BOLD fMRI技术结合非血流动力学响应函数分析法检测大鼠C6皮下胶质瘤内部氧合变化的可行性研究

【摘要】第一部分大鼠C6皮下胶质瘤模型的构建及病理观察目的：通过比较细胞悬液接种法及瘤组织块接种法构建的C6皮下胶质瘤模型的成瘤率及生长规律，选择适用于第二部分实验的最优动物模型构建方法。方法：将21只Wistar大鼠分成两组。第一组的11只大鼠均采用细胞悬液接种法种植肿瘤。随机选取其中的一只肿瘤作为瘤组织块来源，给予第二组的10只大鼠瘤组织块法种植肿瘤。比较接种后不同时间点两组（各10个）瘤体的最大径及相对体积的差异并分析肿瘤的生长趋势。比较两组（各10个）成瘤潜伏期及成瘤率的差异。所有肿瘤均于接种后第21天取材观察大体标本。随后肿瘤标本制作成HE染色切片，在光学显微镜下观察其病理特点。结果：1.第一组肿瘤瘤体的最大径于接种后第14天开始显著大于第二组（t=2.65,P=0.02）；于第16天开始，第一组肿瘤的相对体积也显著大于第二组（t=2.35,P=0.03）。2.随着瘤龄的增长，两组肿瘤的最大径均呈线性趋势增大（第一组Pearsonr=0.99,R2=0.99,P=0.00;第二组Pearsonr=1.00,R2=1.00,P=0.00），而两组肿瘤的相对体积则均呈指数规律增大（第一组：Pearsonr=0.98,R2=0.92,P=0.00;第二组：Pearsonr=0.97,R2=0.95,P=0.00）。3.第一组的成瘤率达100%，潜伏期为8.45±0.69天；第二组则分别为60%、9.83±1.72天。4.C6皮下胶质瘤的HE染色病理特征与文献报道的大鼠脑胶质瘤的病理特征相符。结论：大鼠C6胶质瘤皮下种植瘤模型制作较简单，细胞悬液接种法较瘤组织块接种法构建的模型成瘤率高、生长速度快、模型更加稳定，是一种较为理想的胶质瘤动物模型。第二部分采用血氧水平依赖功能磁共振成像技术评价Carbogen吸入后大鼠皮下C6胶质瘤氧合变化与肿瘤新生血管的相关性目的：探讨血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLDfMRI）技术结合非血流动力学响应函数（non-HRF）分析后处理算法检测大鼠皮下C6胶质瘤瘤体内氧合变化状况的可行性及应用价值。方法：1.20只雄性Wistar大鼠，采用细胞悬液法构建C6皮下胶质瘤模型。2.采用1.5TAchievaDual超导型磁共振成像系统和Micro-47显微线圈，对荷瘤鼠进行磁共振扫描。对采集的功能图像数据行non-HRF后处理分析，生成“氧合地图”及“氧合幅度图”。参照这两幅统计参数图，分别在“发生显著氧合改变且氧合变化幅度最大的区域”、“发生显著氧合改变但氧合变化幅度一般的区域”、“未发生显著氧合的区域”分别定义直径为5mm的等大的三类感兴趣区（ROI）：ROImax、ROInon-max及ROInone，测量各ROI内的氧合改变显著性参数（T值）、BOLD信号强度变化率（PSC值）、强化程度百分率（ΔSI值）。3.根据瘤体表面标记，制作与影像扫描方位一致的肿瘤石蜡切片，行HE染色及CD105免疫组织化学染色。对照同层面的影像资料图，在CD105免疫组织化学染色切片上标记出上述ROI的位置。在显微镜下对上述ROI区域内进行微血管数目（MVN）计数。4.比较不同类型ROI内测得的T值、PSC值及ΔSI值的差异。对ROImax及ROInon-max区测得的T值、PSC值、ΔSI值、MVN进行两两之间的相关性分析。结果：1.肿瘤的成瘤率达100%。2.获得的“氧合地图”及“氧合幅度图”可与任意解剖图像叠加。前者反映可发生再氧合区域的位置，后者反映各区域的氧合变化程度。3.