小型豬不同程度阻塞性慢性胰腺炎模型建立及其CT表現(xiàn)

汪建華 張建 孫高峰 李曉棟 茅娟莉 潘桂霞 彭燁 鄭建明 左長京

·短篇論著·

小型豬不同程度阻塞性慢性胰腺炎模型建立及其CT表現(xiàn)

汪建華 張建 孫高峰 李曉棟 茅娟莉 潘桂霞 彭燁 鄭建明 左長京

近年來慢性胰腺炎(CP)發(fā)病率呈逐漸上升趨勢[1-2]。CP病程遷延，晚期大多數(shù)預(yù)后不佳，甚至癌變[3-4]。CT是診斷CP最常用的方法之一，但CT表現(xiàn)與CP病理的分級是否具有相關(guān)性尚缺乏嚴(yán)格的病理對照實(shí)驗研究。本研究探討不同程度CP的CT表現(xiàn)、動態(tài)增強(qiáng)模式及其與病理分級的相關(guān)性。

一、材料與方法

1．動物分組及模型建立：雌性巴馬小型豬36頭，月齡6～10個月，體重12.5～20 kg，由第二軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗動物中心提供，使用許可證SYXK(滬)2007-0003，生產(chǎn)許可證SCXK(滬)2005-0002。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后禁食24 h，禁水4 h。按隨機(jī)數(shù)字表法分成CP組(24頭)和對照組(12頭)。先肌內(nèi)注射鹽酸氯胺酮注射液0.1 ml/kg體重，后靜脈輸入枸櫞酸芬太尼注射液(0.1 ml/kg體重)及鹽酸氯胺酮注射液(0.1 ml/kg體重)進(jìn)行麻醉，約隔20 min再靜脈注射2 ml 3%戊巴比妥溶液維持麻醉。

常規(guī)備皮、消毒、鋪巾后沿劍突下正中開腹，將胃向上翻起暴露十二指腸，在十二指腸左緣找到胰腺頭頸部，游離出主胰管，用3.0絲線把主胰管與雙股3.0聚丙烯線一起結(jié)扎(待聚丙烯線溶解后即為超過75%的主胰管部分被結(jié)扎)，同時結(jié)扎胰腺組織。對照組開腹僅翻動胰腺及腸道，然后關(guān)腹。切口無菌包扎后用腹帶固定，術(shù)后按小型豬需求給水和食物。造模后4、8、12周分別選取1/3頭豬行影像檢查，同時取血、尿和胰腺透析液。處死動物后取胰腺組織。

2．病理學(xué)檢查：胰腺組織常規(guī)行大體和組織病理學(xué)檢查。按照胰腺腺泡萎縮、炎細(xì)胞浸潤和纖維化程度(主要根據(jù)胰腺纖維化的程度)將CP分為三期：Ⅰ期(輕型CP)表現(xiàn)為輕微纖維化，即纖維化分布以小葉周圍為主，可見較多淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞和少量巨噬細(xì)胞的浸潤；Ⅱ期(中度CP)表現(xiàn)為中度纖維化，纖維化擴(kuò)展到小葉內(nèi)、腺泡之間，間質(zhì)內(nèi)可見較多淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞浸潤；Ⅲ期(重度CP)為重度纖維化和極重度纖維化，小葉內(nèi)的纖維化相互融合，形成較大面積的或者廣泛的纖維化，致使胰腺的外分泌實(shí)質(zhì)幾乎完全被破壞，間質(zhì)內(nèi)仍可見淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞浸潤，但浸潤的細(xì)胞數(shù)量較Ⅱ期減少。此外，行VG染色以進(jìn)一步確定胰腺組織纖維化程度。

3．影像學(xué)檢查：檢查前靜脈注射2 ml鹽酸氯胺酮注射液麻醉，1 ml地塞米松注射液(規(guī)格1 ml:5 mg)以預(yù)防對比劑過敏，肌內(nèi)注射2 ml硫酸阿托品注射液以抑制氣道分泌物及腸蠕動。

