[基金项目]国家自然科学基金面上项目(８１７７１９４１
).[第一作者]李竞(１９８５ )，男，新疆乌鲁木齐人，在读博士，主治医师.研究方向：影像诊断与非血管介入.E Ｇm a i l :６１２５９６７０＠q q ．c o m [通信作者]肖越勇，中国人民解放军总医院第一医学中心放射诊断科,１００８５３.E Ｇm a i l :x i a o y u e y o n g ＠v i p ．s i n a ．c o m [收稿日期]２０２０Ｇ１１Ｇ０５㊀㊀[修回日期]２０２０Ｇ１２Ｇ１７
M e c h a n i s mo f g e l a t i n s p o n g e Ｇh e m a g g l u t i n i nb l o c k i n g
a g e n t u s e d i n p i g l u n gp u n c t u r e
b i o p s y
L I J i n g １,２,S HA N H u s h e n g １,３,WA N GJ i n g j i n g ４,M AL
i ５,Z HA N GX i a o １
,Z HA N GX i a o b o １,W E IY i n g t i a n １,L I J i e １,M E N GL i a n g l i a n g １,
Z HA N GX i n １,Z HA N GZ h o n g l i a n g １,X I A OY u e y o n g
１∗
(１．D e p a r t m e n t o f R a d i o l o g y ,５．D e p a r t m e n t o f A n e s t h e s i o l o g y ,t h e F i r s tM e d i c a lC e n t e r o f
C h i n e s e P L A G e n e r a lH o s p i t a l ,B e i j i n g １００８５３,C h i n a ;２．
D e p a r t m e n t o f M
e d i c a l I m a g i n g ,t h e C h a r a c t e r i s t i cM e d i c a lC e n t e r o
f C h i n e s eP e o p l e ＇sA r m e dP o l i c e F o r c e ,T i a n j i n ３００１６２,C h i n a ;３．D e p a r t m e n t o f R a d i o t h e r a p y ,H u a i ＇a n M e d i c a l A r e a ,G e n e r a lH o s p i t a l o f t h eE a s t e r nT h e a t e rC o m m a n d ,H u a i ＇a n ２２３００１,C h i n a ;４．D e p a r t m e n t o f I
n t e n s i v eC a r eU n i t ,T i a n j i nF i r s tC e n t e rH o s p i t a l ,T i a n j
i n ３００１５２,C h i n a )[A b s t r a c t ]㊀O b j
e c t i v e ㊀T o o b s e r v et h e p a t h o l o g i c a lc h a n g e s o
f
g e l a t i n s p o n g e Ｇ
h e m a g g l u t
i n i n b l o c k i n g a g e n ta f t e r p e r c u t a n e o u s l u n gp u n c t u r e ,a n d t o e x p l o r e i t sm e c h a n i s mo f p r e v e n t i n gp o s t o p e r a t i v e c o m p l i c a t i o n s ．M e t h o d s ㊀T o t a l l y １
２B a m am i n i a t u r e p i g su n d e r w e n tC T Ｇg u i d e d p e r c u t a n e o u s l u n g b i o p s y ．G e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s em i x t u r ew e r e i n j
e c t e d i n t o t h e c u t t i n g a r e a o
f s m a p l i n
g ,a n d t
h e p u n c t u r e n e e d l e p a s s a g
ew a s b l o c k e d a t t h e s a m e t i m e ．C h e s t C Ts c a nw a s p e r f o r m e d f o r ３p i g s １,４,８a n d １２d a y s a f t e r o p e r a t i o n ,r e s p e c t i v e l y ．T h e s i z e s o f g e l f o a m Ｇh e m o c o a g
