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自1999年Townsend等提出实时图像融合概念并发明PET/CT以来，PET/CT在临床上得到了广泛的应用。最常用的正电子显像剂是18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)。18F-FDG PET/CT已成为鉴别肿瘤良恶性、评价肿瘤恶性程度及其分期、检测是否复发、治疗预后的一项重要的非侵袭性技术。当前对PET/CT的研究，还主要是以人为研究对象的临床研究，少有以动物为研究对象的基础研究。CT灌注成像和FDG PET成像是2个功能性成像方法，可被用于无创性评价生理性改变(特指肝中血流和葡萄糖利用)。FDG的浓聚——以标准摄取值(SUV)测量一被认为反映了肿瘤糖酵解代谢率。肝脏灌注的改变与肿瘤新生血管是相关的。研究者们已证实动态增强CT在无创性评价肝脏灌注方面是有用的。在本研究中，我们建立肝VX2瘤模型，初步探讨肝VX2瘤18F-FDG PET/CT的成像特征；并分析了标准摄取值(SUV)与葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)和细胞核增殖抗原(PCNA)表达的相关性；通过PET成像技术和CT灌注成像技术来评价肝肿瘤血流量和葡萄糖利用率之间的关系。
研究目的：
探讨肝VX2瘤18F-FDG PET/CT成像特征以及肝VX2瘤中18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)吸收与葡萄糖转运蛋白1(GUT1)、细胞核增殖抗原(PCNA)表达之间的关系；并以PET成像技术和CT灌注成像技术在体确定肝肿瘤血流量与葡萄糖利用之间的关系。
材料和方法：
(1)动物模型的制备：肝VX2瘤模型的建立采用瘤组织块开腹接种法。接种过程如下：冻存VX2瘤组织在室温下融解、复苏，置于在无菌平皿中，制成组织悬液，以带有20ml注射器针头的1ml注射器吸取1ml组织块悬液注于兔后腿肌肉中，制成种兔，供接种传代用。2～3周后兔后腿部触及实质性包块，直径约2～3cm；剥离瘤组织于无菌平皿中，取瘤组织边缘生长旺盛的鱼肉样组织(存活瘤组织)数小块，切除、剪碎于平皿中，切成1～2mm3小块备用。欲接种兔以速眠新Ⅱ、3％戊巴比妥钠各0.3ml肌注方式麻醉。兔子仰卧置于兔手术操作台上，上腹部剪毛、消毒，铺无菌巾；自剑突下方正中2～3cm处切口，切口长3～4cm，暴露肝脏，以左手拇指、食指轻轻取出肝叶，以眼科镊在距离肝脏边缘约1cm处刺破一窦道，口小底大；取备用瘤组织块1～2 mm3，以小镊子置入窦道中，然后以小块明胶海绵封口，封严后纳回入腹腔；之后逐层缝合关腹。手术当日，腹腔注射链霉素；当日及术后3天肌注青霉素400万单位/日。
(2)18F-FDG PET/CT研究：18F由核反应20Ne(d，α)18F产生；18F-FDG由亲核取代法合成。显像设备为GE Discovery ST PET/CT，24环BGO晶体，轴向视野(FOV)15.7cm，能峰设置在375～650keV，符合时间窗11.7ns；每个晶体配置4个方形光电倍增管；CT配置为16排高速螺旋CT，机架孔径70cm。18F-FDG注射剂量为11.1～14.8MBq/kg。所有兔子检查前禁食、水12h以上。扫描前测量兔子身长(头顶-臀部下缘距离)、体重。经耳缘静脉建立静脉通道；经静脉通道推注药物后，再用1ml生理盐水冲洗。注射药物后60min开始采集图像。兔子置于扫描架头部线圈内，扫描范围膈顶-肝下缘，约1个床位。扫描方式，先透射扫描后发射扫描。透射扫描即CT扫描，参数如下：电压为140Kv，电流为200mA，层厚为5mm；发射扫描即PET扫描，3D模式采集，3min/床位。PET图像经衰减校正处理，图像重建采用迭代法。每个床位重建47层，层厚3.27mm，重建矩阵为128×128。图像分析：利用Xeleris图像融合工作站调用PET/CT数据，获得横断层数据，利用CT数据准确选取肿瘤最大切面，通过感兴趣区(ROI)勾画，获得肿瘤及周围正常组织的SUV值。
