多层螺旋CT测量成年贵州小型猪活体肾参考数据

刘新峰，王荣品，钱宁，吴曙光

(1.贵州省人民医院放射科，贵阳 550002； 2.贵阳中医学院实验动物研究所，贵阳 550002)

小型猪在解剖、生理、代谢及疾病病理机制方面同人类具有很强的一致性。贵州小型猪(SusScrofadomesticaVar.minoGuizhounensis Yu.)经30余年早熟化、小型化选育，已经成为我国重要的小型猪品种[1-2]。该小型猪品系在医学研究领域作为动物实验模型已得到较多应用，积累了一定的解剖、生理及代谢资料。在国内外未见小型猪的活体多层螺旋CT影像学数测量资料的报道，为了获得贵州小型猪活体肾的正常影像学数据，本研究采用双源CT对健康成年贵州小型猪的肾脏径线、体积等进行测量分析，丰富小型猪背景资料。

1 材料与方法

1.1 实验动物及实验仪器

成年贵州小型猪12头(雄雌各半)，由贵阳中医学院实验动物研究所提供，12～15月龄，影像学测量前查血常规、肝、肾功能及血糖均在正常范围。全价颗粒饲料喂养[3]，饲养环境均按国家标准实验动物环境及设施执行[4]。实验仪器采用西门子双源CT(Siemens SOMATOM Definition)，由贵州省人民医院放射科提供。

1.2 实验方法

实验动物扫描前先行肌注麻醉[速眠新Ⅱ(0.11 mL /kg)，3%戊巴比妥钠(0.55 mL/kg)复合麻醉]。待麻醉起效后将贵州小型猪固定于特制框架内，采取侧卧位。送至扫描床后进行全身容积扫描。扫描条件：管电压100 kV，管电流148 mAs，探测器准直器32×0.6 mm，旋转时间0.33 s，扫描螺距0.5，层厚2 mm，重建间隔1.5 mm，卷积函数10f。

1.3 数据处理

扫描结束后将原始图像传入Aquarius iNtuition 4.4软件进行肾脏三维重建及数据测量。在Aquarius iNtuition 4.4软件中，应用多平面重组(MPR)及容积再现重组(VR)，并用容积测量软件(volume)计算贵州小型猪肾脏体积及小型猪体积。在横断位正中层面采用MPR测量双肾前后径及左右径，冠状位最大面测量双肾长径及短径，计算长径及短径比值。采用容积(volume)测量软件测量双肾体积及贵州小型猪体积。以上每个值均测量2次，取其平均值(图1～4)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 13.0软件对肾脏长径、长短径比值与肾脏体积，肾脏体积与小型猪体积及体重做相关性分析。

2 结果

2.1 贵州小型猪肾脏形态、结构

肾脏位于腹膜后脊柱两侧，其形态与人的肾脏非常相似(图1～3)，冠状位图像显示所有左肾均高于右肾。双源CT平扫可分辨肾皮质、髓质、肾门、肾周筋膜等结构(图1、2)。双源CT容积重建可以建出小型猪肾脏完成轮廓，准确计算出其体积(图3)，并可重建出小型猪整体轮廓和计算整体体积(图4)。

图1 右肾经位轴位正中层面图像

图2 右肾经过肾门冠状位最大面图像

2.2 贵州小型猪肾脏数据

贵州小型猪双肾脏径线及体积数据见表1。左肾前后径及左右径分别为(40.40±1.67)mm及(27.47±1.40)mm，长径及短径分别为(80.36±2.74)mm及(1.79±1.99)mm，左肾体积为(52.78±2.25)cm3，左肾长径与短径比值为(2.42～2.71)∶1；右肾前后径及左右径分别为(40.95±1.43)mm及(26.90±0.65)mm，长径及短径分别为(79.03±2.38)mm及(32.04±2.34)mm，右肾体积为(51.91±2.25)cm3，右肾长径与短径比值为2.33～2.77。双肾长径与肾脏体积呈高度正相关(r左=0.92，P<0.05；r右=0.88，P<0.05)，肾脏体积与小型猪体积呈高度正相关(r左=0.90，P<0.05；r右=0.81，P<0.05)，与体重也呈高度正相关(r左=0.96，P<0.05；r右=0.98,P<0.05)，但肾脏长短径比值与小型猪体积呈负相关(r左=-0.51，P<0.05；r右=-0.67，P<0.05)。

图3 贵州小型猪肾脏容积重建图

图4 贵州小型猪三维重建及体积计算图像

表1 贵州小型猪正常肾测量数据±s)