u l a s em i x t u r ew e r e o b s e r v e d a n d r e c o r d e d ．T h e a n i m a l sw e r e s a c r i f i c e d １d a y a f t e r C Ts c a n ．T h e l u n g t i s s u e c o n t a i n i n g g e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s em i x t u r ew e r e o b t a i n e d ,a n d r o u t i n eH Es t a i n i n g w a s p e r f o r m e dt oo b s e r v e t h e p a t h o l o g i c a l c h a n g e so f g e l f o a m Ｇh e m o c o a g
u l a s em i x t u r e a n ds u r r o u n d i n g l u n g h i s t o p a t h o l o g y u n d e r t h em i c r o s c o p y ．R e s u l t s ㊀C Ts h o w e d t h a t t h em a x i m u md i a m e t e r s o f g e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s em i x t u r ew a s (１４ ４５ʃ１ ４３)m m ,(９ ７９ʃ１ ８０)m ma n d (３ ０９ʃ１ ０４)m m１,４a n d８d a y s a f t e r o p e r a t i o n (P ＜０ ０１),r e s p e c t i v e l y ．G e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s e m i x t u r e w e r ea l m o s ta b s o r b e d １２d a y sa f t e ro p e r a t i o n ．G e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s em i x t u r e i n l u n g t i s s u ew e r e r o u n do ro v a l １d a y a f t e ro p
e r a t i o n ,r e db l o o dc e l l i n
f i l t r a t i o na n dt h r o m b o s i s c o u l db e s e e n i n t h e s p a c e ,t h e s u r r o u n d i n
g l u n g t i s s u e sw e r e c o m p r e s s e d ,a n d t
h em u d s t r
i p s c o m p l e t e l y b l o c k e d t h e n e e d l e p a t h ．F o u r d a y s a f t e r o p e r a t i o n ,g e l f o a m sw e r e o b s e r v e d i n a l l s a m p l e s i n f o r mo f b l o o d a n d g e l a t i n s p o n g em i x t u r e ,g
e l a t i n s p o n g e p a r t i c l e sw e r em o s t l y
f u s e d ,a n d t h e i n t e r n a l s p a c ew a s r e d u c e d ．T h e s t r u c t u r eo f
g e l f o a m Ｇ
h e m o c o a g u l a s em
i x t u r e w a s l o o s ea n dt h es p a c ee n l a r g e d８d a y sa f t e ro p e r a t i o n ．T w e l v ed a y sa f t e ro p e r a t i o n ,o n l y r e s i d u a l g e l f o a m a r e a w a s o b s e r v e d ,n o m i x t u r e w a sf o u n d ,a n dt h el u n g t i s s u ea r o u n dt h e m u d w a ss l i g h t l y f i b r o t i c ．C o n c l u s i o n ㊀G e l f o a m Ｇh e m o c o a g u l a s em i x t u r e g i v e na f t e rC T Ｇg u i d e d p e r c u t a