(3)CT灌注研究：荷瘤兔仰卧固定于实验台板上，腹部用自制腹带加压固定以降低呼吸运动的幅度。先对上腹部行常规平扫，找出感兴趣的4个层面，要求至少有1个层面包括肾脏。平扫参数：管电压120kV，管电流200mA，层厚3mm，矩阵1024×1024。CT灌注扫描：对选定层面进行连续的同层动态扫描；应用高压注射器经耳缘静脉注入欧乃派克350mgI/ml，剂量约1.51ml/kg，速度1ml/s，注射造影剂同时开始扫描；数据采集时间0.75s，循环时间1s，扫描时间60秒，矩阵1024×1024，层厚5mm，共扫描480层。图像后处理：扫描资料传送至工作站，以西门子专用肝脏灌注分析软件处理。采用斜率法。以该灌注软件打开图像后，分别在主动脉、门静脉、肾皮质、肝脏划出感兴趣区，感兴趣区应尽量大，以减少噪声的干扰，也不能到达器官的边缘，以避免出现部分容积效应。灌注软件可以自动作出各个感兴趣区的时间-密度曲线TDC，并计算出肝动脉灌注量HAP、门脉灌注量HPP，肝总灌注量HTP、肝动脉灌注指数HPI，最终结果取4个层面的平均值。
(4)组织学检查：18F-FDG PET/CT扫描完成后，经耳缘静脉注入过量3％戊巴比妥钠将兔处死，取瘤组织行病理学及免疫组织化学检查。10％福尔马林固定，石蜡封闭，制成病理切片。采用武汉博士德兔抗兔GLUT1、小鼠抗兔PCNA(工作浓度1：160)与长臂生物素标记山羊抗兔IgG(用于GLUT1)、长臂生物素标记山羊抗小鼠IgG(用于PCNA)、链酶亲和素-生物素酶复合物(strept avidin-biotin complex，SABC)法检测蛋白表达。采用石蜡切片微波修复抗原染色程序。结果判读：(1)判读指标为表达指数，即阳性表达细胞数与镜下细胞总数的比值。每张切片至少观察5个以上高倍视野，每个视野计数100个肿瘤细胞，以平均每100个肿瘤细胞中核染色阳性细胞数计算阳性细胞百分率，即表达指数。GLUT1、PCNA表达指数分别用GLUT1、PCNA表示。肿瘤外正常肝组织按每100个肝脏细胞中染色阳性细胞数计算。(2)判读标准：GLUT1表达，细胞膜/浆呈现棕黄色染色的细胞为阳性细胞；PCNA表达，细胞核呈现棕黄色染色的细胞为阳性细胞。阳性对照：采用已知卵巢癌标本作阳性对照，全部表达阳性。阴性对照用缓冲液代替一抗，全部阴性。
(5)统计学分析：结果以平均值±标准差表示。肿瘤与周围正常肝SUV值的比较采用t检验。用Spearman等级相关分析判断SUV值与GLUT1及PCNA表达指数的相关性。以线性相关来分析数据分析肿瘤中HBF与SUV的关系。应用SPSS12.0软件，P＜0.05认为有意义。
结果：
(1)肝VX2瘤在PET图像上浓聚明显，与周围正常肝组织对比良好，在CT图像上呈低密度，在融合PET/CT图像上显影清晰，定位明确。肿瘤与周围正常组织之间SUV值差异有显著性(t值为3.991，P＜0.01)；肿瘤SUV值是周围正常组织的1.8倍。
(2)肿瘤GLUT1、PCNA表达指数与相应部位SUV值显著相关，r值分别是0.794和0.867，P＜0.01。
(3)在少血供的肿瘤核心中：(a)平均HBF从开始的225.12ml/min．100g±16.03(标准差)降到研究结束的113.34 ml/min．100g±50.18(P＜0.05)；(b)在同一时期平均SUV从1.78g/ml±0.49增加到2.86g/ml±1.03(P＜0.05)。
结论：
PET/CT成像可以清晰显示肝VX2瘤，可用以评价肝VX2瘤。18F-FDG PET/CT成像可以清晰显示肝VX2瘤，可用以评价肝VX2瘤。肝VX2瘤中18F-FDG吸收与GLUT1、PCNA的表达存在着良好的相关性；SUV值反映了肿瘤的代谢、增殖，可以反映肿瘤的恶性程度。在生长着的肝肿瘤中，肝肿瘤HBF与葡萄糖的利用不对称。