3 讨论

贵州小型猪是我国最早培育成功的实验用小型猪之一，具有体型矮小、性情温顺、遗传稳定、性成熟早、繁殖性能好、耐受性强等优点，在组织解剖结构、生理现象、生化代谢、疾病的发生机理和特点等方面均与人相似，脏器大小也近似于人类，是一种具有良好应用前景的中型实验动物[1]。目前利用小型猪做实验模型国内外均有较多报道，如张海涛等[5]用小型猪建立冠状动脉狭窄模型，赵菊花等[6]用复合因素建立小型猪肝纤维化模型，Zhang等[7]用小型猪做肝硬化模型及肝移植实验，Forcheron等[8]用小型猪做放射性皮肤损伤模型并用脂肪细胞衍生干细胞治疗皮肤损伤，Alessandro等[9]用小型猪做心衰模型，董小君等[10]应用顺铂做小型猪急性肾衰模型。笔者查阅相关文献中尚未见贵州小型猪肾脏的参考数据。本研究采用双源CT对贵州小型猪全身进行容积扫描，研究小型猪双肾形态，测量小型猪双肾各种径线、双肾体积及小型猪体积，以便为贵州小型猪肾脏各种病理模型提供参考值。

小型猪肾脏形态及功能与人肾较为相似。小型猪肾与人肾同属多乳头肾，肾外形及内部结构极为一致，但肾内供血血管走行不完全一致[11]。肾脏是重要功能器官，其功能包括：生成尿液，排泄代谢产物、毒素及药物等；通过对原尿的重吸收对电解质、体液及酸碱平衡进行调节；内分泌功能，分泌多种活性激素，参与血管调节。肾脏容易受到病原微生物侵犯，也是全身免疫系统疾病、高血压、糖尿病等易受累的器官。肾炎、肾病综合征、尿毒症等严重影响人们的健康。肾病已成为全球范围内的公共健康问题。一旦发展到尿毒症，很多病人就仅能通过透析或换肾维持生命。因此很多科研工作者正在利用小猪做各种肾病模型，推动新药物的研发[12]。在生物医学研究中，除可用有关生理、生化指标来反映动物的功能状态外，还可用组织形态学、脏器体积及重量来衡量，尤其是脏器大小、体积、重量和生物学特性是一个重要的观察指标[13]。肾脏损伤或疾病往往伴有形态和体积变化，因此对活体肾脏的测量尤为重要。正常肾脏数据资料的缺乏制约贵州小型猪作为试验模型应用。目前肾脏测量常用排水法和超声测量公式计算法。排水法不适用活体肾；超声法受操作者手法因素及透声窗影响，误差较大，因此两种方法均不适用于活体肾研究。CT和MRI具有较高的软组织分辨率，可清楚显示肾脏的位置、形态、测量径线及体积，是活体肾形态学检查的最佳方法。

双源CT具有扫描速度快、图像清晰、薄层扫描等优势，而且后处理功能强大，三维重建图像可任意旋转，很容易获取测量点，脏器容积计算可准确显示器官体积。目前，多层螺旋CT(MSCT)在临床应用及动物实验均比较广泛，它能对病灶形态、大小及与周围组织关系直观显示，MSCT数据真实性也得到证实。从研究结果可以看出，贵州小型猪肾脏位于腹膜后脊柱两侧，其位置、形态与人的肾脏非常相似，但小于成人的肾脏。双源CT准确显示肾脏的位置、形态及肾门结构，大致区分肾髓质和肾皮质，肾实质密度均匀，边缘光滑，肾门结构清楚显示。冠状位图像显示12例贵州小型猪的左肾均高于右肾，对比发现左肾体积均大于右肾，这与我们以往解剖学观点一致。双源CT双肾体积测量及小型猪体积测量重复性好，准确性高。国外学者[14]用CT比较肾脏肿瘤与术后肿瘤的测量值无统计学差异。因此，采用双源CT对活体猪肾测量是一种快速无创、数据可靠的方法。本研究结果显示，左右肾长短径比值范围分别为2.42～2.71、2.33～2.77，左右肾体积分别为(52.78±2.25)cm3、(51.91±2.25)cm3；双肾长径与肾体积、肾体积与小型猪体重呈高度正相关，说明小型猪肾脏纵向生长越快、体积越大，而且肾脏体积随小型猪生长而增加；但肾脏长短径比值与体积呈负相关，提示我们肾脏长短径生长速度是不一致的。目前，国内外使用小型猪进行医学科学研究的动物实验越来越多，但对小型猪本身的研究尚不系统，能借鉴和参考的数据资料不多。本文的研究可为采用贵州小型猪从事生物医药研究的科研人员提供基础参考数据，为贵州小型猪的种质资源保护、种群的标准化鉴定和质量控制提供依据。MSCT不足是存在一定放射线危害，对比剂具有一定肾毒性，对移植肾肾实质的急慢性排斥反应的诊断价值不如MRI。

总之，应用双源CT能清楚显示贵州小型猪双肾大小、形态、准确测量各种径线，测量肾脏体积和全身体积，并显示双肾体积与全身体积呈高度正相关。贵州小型猪肾脏数据的测量将为小型猪各种肾脏疾病模型提供正常参考，对节省资源及时间、科学研究具有重要意义。

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