，14(2)：123.
[2] Frank JA,Girton M,Dwyer AJ,et al.Meningeal carcinomatosis in the VX2 rabbit tumor model:Detection with Gd-DTPA enhanced MR imaging[J].Radiology,1988,167(3):825-829.
[3] 张贵祥，魏梦琦，韩月东，等.血源性脑及脑膜转移瘤动物模型的建立及其MRI研究[J].中华放射学杂志，2000，34(4)：228-230.
, 百拇医药
[4] Runge VM,Willians NM.Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging in a model of splenic metastasis[J].Invest Radiology,1998,33(1):45-50.
[5] Bush CH,Mladinich CR,Montgomery VVJ.Evaluation of ultrasmall superparamagnetic iron oxide in MRI in a bone tumor model in rabbits[J].J Magn-Reson-Imaging,1997,7(3):579-584.
收稿日期：2000-02-22, http://www.100md.com