背景原发性肝癌手术切除率仅8%-25%。经皮肝动脉灌注化疗栓塞(TACE)治疗后,多数患者在病情稳定1-3月后,由于侧枝循环的形成而出现复发。肝癌对外照射欠敏感,肝癌的外照射根治剂量远远高于全肝的耐受剂量。125I组织间植入治疗是将放射源植入肿瘤内或其附近受浸润的组织中(包括淋巴引流区),通过其衰变释放出的射线来杀灭肿瘤细胞,可在术中或在影像技术的配合下体外行穿刺植入。这种治疗可选择照射所需部位,使癌细胞长期处于射线的作用下,肿瘤达到高照射剂量而周围正常组织所受剂量小,提高了对肿瘤细胞的杀伤力。本研究利用新西兰大白兔制作肝癌动物模型,通过肿瘤组织间植入125I粒子对肿瘤进行内照射治疗,检测’25I粒子对肿瘤组织的损伤抑制程度及有效照射范围,分析125I粒子植入总活度与植入部位对肿瘤抑制率和辐射损伤的最佳平衡点,探讨125I粒子组织间植入对肝癌的治疗效果及临床应用价值。研究内容分以下两部分：第一部分125I粒子组织间植入治疗兔VX2移植性肝癌的实验研究。目的：通过125I粒子组织间植入治疗兔VX2移植性肝癌模型,采用99mTc-MIBI显像、CT及B超检查观察兔VX2移植性肝癌生长、血液供应及125I粒子植入治疗肿瘤的疗效,分析不同时相肿瘤的影像学特征,旨在从影像学,组织学等方面评价1251放射性粒子组织间植入治疗兔VX2移植性肝癌的疗效,进而为肝癌的临床治疗提供可靠的实验依据。方法采用肿瘤细胞悬液法成功制作12只新西兰大白兔VX2肝癌模型,随机平均分为对照组和治疗组。治疗组按照TPS计划植入125I粒子,对照组植入相同数量的空心粒子。在粒子植入前和植入后7d、14d、28d分别进行：(1)99mTc-MIBI显像：利用感兴趣区技术测定病灶部位(T)及正常肝组织(N)放射性计数,计算病灶99mTc-MIBI摄取比值(T/N),由此分别获得早期摄取比值(ER)和延迟摄取比值(DR),并计算出滞留指数(RI)；(2)CT增强扫描观察肿瘤体积、肿瘤生长率、肿瘤周围正常肝组织的影像学改变；(3)二维B超检查观察实验动物肿瘤的大小及血流情况。血流分级标准：0级：肿块内未见血流信号；Ⅰ级：肿瘤内可见1-2处点状血流,血管直径<1mm；Ⅱ级：肿瘤内可见1条主要血管,血管分布范围超过肿块的半径或见几条小血管；Ⅲ级：肿瘤内可见4条以上血管,或肿瘤内血管相互连通、交织成网状；(4)肝功能检查：检测丙氨酸氨基转移酶(Alanine Aminotransferase, ALT),天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate amino transferase, AST)随时间的变化；(5)最后在第28d做病理组织学观察。结果(1)动物生存状态在粒子植入前,对照组和治疗组实验动物的活动情况、进食量、精神状态等与VX2瘤株植入前无明显变化。至粒子植入后28d,对照组动物衰竭程度逐渐加重,直至死亡,共死亡3只。治疗组动物状态明显好于对照组,无死亡。(2)CT图像变化治疗组在治疗后28d内,CT增强扫描表现为肿瘤边缘强化逐渐变淡,部分强化消失,粒子向瘤体中心聚集,均未发现肝内转移。肿瘤最大径及最小径均在增强CT动脉期测量。对照组体积逐渐增大,治疗组在粒子植入后7d内体积增大,14-28d内体积逐渐减小。粒子植入之前,两组的肿瘤体积差别无统计学意义(P>0.05)。植入后的7、14、28d,治疗组体积较对照组明显减小(P均<0.05)。治疗组自身的前后对比,肿瘤体积先增大后减小,在植入前-7d,7-14d,14-28d,t值分别为7.78、7.23、6.48、6.78,差异均有统计学意义(P<0.05)。对照组自身的前后对比,体积逐渐增大,在植入前-7d,7-14d,14-28d,t值分别为9.83、8.65、7.58、7.63,差异均有统计学意义(P<0.05)。对照组与治疗组肿瘤生长率的变化：125I粒子植入后7天时,治疗组与对照组动物肿瘤生长率(TGR)差异无统计学意义；粒子植入14天及28天后,治疗组TGR明显小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)99mTc-MIBI显像的半定量指标变化对照组T/N比值、ER及DR随植入时间无明显变化,差异无统计学意义。治疗组在125I粒子植入后ER、DR逐渐下降,在植入前-7d,7-14d,14-28d,t值分别为5.37、7.85、7.63、6.89,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗组与对照组比较,RI在各观察时间段均无明显差别；对照组与治疗组自身比较,在植入前-7d、7-14d、14-28d,RI亦无明显差异(P均>0.05)。