n e o u s l u n g b i o p s y o f p i g sc o u l de x e r t t h ee f f e c to fh e m o s t a s i sa n d p r e v e n t i o no f p n e u m o t h o r a xb y a b s o r b i n g b l o o da n d p r e s s i n g l u n g t i s s u e ,w h i c hc o u l db e c o m p l e t e l y a b s o r b e dw i t h i nb o d y a n d t h e r e f o r eb e i n g r a t h e r s a f e t y
．[K e y
w o r d s ]㊀l u n g ;b i o p s y ,n e e d l e ;g e l a t i n s p o n g e ,a b s o r b a b l e ;s n a k e v e n o mh e m a g g l u t i n i n ;s w i n e D O I :１０ １３９２９/j
．i s s n １６７２Ｇ８４７５ ２０２１ ０１ ００５
８１ 中国介入影像与学２０２１年第１８卷第１期㊀C h i n J I n t e r v I m a g i n g T
h e r ,２０２１,V o l １８,N o １
明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂用于猪肺穿刺
活检的作用机制
李㊀竞１,２，单鹄声１,３，王晶晶４，马㊀丽５，张㊀肖１，张啸波１，魏颖恬１,
李㊀婕１，孟亮亮１，张㊀欣１，张忠亮１，肖越勇１∗
(１．中国人民解放军总医院第一医学中心放射诊断科,５．麻醉科，北京㊀１００８５３;
２．中国人民武装警察部队特医学中心医学影像科，天津㊀３００１６２;
３．中国人民解放军东部战区总医院淮安医疗区放疗科,
江苏淮安㊀２２３００１;４．天津市第一中心医院
重症医学科，天津㊀３００１５２)
[摘㊀要]㊀目的㊀观察经皮肺穿刺后给予明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂所致病理学变化，探讨其预防术后并发症的作用机制.方法㊀对１２头巴马小型猪行C T引导下经皮肺穿刺，于肺内活检针切割区注入明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂泥浆，并封堵穿刺针道.分别于术后１㊁４㊁８和１２天各对３头猪行胸部C T扫描，观察明胶海绵泥浆球变化;C T扫描后１天处死动物，获取包含明胶海绵的肺组织，行常规H E染后，于光镜下观察明胶海绵和周围肺组织病理学改变.结果㊀经皮肺穿刺术后１㊁４㊁８天，活检针切割区明胶海绵泥浆球最大径分别为(１４ ４５ʃ１ ４３)m m㊁(９ ７９ʃ１ ８０)m m和(３ ０９ʃ１ ０４)m m (P＜０ ０１)，术后１２天明胶海绵基本被吸收.术后１天肺组织中的明胶海绵泥浆球呈圆形或椭圆形，间隙内可见红细胞浸润和血栓形成，周围肺组织受明胶海绵泥浆压迫，针道完全被封堵剂泥浆条封堵；术后
４天明胶海绵泥浆均以血液和明胶海绵混合物形式存在，明胶海绵颗粒大部分融合，其内部空间减小；术后８天明胶海绵结构松散，间隙增大；术后１２天仅见残留明胶海绵泥浆区域，无混合物，泥浆周围肺组织少量纤维化.结论㊀C T引导下经皮猪肺活检后给予明胶海绵封堵可通过吸收血液㊁压迫肺组织而达到止血和预防气胸的效果；且封堵剂在体内可完全吸收，安全性好.
[关键词]㊀肺；活组织检查，针吸；明胶海绵，吸收性；蛇毒血凝酶；猪
[中图分类号]㊀RＧ３３;R８１５㊀[文献标识码]㊀A㊀㊀[文章编号]㊀１６７２Ｇ８４７５(２０２１)０１Ｇ００１８Ｇ０５
㊀㊀C T引导下经皮肺活检已广泛应用于肺部占位性病变诊断，其总体阳性率达９２ ０％~９８ ２％[１]，但术后常见气胸㊁肺出血及空气栓塞等并发症[２Ｇ５].既往研究[５Ｇ８]报道，明胶海绵颗粒可应用于封堵穿刺道或活检切割区，以预防气胸等并发症.但关于肺内直接注射明胶海绵尚无明确共识或指南，其注射到肺内的安全性和有效性亦少见报道.本课题组将明胶海绵混合物与蛇毒血凝酶混合制备明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂.本研究观察经皮肺穿刺后给予的明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂的病理学变化，分析其预防穿刺后出血㊁气胸的作用机制.
１㊀材料与方法
１ １㊀实验动物㊀选取体质量２０~２５k g的巴马小型猪１２头，雌雄不限，购自北京实创实验动物公司(动物许可证编号:２０１９ＧD１５Ｇ０７).本研究获中国人民解放军总医院第一医学中心实验动物伦理委员会批准.１ ２㊀仪器与方法㊀采用P h i l i p sB r i l l i a n c e多排螺旋C T扫描仪，定位栅引导，对小型猪行经皮肺穿刺,C T 扫描层厚５m m,F O V５１２ˑ５１２，管电压１２０k V，管电流３０５m A s.
术前给予动物(０ ５m g/k g体质量)和盐酸赛拉嗪(２０m g/k g体质量)肌肉注射以镇静，而后经耳缘静脉泵入丙泊酚[０ ４０m g/(k g h)]维持镇静.采用利多卡因(０ １g)对C T规划的进针点进行局部浸润麻醉至胸膜.将１８G同轴穿刺针(T S K S u r e c u t)刺入肺野外带距胸膜１~２c m处，并以活检取肺组织标本.而后拔出针芯，将装有明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂泥浆(以下简称明胶海绵泥浆)的注射器与引导针外套管连接，将明胶海绵泥浆注入肺内，对每头猪于每侧肺不同位置分别进行４次以上操作，而后将引导针拔出.
