小型猪不同程度阻塞性慢性胰腺炎模型建立及其CT表现

汪建华 张建 孙高峰 李晓栋 茅娟莉 潘桂霞 彭烨 郑建明 左长京

·短篇论著·

小型猪不同程度阻塞性慢性胰腺炎模型建立及其CT表现

汪建华 张建 孙高峰 李晓栋 茅娟莉 潘桂霞 彭烨 郑建明 左长京

近年来慢性胰腺炎(CP)发病率呈逐渐上升趋势[1-2]。CP病程迁延，晚期大多数预后不佳，甚至癌变[3-4]。CT是诊断CP最常用的方法之一，但CT表现与CP病理的分级是否具有相关性尚缺乏严格的病理对照实验研究。本研究探讨不同程度CP的CT表现、动态增强模式及其与病理分级的相关性。

一、材料与方法

1．动物分组及模型建立：雌性巴马小型猪36头，月龄6～10个月，体重12.5～20 kg，由第二军医大学实验动物中心提供，使用许可证SYXK(沪)2007-0003，生产许可证SCXK(沪)2005-0002。适应性饲养1周后禁食24 h，禁水4 h。按随机数字表法分成CP组(24头)和对照组(12头)。先肌内注射盐酸氯胺酮注射液0.1 ml/kg体重，后静脉输入枸橼酸芬太尼注射液(0.1 ml/kg体重)及盐酸氯胺酮注射液(0.1 ml/kg体重)进行麻醉，约隔20 min再静脉注射2 ml 3%戊巴比妥溶液维持麻醉。

常规备皮、消毒、铺巾后沿剑突下正中开腹，将胃向上翻起暴露十二指肠，在十二指肠左缘找到胰腺头颈部，游离出主胰管，用3.0丝线把主胰管与双股3.0聚丙烯线一起结扎(待聚丙烯线溶解后即为超过75%的主胰管部分被结扎)，同时结扎胰腺组织。对照组开腹仅翻动胰腺及肠道，然后关腹。切口无菌包扎后用腹带固定，术后按小型猪需求给水和食物。造模后4、8、12周分别选取1/3头猪行影像检查，同时取血、尿和胰腺透析液。处死动物后取胰腺组织。

2．病理学检查：胰腺组织常规行大体和组织病理学检查。按照胰腺腺泡萎缩、炎细胞浸润和纤维化程度(主要根据胰腺纤维化的程度)将CP分为三期：Ⅰ期(轻型CP)表现为轻微纤维化，即纤维化分布以小叶周围为主，可见较多淋巴细胞、浆细胞和少量巨噬细胞的浸润；Ⅱ期(中度CP)表现为中度纤维化，纤维化扩展到小叶内、腺泡之间，间质内可见较多淋巴细胞、浆细胞浸润；Ⅲ期(重度CP)为重度纤维化和极重度纤维化，小叶内的纤维化相互融合，形成较大面积的或者广泛的纤维化，致使胰腺的外分泌实质几乎完全被破坏，间质内仍可见淋巴细胞、浆细胞浸润，但浸润的细胞数量较Ⅱ期减少。此外，行VG染色以进一步确定胰腺组织纤维化程度。

3．影像学检查：检查前静脉注射2 ml盐酸氯胺酮注射液麻醉，1 ml地塞米松注射液(规格1 ml:5 mg)以预防对比剂过敏，肌内注射2 ml硫酸阿托品注射液以抑制气道分泌物及肠蠕动。

采用Sensation Cardiac 64层螺旋CT机(西门子公司，德国)扫描。参数：120 kV，110 mA，层厚2 mm，对比剂为Ultravist (300 mg I/ml，先灵公司)，剂量1.5 ml/kg体重，注射速率2 ml/s。扫描方案：先行平扫，确定胰腺部位后行动态增强扫描，扫描从注射对比剂后5 s开始，扫描间隔时间为5 s，持续至70 s。所得系列横断面图像上测量胰腺实质CT值，并绘制时间-密度曲线。

由2位有经验的影像科医师盲法共同阅片，观察胰腺形态、密度及胰管改变。取胰腺头、体、尾部3个点测CT值，取均值。测量时尽量选取同一层面，且避开血管和伪影。

根据病理组织学检查结果，将小型猪分为正常组及CP Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期组，分析CP病理分期与主胰管梗阻时间的相关性。在CT图像上比较各组间胰腺形态、密度和胰管扩张的差异，比较各期CT动态强化特点。