(4)彩色多普勒显像特点肿瘤种植4-6周(粒子植入2-4周),对照组瘤体继续变大,肿瘤内部及其周边可探及Ⅱ、Ⅲ级为主的条状粗大血流信号。治疗组肿瘤体积缩小,瘤体内外可见Ⅰ、Ⅱ级为主的点状血流信号。(5)病理检查所见对照组肿瘤细胞生长旺盛,显微镜下可见紧密排列的大量肿瘤细胞,肿瘤细胞呈条索状、巢团样结构,细胞核大,深染,异型性大,核分裂多,核仁明显,并见少量瘤巨细胞。治疗组经粒子植入治疗28天后,粒子周围肿瘤细胞大部分或全部退变坏死,越靠近粒子肿瘤细胞坏死越严重,可见均质红染的大片凝固样坏死区和条梭状的纤维组织增生。(6)肝功指标变化粒子植入治疗前,两组ALT、AST水平差异均无统计学意义。治疗后14-28d,治疗组ALT明显低于对照组。治疗后7-28d,治疗组AST明显低于对照组。对照组二者均逐渐增高。结论1.兔VX2肝癌模型类似于人类原发性巨块型肝癌,是较为理想的一种肝癌实验模型。肿瘤细胞悬液法制作的兔肝癌模型在种植后2周左右,肿瘤直径可达2.0cm左右。这个时期的肿瘤皆为单发,可以较理想地模拟人体肝癌的干干预治疗,是125I粒子植入的最佳时期。2.实验结果证实了125I粒子组织间植入治疗兔VX2移植性肝癌的有效性。该疗法可使瘤体明显缩小,且安全可靠、并发症少。3.99mTc-MIBI显像不仅可反映肿瘤的大小变化,还可反映肿瘤细胞的功能及代谢活性的改变,在评价125I粒子组织间植入治疗兔VX。移植性肝癌的疗效方面具有较大的应用价值。T/N比值与肿瘤直径无关,但与肿瘤的血流灌注及代谢状态有关。4.超声检查是一种无创伤性检查方法,不受组织重叠的影响,可以全面的观察肿瘤相关血管的情况,尤其可以显示细小血管或者弯曲血管。5.CT检查可清晰显示粒子位置,并能明确放射性粒子与周围重要脏器的关系。在粒子植入术后复查中,CT有助于了解粒子的体内分布状态,但不易判断肿瘤的活性。6.植入放射性粒子在有效杀伤肿瘤组织的同时,对肿瘤周围正常肝组织损害较轻。研究结果为125I放射性粒子组织间植入治疗肝癌的临床应用提供了可靠的实验依据。第二部分125I粒子组织间植入对肝脏辐射损伤的实验研究目的：研究不同活度的125I粒子植入正常肝脏后在不同时期内产生的病理变化,动态观察肝脏放射性损伤的过程。旨在探索125工粒子内照射所致放射损伤和修复与其植入时间和剂量效应的关系,为粒子植入后对肝脏损伤的诊断及预防提供实验依据。方法：以完全随机设计将实验兔分为A、B、C、D4个小组,每组5只。前三组每只兔肝脏植入125I放射性粒子3颗,依据粒子植入时初始活度的不同分为：A组1.0mCi,B组0.7mCi,C组0.4mCi。D组为对照组,只给予空壳粒子3颗。主要进行如下指标评价①术后实验兔一般情况的观察。②手术当天以及术后2周、1个月、2个月取血作肝功能及血常规检查。③CT及病理学检查。结果：(1)术后2周部分兔进食少,饮水量增多,活动减少,体温略增高,以A组实验兔表现较明显。1个月内可恢复正常饮食,至粒子植入后2个月,4组实验用兔体重无明显减轻,未出现意外死亡。(2)观察期内分别对治疗组和对照组实验用兔进行CT检查,均未发现表现为低密度区的放射性肝损伤。(3)病理表现植入后2周,肝窦略有扩张充血,汇管区有大量炎性细胞浸润,肝索部分排列紊乱,肝小血管及中央静脉扩张充血,其中以A组最明显,但未见纤维组织增生。植入术后1个月,肝细胞轻度肿胀,肝索排列尚整齐,汇管区及肝窦内炎性细胞减少,以A组较典型。中央静脉及汇管区小血管未见改变,未见明显纤维组织增生。植入术后2个月,肝细胞高度肿胀呈气球样变,轻度中央静脉狭窄,可见嗜酸性小体,汇管区及肝窦内炎性细胞侵润较多,以A、B组明显。此外A组在肝小叶间及汇管区血管周围均出现纤维组织增生,致小叶间隔增宽；而B组只发生在小血管周围区；C组未见明显纤维组织增生。(4)肝功及血常规改变丙氨酸氨基转移酶(ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(AST)在粒子植入后轻度升高,以术后第30天最为明显,多在术前值2倍左右,以后逐降,2个月后基本恢复至术前水平。谷氨酰转肽酶(GGT)及外周血白细胞亦在粒子植入后轻度升高,术后2周最明显,分别为术前的1.5和2.5倍左右。以后逐渐下降,2个月后基本恢复正常。结论：1.ATL、AST、GGT及外周血白细胞在粒子植入后轻度升高,术后2周最明显,30天后逐渐下降,2个月后基本恢复至术前水平。2.0.7mCi和0.4mCi粒子对于正常成熟肝脏的辐射损伤较小,而1.0mCi粒子则可引起局部肝损伤。因此临床上125I粒子活度不应超过1.OmCi。