慢性胰腺炎的貓模型制作及磁共振影像表現

張霆霆 黃志軍 王莉 陸建平

·論著·

慢性胰腺炎的貓模型制作及磁共振影像表現

張霆霆 黃志軍 王莉 陸建平

目的制備貓慢性胰腺炎(CP)模型，觀察其MRI與MRCP的影像學表現。方法32只貓按數字表法隨機分為對照組及制模后3、5、7周組。采用胰管不全結扎法制備CP模型，術后3、5、7周行MRI平掃及MRCP檢查，觀察胰腺形態，測量胰管直徑及感興趣區(ROI)的T1信號強度值(T1s)，計算同層胰腺及肝臟T1s比值。結果制模的24只貓中存活19只，其中15只形成CP，病理證實輕、中、重度CP分別為7、5、3只，制模成功率為62.5%。在MRI上，貓的正常胰腺顯示清晰，T1加權像信號強度高于肝臟，T2加權像信號強度低于肝臟；在MRCP圖像上，4只正常貓顯示主胰管，胰管最大徑(0.79±0.18)mm，并可見胰管及膽總管共同開口于十二指腸降部。正常胰腺及輕、中、重度CP感興趣區的rT1s值分別為1.03±0.06、0.95±0.08、0.90±0.10、0.80±0.11，各CP組與正常對照組間差異均有統計學意義(t=2.18，P<0.05；t=2.89，P<0.05；t=4.63，P<0.01)；胰管最大徑分別為(0.79±0.18)、(0.95±0.24)、(1.26±0.31)、(2.67±0.71)mm，中、重度CP組與正常對照組間差異均有統計學意義(P<0.05或<0.01)。結論胰管不全結扎可制備貓的CP模型。貓的胰腺解剖形態、CP的MRI及MRCP表現與人類相似。

貓； 胰腺； 磁共振成像； 胰膽管造影術，磁共振； 慢性胰腺炎

慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)是指胰腺持續性進行性炎癥導致不可逆的胰腺形態和功能改變，其發病率逐年增加[1]，目前尚無特異的診斷方法與有效的治療措施。為了更好地研究CP的預防、診斷、治療，人們制造了多種 CP 動物模型。本研究以貓為對象，制造慢性梗阻性胰腺炎模型，并觀察其MRI及MRCP的成像表現，為CP外分泌功能磁共振定量分析奠定基礎。

材料與方法

一、動物分組及CP模型制作

健康成年貓32只，由第二軍醫大學動物中心提供，許可證號：SCXK(滬) 2007-0003，雌雄不限，體重(3.5±0.3)kg。飼養1周后稱重，按數字表法隨機分為對照組及制模后3、5、7周組，每組8只。采用胰腺頸部不完全結扎貓主胰管的方法制備慢性阻塞性胰腺炎模型。即首先用3-0絲線將胰頸部主胰管與雙股3-0聚丙烯線一起結扎，然后去除雙股3-0聚丙烯線即為超過75%的主胰管被結扎。

二、磁共振檢查及影像學分析

應用Siemens Avanto 1.5T磁共振掃描機。使用腹部相控陣線圈采集MR數據，均采用自由呼吸觸發掃描。掃描方法：先行軸位快速小角度激發梯度回波；刀鋒偽影校正(BLADE)技術脂肪抑制快速自旋回波，三維魔方成像采集MRCP(3D-SPACE-MRCP)冠狀面掃描。將原始圖像在工作站利用Inspace后處理，去除高信號的脊髓影、膀胱影、胃內液體影及部分腸道液體影，使胰管、膽總管、膽囊及肝內外膽管情況顯示最佳。

在MRI的T1WI及T2WI上觀察胰腺的大小形態、解剖位置及信號強度；測量感興趣區的信號強度，計算同層胰腺及肝臟T1s的比值rT1s信號強度。在MRCP上觀察胰腺的主胰管與膽總管的走形與形態，測量并比較主胰管的直徑。