明胶海绵Ｇ血凝酶封堵剂泥浆配制及注射方法：拔出２m l注射器的活塞，打开装有明胶海绵颗粒(１００m g,５６０~７１０μm)的西林瓶，将注射器末端与西林瓶口吻合，将明胶海绵颗粒倒入２m l注射器中，将活塞推回注射器，压缩明胶海绵并排出空气；以注射器
９１
中国介入影像与学２０２１年第１８卷第１期㊀C h i n J I n t e r v I m a g i n g T h e r,２０２１,V
o l１８,N o１
图１㊀明胶海绵泥浆球(上)及泥浆条(下)实物图
针头抽吸蛇毒血凝酶(１m l
)，使明胶海绵与血凝酶混合后配制泥浆；配置时间约１m i n .注射泥浆时保持针鞘位置稳定，通过针鞘将泥浆注射入肺内，直到注射完毕或出现较大阻力，此时肺内活检针切割区产生１个明胶海绵泥浆球；拔出注射器，并将针芯推入针鞘内约２~３c m ，针芯位置稳定后将针鞘向后抽出，直到其脱离
皮肤，最终在针道内留下１条明胶海绵泥浆条(图１
).１ ３㊀相关指标观察㊀分别于术后１㊁４㊁８和１２天各对
３头猪行胸部C T 扫描，测量明胶海绵泥浆球最大径.C T 扫描后１天注射钠(２００m g /k g 体质量)
处死动物，获取包含明胶海绵泥浆球及泥浆条的肺组织(肺组织超过明胶海绵边缘至少１c m )，以石蜡包埋后行５μm 厚切片,
常规H E 染，于光镜下观察明胶海绵和周围肺组织病理学改变.
１ ４㊀统计学分析㊀采用G r a p
h P a dP r i s m８统计分析软件.以－x ʃs 表示符合正态分布且方差齐的计量资料，采用单因素方差分析比较各时间点数据.P ＜
０ ０５为差异有统计学意义.
２㊀结果
２ １㊀C T 所示明胶海绵泥浆球最大径㊀C T 图像显
示，术后１㊁４㊁８天，明胶海绵泥浆球最大径分别为(１４ ４５ʃ１ ４３)m m ㊁(９ ７９ʃ１ ８０)m m 和(３ ０９ʃ
１ ０４)m m ，差异有统计学意义(F ＝３５９ ４０,P ＜０ ０１)，见图２.术后１２天明胶海绵明显吸收，难以测量明胶海绵泥浆球最大径而无法分析.
２ ２㊀病理学表现㊀术后１天肺组织中明胶海绵泥浆
球呈圆形或椭圆形的颗粒状结构.８３ ３３％(２０/２４)样本中明胶海绵颗粒清晰锐利，间隙内可见红细胞浸润和血栓形成；周围肺组织受明胶海绵泥浆压迫而致肺泡腔消失，细胞紧密相连形成一堵细胞 墙 .针道内充满明胶海绵泥浆和血液混合物，即针道完全被牙膏状明胶海绵泥浆条所封堵.术后４天所有样本(２４个)中明胶海绵泥浆均以血液和明胶海绵混合物形式存在，明胶海绵颗粒大部分融合，海绵内部空间减小；周围肺组织与术后１天无明显差别，未见炎症反应.术后８天所有样本(２４个)中血液和明胶海绵混合物已变为表面光滑的血肿(即部分混合物被吸收)，明胶海绵结构松散㊁间隙增大，周围肺组织中的细胞 墙 随明胶海绵减少而减小，肺组织内未见炎症和肉芽组织,
vim命令的作用是局部肺泡上皮细胞增生.术后１２天光镜下仅见残留明胶海绵泥浆区域㊁无混合物，明胶海绵泥浆周围肺组织少量纤维化，见图２㊁３.
３㊀讨论
气胸㊁出血为经皮肺穿刺活检术后常见并发症，影响后续及患者预后.本研究以猪为研究对象，模拟临床C T 引导下经皮肺穿刺活检过程，以明胶海绵泥浆进行局部压迫和针道封堵，并采用C T 及病理学检查观察泥浆变化.结果提示，将明胶海绵泥浆注入活检切割区和针道内可以吸收血液并有效封堵，达到止血和预防气胸效果；且存留于肺内的明胶海绵可被机体完全吸收，历时约８~１２天；封堵可引起轻度肺纤维化，但仅限于泥浆周围狭窄边缘，提示其安全性较高.