根据统计参数图定义的所有ROImax区及大部分ROInon-max（57/60）区均位于病理检查证实的肿瘤实质区内，其平均BOLD信号强度于Carbogen气体吸入后逐渐上升，达到一定程度后趋于平缓。ROInone及少数ROInon-max（3/60）区均位于病理检查证实的肿瘤坏死区内，其平均BOLD信号强度在Carbogen吸入前及吸入后无明显趋势性改变。4.ROInone区测得的T值、PSC值及ΔSI值较ROImax区均显著降低（t=4.33,P=0.00;Mann-WhitneyU=15.50,P=0.00;t=5.06,P=0.00）；同时较ROInon-max区也显著降低（Mann-WhitneyU=214.00,P=0.00;Mann-WhitneyU=131.00,P=0.00;Mann-WhitneyU=122.50,P=0.00）。5.ROImax区测得的PSC值与MVN呈正相关（Pearsonr=0.59,P=0.01）。ROInon-max区测得的MVN与PSC值、ΔSI值均存在正相关关系（Spearmanr=0.55,P=0.00;Spearmanr=0.37,P=0.00）。结论：BOLDfMRI技术结合non-HRF后处理方法可反映肿瘤内部的氧合改变情况。获得的统计参数图可与任意解剖图像叠加，有助于形态学与功能学的结合，实现生物信息的“可视化”。其中氧合幅度图较氧合地图更具有潜在的临床意义。
【作者】陈安；
【导师】沈钧康；蒋震；
【作者基本信息】苏州大学，影像医学与核医学（专业学位），2014，硕士
【关键词】胶质瘤；BOLDfMRI；HRF；氧合变化；

【参考文献】
[1]李楠.陕西省普通高校体育教育专业田径必修课教学现状调查研究[D].延安大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[2]王利波.钢铁行业上市公司成本行为分析[D].大连海事大学,工商管理,2014,硕士.
[3]高江涛,何维聪,贾文锐,张丽娜.模拟上下源、上下缆地震资料配套处理[J].石油地球物理勘探,2014,03:457-462+414.
[4]张晓,杨蓉,王琛,衡成林.功能化氧化石墨烯的细胞相容性(英文)[J].物理化学学报,2012,06:1520-1524.
[5]朱福明.基于遗传算法的桩土边坡稳定性优化分析研究[D].天津大学,港口、海岸及近海工程,2004,硕士.
[6]卜范雨,李晓,吴继文,宋广平,徐斌,楼白杨.EB-PVD制备Cu/Mo-Ti微叠层复合材料及性能研究[J].热加工工艺,2014,06:1-3.
[7]傅俊玮.促进大学生考试应对策略向求职应聘策略迁移的研究[D].上海师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[8]郑策.干酪成熟度指数及理化参数在成熟过程中的变化[D].内蒙古农业大学,食品加工与安全,2013,硕士.
[9]郑立鹏.融资约束、创新与出口[D].山东财经大学,国际贸易学,2013,硕士.
[10]俞佳玉.江苏省大中型工业企业技术创新能力评价研究[D].苏州大学,企业管理,2013,硕士.
[11]严细辉,蔡伯根,王剑,上官伟.基于FNN的GPS/SINS深耦合列车组合定位系统容错控制研究[J].铁道学报,2015,04:51-60.
[12]陈昀.基于数据挖掘技术的产品垃圾评论识别研究[D].河北大学,工程硕士,2014,硕士.
[13]李明昳.我国地方税体系存在的问题和对策研究[D].燕山大学,行政管理,2013,硕士.
[14]李秀丽.多级供应链RS-QF联合契约协调机制研究[D].湖南工业大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[15]李倩.我国国有垄断部门社会福利损失的实证研究[D].北京交通大学,2014.