二、结果

1．小型猪慢性胰腺炎模型的建立：对照组12头均存活，胰腺组织均未见异常。实验组24头小型猪中存活21头，意外死亡3头。1头因麻醉状态下黏液痰阻塞气管窒息死亡；1头因胰管损伤、胰液外漏伴腹腔感染在术后2周死亡；1头因腹腔、肺部感染及大量心包积液在术后第5周死亡。实验组中19头成功建立不同程度CP模型，2头病理改变不明显，制模成功率79.2%(19/24)。主胰管结扎4周时，0期(正常)2头，Ⅰ期4头；8周时Ⅰ期1头，Ⅱ期2头，Ⅲ期2头；12周时Ⅰ期1头，Ⅱ期2头，Ⅲ期5头。总的病理分期为正常(0期)2头(9.5%)、Ⅰ期8头(38.1%)、Ⅱ期4头(19%)、Ⅲ期7头(33.4%)，CP病理严重程度与主胰管不全梗阻周数呈正相关(r=0.714，P<0.05)。

2．胰腺组织病理学改变：Ⅰ期CP共8头，其中6头小型猪胰腺萎缩不明显，但质地变硬，色泽变暗，仅2头胰腺略肿胀；胰管均未见扩张。Ⅱ期和Ⅲ期CP的胰腺组织呈灰红色，表面粗颗粒状或结节状、质地明显变硬，以胰体、尾部为明显；主胰管不同程度扩张，扩张明显者沿主胰管长轴剖开，见主胰管管壁僵硬，主胰管壁上可见扩张分支胰管的开口。

Ⅰ期胰腺镜下见分叶状结构轻度破坏，腺泡轻度萎缩，间质纤维组织轻度增生，间质内散在淋巴细胞、浆细胞浸润(图1a)；Ⅱ期胰腺分叶状结构破坏，腺泡明显萎缩，纤维组织明显增生，并向小叶内伸展(图1b)；Ⅲ期胰腺腺泡显著萎缩，间质纤维组织大量增生，并可见较多淋巴细胞、浆细胞浸润(图1c)。

上图HE染色(×100)；下图VG染色(×100)

3．CT表现：对照组及实验组0期共14头猪的胰腺形态未见萎缩，密度均匀，强化均匀一致，主胰管及分支胰管均未显示(图2a)。Ⅰ期8头中6头胰腺形态未见明显改变，边缘光整，胰腺实质强化均匀一致(图2b)，2头胰腺轻度肿大且平扫密度较低；5头猪主胰管未明确显示，3头主胰管轻度扩张，但分支胰管未显示。Ⅱ期4头中3头胰腺萎缩，边缘毛糙、欠光整；增强后胰腺实质强化欠均匀，内可见散在细点状、小斑片状低密度影；主胰管不同程度扩张(图2c)，1头同时见分支胰管轻度扩张。Ⅲ期7头的胰腺萎缩均较明显，边缘欠光整，呈细锯齿状，其中5头胰腺实质及包膜下出现羽毛状低密度影(图2d)，增强后强化程度较周围胰腺实质低；7头主胰管均见不同程度扩张，其中1头胰管明显扩张，直径达11 mm，胰腺实质菲薄(图2e)，分支胰管均有不同程度扩张。各期胰腺实质均未见钙化，胰管内未见高密度结石形成。

动态增强扫描的胰腺实质时间-密度曲线显示各期CP的CT值变化趋势与正常胰腺总体相近，但在30 s和35 s两个时间点，正常组及CPⅠ期、Ⅱ期、Ⅲ期各组间强化CT值差别有统计学意义(F=4.517，P=0.017；F=17.961，P<0.001)。

讨论许多学者对CP模型的建立进行了大量的研究[5-7]，建模方法包括饮食诱导法、蛙皮素注射法、二丁基二氯化物(DBTC)注射法、胰管注射法、胰胆管结扎法和动脉结扎法等。不同的模型动物及建模方法各有优势，但以DBTC尾静脉注射法建立SD大鼠CP模型应用较多[8-11]。该模型缺点在于大鼠的胰腺解剖结构与人类差别大，难以耐受多次采血等复杂实验操作，且静脉给予DBTC对全身其他脏器亦有损伤作用，因此对于影像诊断和药物治疗效果评价有一定限制。