采用Sensation Cardiac 64層螺旋CT機(jī)(西門子公司，德國)掃描。參數(shù)：120 kV，110 mA，層厚2 mm，對比劑為Ultravist (300 mg I/ml，先靈公司)，劑量1.5 ml/kg體重，注射速率2 ml/s。掃描方案：先行平掃，確定胰腺部位后行動態(tài)增強(qiáng)掃描，掃描從注射對比劑后5 s開始，掃描間隔時間為5 s，持續(xù)至70 s。所得系列橫斷面圖像上測量胰腺實(shí)質(zhì)CT值，并繪制時間-密度曲線。

由2位有經(jīng)驗的影像科醫(yī)師盲法共同閱片，觀察胰腺形態(tài)、密度及胰管改變。取胰腺頭、體、尾部3個點(diǎn)測CT值，取均值。測量時盡量選取同一層面，且避開血管和偽影。

根據(jù)病理組織學(xué)檢查結(jié)果，將小型豬分為正常組及CP Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期組，分析CP病理分期與主胰管梗阻時間的相關(guān)性。在CT圖像上比較各組間胰腺形態(tài)、密度和胰管擴(kuò)張的差異，比較各期CT動態(tài)強(qiáng)化特點(diǎn)。

二、結(jié)果

1．小型豬慢性胰腺炎模型的建立：對照組12頭均存活，胰腺組織均未見異常。實(shí)驗組24頭小型豬中存活21頭，意外死亡3頭。1頭因麻醉狀態(tài)下黏液痰阻塞氣管窒息死亡；1頭因胰管損傷、胰液外漏伴腹腔感染在術(shù)后2周死亡；1頭因腹腔、肺部感染及大量心包積液在術(shù)后第5周死亡。實(shí)驗組中19頭成功建立不同程度CP模型，2頭病理改變不明顯，制模成功率79.2%(19/24)。主胰管結(jié)扎4周時，0期(正常)2頭，Ⅰ期4頭；8周時Ⅰ期1頭，Ⅱ期2頭，Ⅲ期2頭；12周時Ⅰ期1頭，Ⅱ期2頭，Ⅲ期5頭。總的病理分期為正常(0期)2頭(9.5%)、Ⅰ期8頭(38.1%)、Ⅱ期4頭(19%)、Ⅲ期7頭(33.4%)，CP病理嚴(yán)重程度與主胰管不全梗阻周數(shù)呈正相關(guān)(r=0.714，P<0.05)。

2．胰腺組織病理學(xué)改變：Ⅰ期CP共8頭，其中6頭小型豬胰腺萎縮不明顯，但質(zhì)地變硬，色澤變暗，僅2頭胰腺略腫脹；胰管均未見擴(kuò)張。Ⅱ期和Ⅲ期CP的胰腺組織呈灰紅色，表面粗顆粒狀或結(jié)節(jié)狀、質(zhì)地明顯變硬，以胰體、尾部為明顯；主胰管不同程度擴(kuò)張，擴(kuò)張明顯者沿主胰管長軸剖開，見主胰管管壁僵硬，主胰管壁上可見擴(kuò)張分支胰管的開口。

Ⅰ期胰腺鏡下見分葉狀結(jié)構(gòu)輕度破壞，腺泡輕度萎縮，間質(zhì)纖維組織輕度增生，間質(zhì)內(nèi)散在淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞浸潤(圖1a)；Ⅱ期胰腺分葉狀結(jié)構(gòu)破壞，腺泡明顯萎縮，纖維組織明顯增生，并向小葉內(nèi)伸展(圖1b)；Ⅲ期胰腺腺泡顯著萎縮，間質(zhì)纖維組織大量增生，并可見較多淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞浸潤(圖1c)。

上圖HE染色(×100)；下圖VG染色(×100)