三、胰腺病理檢查

掃描后立即取胰腺行病理檢查，并行Sirius Red染色。按胰腺內炎細胞浸潤、 纖維化和腺泡萎縮程度定義CP，并按Ferrer等[2]方法將CP分級。

四、統計學方法

結 果

一、貓正常胰腺的大體解剖、影像學及病理表現

貓正常胰腺呈C型，緊貼十二指腸降部(圖1a、1b)，類似于人類胰腺，大致可分為頭、頸、體、尾4部分。正常胰腺MRI顯示胰腺T1WI呈稍高信號，信號高于肝臟信號(圖1c)，T2WI呈稍低信號，信號低于肝臟信號(圖1d)；MRCP上膽囊及肝內外膽管清晰可見，有4只貓的主胰管顯示，形態纖細，走形自然，主胰管直徑(0.79±0.18)mm，并可見胰管及膽總管共同開口于十二指腸的降部(圖1e)。正常胰腺的腺泡結構、導管及血管結構均完整，存在極少量的纖維組織。

圖1 貓正常胰腺的大體解剖、影像學表現

二、貓CP模型的成功率

5只貓術后1～2周死亡，其中1只死于急性壞死性胰腺炎，1只死于切口疝及腹腔感染。存活的19只貓中，15只病理證實胰腺體尾部形成了慢性阻塞性胰腺炎，制模成功率為62.5%(15/24)；其中輕、中、重度CP分別為7、5、3只。

三、貓CP的影像學表現

正常胰腺感興趣區rT1s為1.03±0.06，胰管最大徑為(0.79±0.18)mm。輕度CP的MRI(圖2a)示胰腺大小、形態基本正常，胰腺信號T1WI略低、T2WI等信號，感興趣區rT1s為0.95±0.08(t=2.18，P<0.05)，2例胰管未顯示， 5例胰管輕度擴張或正常，最大徑(0.95±0.24)mm。中度CP(圖2b)的胰腺體積輕度萎縮或正常，T1WI信號較低、T2WI略高，感興趣區rT1s為0.90±0.10，主胰管最大徑(1.26±0.31)mm。重度CP(圖2c)的胰腺體積萎縮，正常形態消失，胰腺實質信號不均，呈 T1WI低、T2WI較高信號，感興趣區rT1s為0.80±0.11，胰管擴張扭曲并見分支胰管擴張，主胰管最大徑(2.67±0.71) mm。中、重度感興趣區rT1s及主胰管最大徑與正常組均有顯著性差異(P<0.05或0.01)。

圖2貓CP的影像學表現 a:輕度CP；b:中度CP；c:重度CP

討 論

建立CP動物模型對了解本病發病機制及診治都具有十分重要的意義。以往多以鼠、豬為對象，但有一定局限性。鼠的胰腺體積較小，豬的體積較大，均不方便進行圖像分析；兔子為食草類動物，胰腺不發達；貓的體積適中，胰腺形態類似于人類，呈C行長帶狀，且胰管及膽總管共同開口于十二指腸降部。

建立CP模型的方法有多種。食物誘導法是一種相對成熟而簡單的造模方法，模型穩定，成功率較高，且非侵入性方法對機體內環境影響小[3]，但造模時間長，缺乏后期并發癥的表現。蛙皮素注射法適合于復發性 CP的研究[4]。二丁基二氯化物注射造模法可用于發病機制，尤其是胰腺纖維化機制的探討，且成本較低[5]，但需開腹行胰管注射，具有一定的創傷。Tanaka等[6]設計了胰腺慢性缺血誘導CP模型的方法，其重復性及穩定性好，但所需費用及人力較多。Boerma等[7]結扎了豬的胰管，發現在 4周后即可出現胰腺功能、組織和生化的改變，如胰腺萎縮、胰導管內壓明顯升高、腺泡萎縮等，同時有大量的胰腺星狀細胞增生，膠原明顯沉積，胰液的分泌量及其淀粉酶和脂肪酶含量都明顯減少。Widdison等[8]采用結扎雜種貓主胰管直徑超過75%的方法制備慢性阻塞性胰腺炎。本實驗應用該法制模成功率為62.5%。在MRI上，輕度CP形態無明顯改變，中、重度CP表現為胰腺體積萎縮，T1WI上信號減低，T2WI上信號增高；MRCP上可顯示胰管的擴張，重度CP還可見分支胰管。這些征象與人類的CP影像表現較相似。

因此，應用胰管部分結扎可制備貓慢性阻塞性胰腺炎的模型，且能方便進行手術操作及MRI檢查，適合進行CP的MRI影像學研究，為之后的CP外分泌功能的MRCP的定量分析奠定基礎。

[1] Lin Y,Tamakoshi A,Matsuno S,et al.Nationwide epidemiological survey of chronic pancreatitis in Japan.J Gastroenterol,2000,35,136-141.