[16]杨蓓.辽宁省上市公司企业股权结构与公司绩效分析[D].辽宁工程技术大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[17]余晓皎.工业废水中重金属离子的液膜传输分离研究[D].西安理工大学,2007.
[18]刘志敏.金属光栅和微纳结构中等离子体共振特性及机理研究[D].中南大学,凝聚态物理,2014,博士.
[19]黄海峰.突破性技术:可将锂电池充电效率与容量提升十倍[J].通信世界,2012,04:18.
[20]冯楠.不能未遂的探讨[D].吉林大学,法律,2014,硕士.
[21]李富.一种简单实用的触发电路[J].冶金自动化,1988,03:58-59.
[22]王欢.新型碳纳米管修饰电极在核苷类药物和蛋白质分析中的应用[D].西北大学,2009.
[23]艾丽.小学生生命教育的社会工作介入[D].华中师范大学,社会工作,2013,硕士.
[24]张姣姣.英汉认识情态表达的比较研究[D].哈尔滨工业大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[25]高璨.反思与重构：研究生法理学教学模式之改革[D].首都师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[26]李佳倬.我国耕地保护法律制度研究[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[27]张思远.张洁晚近小说创作特征[D].吉林大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[28]郭薇.基于错误分析理论的同伴纠错在高中英语写作学习中的有效性研究[D].中北大学,英语语言文学,2014,硕士.
[29]林元雄.祝《井矿盐技术》发行五十期[J].井矿盐技术.1983(04)
[30]鄯文秀.论暂予监外执行制度的完善[D].燕山大学,诉讼法学,2013,硕士.
[31]尹文燕.快递服务中损害赔偿的法律问题研究[D].大连海事大学,法学,2013,硕士.
[32]蒋才韬.毫米波小型化相控阵探测器研究[D].北京理工大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[33]吉明鹏,龙伟国,丁海泉.焦炉四车对位系统的应用[J].冶金自动化,2010,02:24-28.
[34]潘立彦.剖分地图计数研究[D].北京交通大学,运筹学与控制论,2014,博士.
[35]帕热达·艾尔肯.刀郎木卡姆与木卡姆奇研究[D].新疆师范大学,中国少数民族语言文学,2013,硕士.
[36]曹敏.后勤社会化形势下校外大学生公寓区规划与建筑设计研究[D].湖南大学,建筑设计及其理论,2003,硕士.
[37]赵友康.碳氮硫共脱除工艺系统处理制药废水的启动及效能[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2014,硕士.
[38]金政财.学校愿景领导及其对学校管理绩效影响的研究[D].首都师范大学,教育,2013,硕士.
[39]陈丽萍.五里湖周丛藻类群落分布和生态功能性研究[D].南京农业大学,渔业,2013,硕士.
[40]张勇.交通流的非线性分析、预测和控制[D].北京交通大学,2011.
[41]王晓菡.基于三网融合的山东广电网络公司竞争战略研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[42]章铭.基于资源CGE模型的资源税最优税率设计[D].中国地质大学（北京）,应用经济学,2013,硕士.
[43]卫婷.山西电力主干光纤波分复用自愈网状网的研究及应用[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[44]高彦鹏.甘肃省科技特派员农村科技创业模式研究[D].甘肃农业大学,农业经济管理,2013,硕士.
[45]刘晨.逆行输尿管插管在上尿路尿路上皮癌定性诊断中的应用（附32例报告）[D].山西医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[46]蒋威力.县域经济发展与工行县支行发展定位研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[47]张舒博.数据挖掘运营商提升品牌建设的好帮手[J].通信世界,2005,04:37.
[48]武毅英,陈晓龙.改造工作论视域下的大学生“低层次就业”[J].大学教育科学,2014,04:92-97.
[49]张静.体验视角下河南非物质文化遗产旅游开发研究[D].西北师范大学,旅游管理,2013,硕士.
[50]蒋冬珍.激情犯罪的量刑问题研究[D].西南政法大学,刑法学（专业学位）,2012,硕士.