图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]报道通过结扎小型猪主胰管建立CP模型，此后得到了许多学者的证实，制模成功率在70%左右[5-6]。本研究的制模成功率高于文献报道，可能与以下因素有关：(1)CP建模手术在胰腺外科专家帮助和指导下完成，在主胰管不全结扎处同时结扎胰腺组织，既保证主胰管不全结扎，又避免副胰管或侧支胰管引流胰液，减少胰瘘发生；(2)腹部切口无菌包扎并用腹带固定，减少感染等并发症；(3)术后十分注意保暖、温热食物喂养等护理措施，提高了动物存活率。主胰管不完全结扎法诱发的梗阻性CP的纤维化程度与梗阻时间呈一定的相关性，能够复制出不同病理分期的CP，可重复性好[5-6]。本研究结果表明，CP严重程度与胰管结扎后的周数呈正相关性，与文献报道一致。

CT是常用的CP影像诊断技术，它可显示胰腺萎缩或胰实质增大，胰腺钙化，主胰管扩张，管壁不规则或串珠样改变，但对于分支胰管和胰实质早期改变的显示仍有一定困难。因此，大多数学者认为CT对于中晚期CP诊断价值较高。本研究结果显示，Ⅰ期CP的胰腺CT图像改变大多不明显，这与此期病理改变轻微、间质纤维化尚不明显有关。少数Ⅰ期CP胰腺轻度肿大且平扫密度较低，可能是胰腺水肿和早期的炎症反应的表现。Ⅱ期CP的胰腺CT图像多表现为萎缩，边缘毛糙、欠光整，主胰管不同程度扩张，少数可见分支胰管扩张。病理基础是胰腺小叶状结构中度破坏，腺泡萎缩、纤维组织中等程度增生，牵拉胰腺包膜及胰管致胰腺边缘毛糙，胰管轻中度扩张。胰腺实质密度不均匀，内可见散在细点状、小斑片状低密度影，大多数为脂肪浸润，少数为扩张的分支导管和腺泡。Ⅲ期CP的胰腺CT图像显示胰腺萎缩明显，边缘呈细锯齿状，主胰管及分支胰管见不同程度扩张。病理基础是胰腺小叶状结构严重破坏，胰腺腺泡明显萎缩、结缔组织增生及纤维化，牵拉胰腺包膜及胰管致胰腺边缘不整，胰管不规则扩张改变。胰腺实质及包膜下出现羽毛状低密度影，此为脂肪组织不均匀沉积所致。

动态增强表明，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期CP各组间增强CT值在30 s和35 s两个时间点上差别明显，表明长期反复炎症和纤维化导致胰腺微血管密度降低。随着CP严重程度加重，胰腺实质强化峰值逐渐降低，低于正常胰腺，且达峰时间延迟。其病理基础是胰腺内毛细血管数量、血流灌注逐渐减少以及胰腺间质内压力逐渐增加所致[12]。因此，CT动态增强对判断CP严重程度有一定价值。

临床上，胰腺钙化为胰腺组织炎性损伤的最后结局，较多见于酒精性或家族性胰腺炎。胰腺钙化的发生机制尚未完全清楚，可能与高血钙有关[13]。本研究各期CP的CT图未见胰腺实质钙化，胰管内也未见高密度结石形成，这可能与本实验CP是梗阻性CP，血钙不高，在相对较短的实验期间难以形成钙化有关。

总之，巴马小型猪主胰管不全结扎法建立CP模型成功率高，CP的纤维化程度与梗阻时间呈显著的相关性，发病机制接近人类慢性梗阻性胰腺炎的形成过程。CT图像上，轻度CP与正常胰腺难以鉴别，中重度CP的CT表现有一定特征。动态增强有助于CP严重程度的判断。该模型CT表现与人类CP十分相似，可为CP的影像学研究提供良好的平台。

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10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2012.06.013

上海市国际科技合作基金(10410708800)，中国博士后科学基金(20100480545)，浙江省医药卫生科技计划项目(2012KYB176),宁波市自然基金(2010A610052)

315010 宁波，宁波市第二医院介入治疗科(汪建华)；第二军医大学附属长海医院核医学科(汪建华、张建、孙高峰、茅娟莉、潘桂霞、彭烨、左长京)，放射科(李晓栋)，病理科(郑建明)

左长京，Email: changjing.zuo@gmail.com

2012-07-03)

(本文编辑：吕芳萍)