3．CT表現(xiàn)：對照組及實(shí)驗組0期共14頭豬的胰腺形態(tài)未見萎縮，密度均勻，強(qiáng)化均勻一致，主胰管及分支胰管均未顯示(圖2a)。Ⅰ期8頭中6頭胰腺形態(tài)未見明顯改變，邊緣光整，胰腺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化均勻一致(圖2b)，2頭胰腺輕度腫大且平掃密度較低；5頭豬主胰管未明確顯示，3頭主胰管輕度擴(kuò)張，但分支胰管未顯示。Ⅱ期4頭中3頭胰腺萎縮，邊緣毛糙、欠光整；增強(qiáng)后胰腺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化欠均勻，內(nèi)可見散在細(xì)點(diǎn)狀、小斑片狀低密度影；主胰管不同程度擴(kuò)張(圖2c)，1頭同時見分支胰管輕度擴(kuò)張。Ⅲ期7頭的胰腺萎縮均較明顯，邊緣欠光整，呈細(xì)鋸齒狀，其中5頭胰腺實(shí)質(zhì)及包膜下出現(xiàn)羽毛狀低密度影(圖2d)，增強(qiáng)后強(qiáng)化程度較周圍胰腺實(shí)質(zhì)低；7頭主胰管均見不同程度擴(kuò)張，其中1頭胰管明顯擴(kuò)張，直徑達(dá)11 mm，胰腺實(shí)質(zhì)菲薄(圖2e)，分支胰管均有不同程度擴(kuò)張。各期胰腺實(shí)質(zhì)均未見鈣化，胰管內(nèi)未見高密度結(jié)石形成。

動態(tài)增強(qiáng)掃描的胰腺實(shí)質(zhì)時間-密度曲線顯示各期CP的CT值變化趨勢與正常胰腺總體相近，但在30 s和35 s兩個時間點(diǎn)，正常組及CPⅠ期、Ⅱ期、Ⅲ期各組間強(qiáng)化CT值差別有統(tǒng)計學(xué)意義(F=4.517，P=0.017；F=17.961，P<0.001)。

討論許多學(xué)者對CP模型的建立進(jìn)行了大量的研究[5-7]，建模方法包括飲食誘導(dǎo)法、蛙皮素注射法、二丁基二氯化物(DBTC)注射法、胰管注射法、胰膽管結(jié)扎法和動脈結(jié)扎法等。不同的模型動物及建模方法各有優(yōu)勢，但以DBTC尾靜脈注射法建立SD大鼠CP模型應(yīng)用較多[8-11]。該模型缺點(diǎn)在于大鼠的胰腺解剖結(jié)構(gòu)與人類差別大，難以耐受多次采血等復(fù)雜實(shí)驗操作，且靜脈給予DBTC對全身其他臟器亦有損傷作用，因此對于影像診斷和藥物治療效果評價有一定限制。

圖2正常胰腺(a)及Ⅰ(b)、Ⅱ(c)、Ⅲ(d、e)期CP的CT征象

1999年Reber等[7]報道通過結(jié)扎小型豬主胰管建立CP模型，此后得到了許多學(xué)者的證實(shí)，制模成功率在70%左右[5-6]。本研究的制模成功率高于文獻(xiàn)報道，可能與以下因素有關(guān)：(1)CP建模手術(shù)在胰腺外科專家?guī)椭椭笇?dǎo)下完成，在主胰管不全結(jié)扎處同時結(jié)扎胰腺組織，既保證主胰管不全結(jié)扎，又避免副胰管或側(cè)支胰管引流胰液，減少胰瘺發(fā)生；(2)腹部切口無菌包扎并用腹帶固定，減少感染等并發(fā)癥；(3)術(shù)后十分注意保暖、溫?zé)崾澄镂桂B(yǎng)等護(hù)理措施，提高了動物存活率。主胰管不完全結(jié)扎法誘發(fā)的梗阻性CP的纖維化程度與梗阻時間呈一定的相關(guān)性，能夠復(fù)制出不同病理分期的CP，可重復(fù)性好[5-6]。本研究結(jié)果表明，CP嚴(yán)重程度與胰管結(jié)扎后的周數(shù)呈正相關(guān)性，與文獻(xiàn)報道一致。