本研究所用明胶海绵泥浆可达到 双重封堵 效果:①在功能方面，明胶海绵泥浆同时具有止血和密闭双重作用;②空间上能同时封堵切割区和针道;③在止血机制上，明胶海绵和蛇毒血凝酶均具有促凝血功效;
④在气密性上，明胶海绵和血凝块二者同时具有封闭作用.同时，明胶海绵泥浆的制备及使用技术至关重要.本研究在术前按规定剂量和方法配制明胶海绵泥浆备用，术中注射入体内的明胶海绵泥浆剂量和体积明确，且形态较为一致.
气胸是C T 引导下经皮肺活检最常见并发症.既
往研究[４,９Ｇ１１]表明，病变类型㊁患者体位㊁针道长度和病
变位置等均与肺穿刺活检后气胸发生率相关，并影响
其程度和频率.肺穿刺活检后气胸发生率约８ ４％~
５３ ５％[
１２Ｇ１３]
，置管引流率最高达１８ ６％[
１４Ｇ１５
]
.C T 引
导下经皮肺穿刺活检术中发生气胸的主要原因是空气
通过穿刺道从肺部泄漏到胸膜腔，故封堵穿刺道可预防气胸.本研究将明胶海绵泥浆条留置于穿刺通道内，形成１条与穿刺道形状完全匹配的 牙膏 状海绵泥浆条，能有效预防肺部空气通过穿刺道进入胸膜腔而引发气胸.
０２ 中国介入影像与学２０２１年第１８卷第１期㊀C h i n J I n t e r v I m a g i n g T
h e r ,２０２１,V o l １８,N o １
图２㊀向肺内直接注射后明胶海绵泥浆的动态变化㊀C T图㊁大体标本和光镜下观察H E染病理图均提示明胶海绵泥浆球体在术后８~１２天逐渐被吸收.术中注入肺内的明胶海绵泥浆呈颗粒状结构，边缘清晰；术后１天颗粒清晰；术后４天明胶海绵泥浆体积缩小，颗粒模糊；术后８天明胶海绵泥浆体积减小；术后１２天明胶海绵泥浆被基本吸收
图３㊀病理图示肺内明胶海绵泥浆㊀A~D．均
为术后１天，明胶海绵泥浆球压迫周围肺组
织，致肺泡腔塌陷㊁周围细胞紧密排列(A)，肺
组织与泥浆之间形成一堵细胞 墙 (箭,B)，泥
浆邻近肺组织未见异常(C)，穿刺针道内充满
泥浆和血液混合物(即牙膏状泥浆条封堵针
道,D);E．术后１２天仅见明胶海绵泥浆残留,
泥浆周围肺组织少量纤维化，未见混合物存在
㊀㊀经皮肺穿刺活检后肺出血发生率为４ ３％~５３ ５％[１６Ｇ１７]，严重者可出现大咯血，导致患者低氧㊁休克甚至死亡.本研究结果显示明胶海绵泥浆可有效预防肺穿刺后出血，其主要作用机制如下：泥浆球可于活检切割区直接压迫肺组织而发挥止血效果；针道内的明胶海绵泥浆条进一步阻挡血液沿针道流动；被压缩的肺组织内肺泡腔塌陷，出血难以经肺泡腔扩散；明胶海绵和蛇毒血凝酶本身均具有促进凝血效果.
综上所述，明胶海绵泥浆具有较好的适形性，易于通过同轴针鞘注射，退针后可以很好地与穿刺针道匹配，同时封堵针道和切割区，有效阻止血液和空气经过针道进入胸膜腔而预防气胸㊁出血，且在体内可被完全
１２
中国介入影像与学２０２１年第１８卷第１期㊀C h i n J I n t e r v I m a g i n g T h e r,２０２１,V o l１８,N o１
吸收，安全性好.本研究通过动物实验初步探讨明胶海绵泥浆在肺内的病理生理学改变和机制，其有效性和安全性尚需更多临床前研究和临床试验加以证实.
