同步辐射技术检测肝细胞癌新生血管的实验研究

【摘要】第一部分同步辐射成像技术应用于裸鼠肝细胞癌新生血管的实验研究目的：应用同步辐射微血管造影技术进行裸鼠离体肝细胞癌肿瘤新生血管的形态学研究。方法：建立高转移人肝癌细胞HCCLM3-RFP裸鼠肝脏移植瘤模型。肝脏移植瘤模型建立第1、2、3、4周,各取模型数3只,经腹腔内注射戊巴比妥钠麻醉后开腹,经下腔静脉留置管,手动推注生理盐水,置换肝脏血液,结扎肝脏的血管和胆管后切除肝脏。第4周,取模型鼠3只,经腹腔内注射戊巴比妥钠麻醉后开腹,经下腔静脉留置管,手动推注硫酸钡悬浮液,直至肝脏及肝肿瘤表面血管呈白色,结扎肝脏的血管和胆管后切除肝脏。所有标本均浸泡在福尔马林溶液里,准备成像。离体裸鼠肝癌新生血管成像在上海光源(SSRF)X射线成像与生物医学应用光束线站(BL13W)进行。结果：同步辐射微血管造影结合显微断层成像(CT)获得了高质量的肿瘤新生血管图像。图像显示正常肝血管结构被迅速生长的肿瘤组织取代,可以清晰观察到肿瘤新生血管的形态特征及生长状况能清楚反映肿瘤新生血管的分布和形态,其特征为：分布杂乱无章；形态无规则,局部可见树枝状分支；个别血管异常弯曲,构成成簇的细小血管网络结构；可见大量无血管区域。能分辨肿瘤内部最细的血管直径约20μm左右。从血管密度统计结果分析,第2周时肿瘤微血管密度达到最大,约4.58%,以后肿瘤体积增速明显升高,达到最大增速,但微血管密度明显下降。结论：采用生理盐水、硫酸钡作为造影剂,利用同步辐射微血管造影技术显示裸鼠肝肿瘤新生血管的方法可行。第二部分同步辐射类同轴相位衬度成像技术检测人肝细胞癌新生血管的实验研究目的：通过同步辐射类同轴相衬成像(in-linephasecontrastimaging,IL-PCI)技术进行离体人肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)标本新生血管的形态学初步研究。方法：选用2011年6月至2011年10月复旦大学附属中山医院肝外科手术切除的HCC标本4例。术前肝脏未注射任何造影剂,术后离体肝癌标本浸泡在福尔马林溶液里,准备成像。离体人HCC新生血管成像在上海光源(SSRF)X射线成像与生物医学应用光束线站(BL13W)进行。结果：IL-PCI结合显微CT获得了高质量的肿瘤新生血管图像,可以清楚观察到肿瘤边界和肿瘤新生血管,能分辨血管的最小直径约10μm。重建后得到的三维立体图像更清晰,能清楚反映肿瘤新生血管的分布和形态,其特征为：分布杂乱无章；形态无规则,局部可见树枝状分支；个别血管异常弯曲,构成成簇的细小血管网络结构；可见大量无血管区域。结论：通过IL-PCI技术可以成功获得无造影剂条件下人HCC标本肿瘤新生血管显像图像。第三部分同步辐射衍射增强成像技术检测人肝细胞癌新生血管的实验研究目的：通过同步辐射衍射增强成像技术(diffractionenhancedimaging,DEI)进行离体人肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)标本新生血管的形态学初步研究。方法：选用2011年6月至2011年10月复旦大学附属中山医院肝外科手术切除的HCC标本4例。术前肝脏未注射任何造影剂,术后离体肝癌标本浸泡在福尔马林溶液里,准备成像。离体人HCC新生血管成像在试验在北京高能物理研究所同步辐射国家试验室(BSRF)的形貌站(4W1A)进行。结果：DEI获得了高质量的肿瘤新生血管图像,可以清楚观察到肿瘤边界、肿瘤新生血管和癌巢结节样结构。肿瘤新生血管分布杂乱无章,形态无规则,能分辨肿瘤血管的最小直径约25μm。结论：通过DEI技术可以成功获得无造影剂条件下人HCC标本肿瘤新生血管显像图像。
【作者】李蓓蕾；
【导师】陈绍亮；
【作者基本信息】复旦大学，影像医学与核医学，2013，博士
【关键词】同步辐射；微血管造影术；显微断层成像；肝细胞癌；肿瘤新生血管；类同轴相衬成像；显微CT；衍射增强成像；

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