CT是常用的CP影像診斷技術(shù)，它可顯示胰腺萎縮或胰實(shí)質(zhì)增大，胰腺鈣化，主胰管擴(kuò)張，管壁不規(guī)則或串珠樣改變，但對于分支胰管和胰實(shí)質(zhì)早期改變的顯示仍有一定困難。因此，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為CT對于中晚期CP診斷價值較高。本研究結(jié)果顯示，Ⅰ期CP的胰腺CT圖像改變大多不明顯，這與此期病理改變輕微、間質(zhì)纖維化尚不明顯有關(guān)。少數(shù)Ⅰ期CP胰腺輕度腫大且平掃密度較低，可能是胰腺水腫和早期的炎癥反應(yīng)的表現(xiàn)。Ⅱ期CP的胰腺CT圖像多表現(xiàn)為萎縮，邊緣毛糙、欠光整，主胰管不同程度擴(kuò)張，少數(shù)可見分支胰管擴(kuò)張。病理基礎(chǔ)是胰腺小葉狀結(jié)構(gòu)中度破壞，腺泡萎縮、纖維組織中等程度增生，牽拉胰腺包膜及胰管致胰腺邊緣毛糙，胰管輕中度擴(kuò)張。胰腺實(shí)質(zhì)密度不均勻，內(nèi)可見散在細(xì)點(diǎn)狀、小斑片狀低密度影，大多數(shù)為脂肪浸潤，少數(shù)為擴(kuò)張的分支導(dǎo)管和腺泡。Ⅲ期CP的胰腺CT圖像顯示胰腺萎縮明顯，邊緣呈細(xì)鋸齒狀，主胰管及分支胰管見不同程度擴(kuò)張。病理基礎(chǔ)是胰腺小葉狀結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，胰腺腺泡明顯萎縮、結(jié)締組織增生及纖維化，牽拉胰腺包膜及胰管致胰腺邊緣不整，胰管不規(guī)則擴(kuò)張改變。胰腺實(shí)質(zhì)及包膜下出現(xiàn)羽毛狀低密度影，此為脂肪組織不均勻沉積所致。

動態(tài)增強(qiáng)表明，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期CP各組間增強(qiáng)CT值在30 s和35 s兩個時間點(diǎn)上差別明顯，表明長期反復(fù)炎癥和纖維化導(dǎo)致胰腺微血管密度降低。隨著CP嚴(yán)重程度加重，胰腺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化峰值逐漸降低，低于正常胰腺，且達(dá)峰時間延遲。其病理基礎(chǔ)是胰腺內(nèi)毛細(xì)血管數(shù)量、血流灌注逐漸減少以及胰腺間質(zhì)內(nèi)壓力逐漸增加所致[12]。因此，CT動態(tài)增強(qiáng)對判斷CP嚴(yán)重程度有一定價值。

臨床上，胰腺鈣化為胰腺組織炎性損傷的最后結(jié)局，較多見于酒精性或家族性胰腺炎。胰腺鈣化的發(fā)生機(jī)制尚未完全清楚，可能與高血鈣有關(guān)[13]。本研究各期CP的CT圖未見胰腺實(shí)質(zhì)鈣化，胰管內(nèi)也未見高密度結(jié)石形成，這可能與本實(shí)驗CP是梗阻性CP，血鈣不高，在相對較短的實(shí)驗期間難以形成鈣化有關(guān)。

總之，巴馬小型豬主胰管不全結(jié)扎法建立CP模型成功率高，CP的纖維化程度與梗阻時間呈顯著的相關(guān)性，發(fā)病機(jī)制接近人類慢性梗阻性胰腺炎的形成過程。CT圖像上，輕度CP與正常胰腺難以鑒別，中重度CP的CT表現(xiàn)有一定特征。動態(tài)增強(qiáng)有助于CP嚴(yán)重程度的判斷。該模型CT表現(xiàn)與人類CP十分相似，可為CP的影像學(xué)研究提供良好的平臺。

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10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2012.06.013

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315010 寧波，寧波市第二醫(yī)院介入治療科(汪建華)；第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(汪建華、張建、孫高峰、茅娟莉、潘桂霞、彭燁、左長京)，放射科(李曉棟)，病理科(鄭建明)

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2012-07-03)

(本文編輯：呂芳萍)