[参考文献]
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b i o p s y A p r a
c t i c a l a n dc o s t e f f e c t i v e a p p r o a c h i n t h e c o m m u n i t y
h o s p i t a l s e t t i n g J敭R a d i o l C a s eR e p２０１９１４６６５６Ｇ６５９敭８㊀R E N I E R H G E R A R D L L AM B O R E L L E P e ta l敭E f f i c a c y o f t h et r a c te m b o l i z a t i o nt e c h n i q u e w i t h g e l a t i n s p o n g es l u r r y t o r e d u c e p n e u m o t h o r a x a n d c h e s t t u b e p l a c e m e n t a f t e r p e r c u t a n e o u s
C TＧg u i d e d l u n g b i o p s y J敭C a r d i o v a s c I n t e r v e n tR a d i o l２０１９４３
４５９７Ｇ６０３敭
９㊀T R A N A A B R OWN S B R O S E B E R G J e t a l敭T r a c t
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f o r p r e v e n t i o n o f
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１０㊀Z H A NP Z HU Q Q M I U Y Y e ta l敭C o m p a r i s o nb e t w e e n
e n d o b r o n c h i a lu l t r a s o u n dＧg u i d e dt r a n s b r o n c h i a lb i o p s y a n dC TＧ
g u i d e d t r a n s t h o r a c i c l u n g b i o p s y f o r t h ed i a g n o s i so f p e r i p h e r a l
l u n g c a n c e r As y s t e m a t i c r e v i e wa n d m e t aＧa n a l y s i s J敭T r a n s l L u n g C a n c e rR e s２０１７６１２３Ｇ３４敭
１１㊀H E E R I N K W J d e B O C K G H d e J O N G E G J e ta l敭
C o m p l i c a t i o n r a t e s o f C TＧg u i d e d t r a n s t h o r a c i c l u n g b i o p s y
M e t aＧa n a l y s i s J敭E u rR a d i o l２０１７２７１１３８Ｇ１４８敭
１２㊀D R UMM O J O Y C E E A d eB L A C AM C e ta l敭C TＧg u i d e d l u n g b i o p s y E f f e c t o f b i o p s yＧs i d e d o w n p o s i t i o n o n p n e u m o t h o r a xa n dc h e s t t u b e p l a c e m e n
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２９２１１９０Ｇ１９６敭
１３㊀T U N A T O Z K A Y AS D I R I C A N A e t a l敭D i a g n o s t i c e f f i c a c y o fc o m p u t e dt o m o g r a p h yＧg u i d e dt r a n s t h o r a c i cn e e d l ea s p i r a t i o n
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b i o p s y i n p a t i e n t sw i t h p u l m o n a r y d i s e a s e J敭O n
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１４㊀K I N O S H I T A F K A T O T S U G I U R A K e t a l敭C TＧg u i d e d t r a n s t h o r a c i cn e e d l eb i o p s y u s i n g a p u n c t u r es i t eＧd o w n p o s i t i o n i n g t e c h n i q u e J敭A J RA mJR o e n t g e n o l２００６１８７４９２６Ｇ９３２敭１５㊀Y AMA U C H I Y I Z UM I Y N A K A T S U K A S e t a l敭
D i a g n o s t i c p e r f o r m a n c e o f p e r c u t a n e o u s c o r en e e d l e l u n g b i o p s y
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１６㊀Y AMA G AM I T K A T O T H I R O T A T e ta l敭D u r a t i o no f p n e u m o t h o r a xa s ac o m p l i c a t i o no fC TＧg u i d e dl u n g b i o p s y J敭
A u s t r a l a sR a d i o l２００６５０５４３５Ｇ４４１敭
１７㊀张重明敭C T引导下经皮肺穿刺活检术后发生肺出血的因素分析J敭中国介入影像与学２０１８１５４２０９Ｇ２１２
１８㊀B I L L I C H C MU C H ER B R E N N E RG e t a l敭C TＧg u i d e d l u n g
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R a d i o l２０１２８１５１０２９Ｇ１０３３敭
２０㊀岳元勋刘影任志忠等敭明胶海绵微粒T A C EB a r c e l o n a 临床肝癌分期B期肝细胞癌对外周血中髓系来源抑制性细胞的
影响J敭中国介入影像与学２０１９１６５２８０Ｇ２８４敭
２２ 中国介入影像与学２０２１年第１８卷第１期㊀C h i n J I n t e r v I m a g i n g T h e r,２０２１,V o l１８,N o１
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