[2] Ferrer J,Scott WE 3rd,Weegman BP,et al.Pig pancreas anatomy:implications for pancreas procurement, preservation, and islet isolation.Transplantation,2008,86:1503-1510.

[3] Etemad B, Whitcomb DC. Chronic pancreatitis: diagnosis, classification, and new genetic developments. Gastroenterology,2001, 120:682-707.

[4] Neuschwander-Tetri BA, Burton FR, Presti ME, et al. Repetitive self-limited acute pancreatitis induces pancreatic fibrogenesis in the mouse. Dig Dis Sci,2000, 45:665-674.

[5] 何新紅，陸建平，廖專，等.二丁基二氯化物尾靜脈注射建立大鼠慢性胰腺炎模型.胰腺病學,2007,7:172-201.

[6] Tanaka T, Ichiba Y, Miura Y, et al. Canine model of chronic pancreatitis due to chronic ischemia. Digestion,1994,55:86-89.

[7] Boerma D, Straatsburg IH, Offerhaus GJ, et al. Experimental model of obstructive, chronic pancreatitis in pigs. Dig Surg,2003,20:520-526.

[8] Widdison AL, Alvarez C, Schwarz M, et al. The influence of ethanol on pancreatic blood flow in cats with chronic pancreatitis. Surgery,1992,112:202-208.

2010-11-24)

(本文編輯：呂芳萍)

AnimalmodelofchronicpancreatitisincatsandMRimagingfeatures

ZHANGTing-ting,HUANGZhi-jun,WANGLi,LUJian-ping.

DepartmentofRadiology,ChanghaiHospital,SecondMilitaryMedicalUniversity,Shanghai200433,China

WANGLi,Email:wangli_changhai@163.com

ObjectiveTo establish an animal model of cat with chronic pancreatitis (CP), and to investigate the imaging features of MRI and MRCP of normal pancreas and CP.MethodsThirty two cats were randomly divided into control group (n=8) and experimental group (n=24) (3, 5, 7 weeks after model establishment, eight cats in every group). Partial ligation of the pancreatic duct was used to induce chronic pancreatitis. All cats underwent MRI plain scanning, MRCP scanning 3, 5, and 7 weeks after modeling to observe the pancreas morphology. The values of T1 signal intensity of pancreas were obtained using a region of interest (ROI) method, and the diameter of pancreatic duct was measured. The ratios of T1 signal intensity (rT1s) between pancreas and liver were calculated and compared.ResultsNineteen of 24 cats survived, and 15 cats developed CP, and the pathologic examinations showed mild, middle, severe CP developed in 7, 5, 3 cats, suggesting a successful model induction rate of 62.5%. The pancreases of cats were displayed clearly on MRI. The signal intensity of pancreas was higher than that of liver on T1WI, whereas it was lower than that of liver on T2WI. Meanwhile, there were four cats′ pancreatic ducts were shown on MRCP, the maximum diameter of pancreatic duct was (0.79±0.18) mm, and the opening orifice of pancreatic duct was located at descendant duodenum with common bile duct. The rT1s of ROI of normal pancreas, mild, middle, severe CP was 1.03±0.06,0.95±0.08,0.90±0.10,0.80±0.11, and the difference among these groups was statistically significant (t=2.18,P<0.05;t=2.89,P<0.05;t=4.63,P<0.01). The maximum diameter of pancreatic duct was (0.79±0.18), (0.95±0.24), (1.26±0.31), (2.67±0.71)mm, and maximum diameter of pancreatic duct of middle, severe CP was significantly different when compared with that of normal pancreas (P<0.05 or <0.01).ConclusionsThe method of partial ligation of pancreatic duct can induce CP in cats. The normal pancreas and CP of cats are similar with human with respect to anatomy, morphology, MR and MRCP imaging features.

Cats; Pancreas; Magnetic resonance imaging; Cholangiopancreatography,magnetic resonance; Chronic pancreatitis

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.05.014

國家自然科學基金(81070371)

200433 上海，第二軍醫大學長海醫院醫學影像科(張霆霆、王莉、陸建平)；上海市交通大學醫學院附屬新華醫院影像科(張霆霆)；江蘇省鹽城市第一人民醫院普外科(黃志軍)

王莉，Email：wangli_changhai@163.co