基于相位对比显微CT和显微MR的大鼠糖尿病视网膜病变演变规律研究

Diabetic retinopathy(DR) is the most common and serious complication associated with diabetes, which is the high morbidity in our country. Examination technology of DR needs to be improved and early treatment is expected. Phase contrast microtomography has good quality of high spatial resolution, density resolution and low radiation. This technololgy can resolve subtle composition of retina and provide new support for retinal diseases. DCE-MRI based on MR microscopy is an effective method in evaluating retinal microcirculation. Based upon phase contrast microtomography and MR microscopy, we will try to quantitatively ananlyze the regular pattern of retinal functional and anatomical change from animal(rat) experiment, and facilitate the assessment of early diagnostic timing and characteristics. This project is the further study based on early work and will provide early imaging and scientific foundation.

糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最严重的并发症之一,我国发病人口数量大。《新英格兰医学杂志》2012年文章指出,应着重提高DR检查技术水平,实现早期诊断。相位对比显微CT具有超高空间分辨力（亚微米量级）、超高密度分辨力（是吸收显微CT的1000倍）和辐射剂量低等优势;前期研究表明,该技术可区分视网膜4-5层结构,为视网膜显微结构病变研究提供了全新方法。基于显微MR的DCE-MRI是评价DR动物模型视网膜微循环功能改变的有效方法。本项目拟使用相位对比显微CT和显微MR技术,研究不同病程DR大鼠模型视网膜微循环功能变化和显微解剖结构（亚微米量级）变化的演变规律,确立DR早期诊断的参考时间点及病变特征。本项目组对视网膜相位对比显微CT成像和DR的DCE-MRI研究做了大量前期研究工作。本项目是前期研究工作的深入。该研究将为DR早期诊断提供影像学依据,具有重要的科学价值。

糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy, DR）是糖尿病微血管病变在视网膜的具体表现。病程超过20年的100%的Ⅰ型糖尿病和60%的Ⅱ型糖尿病患者会罹患不同程度的DR，而其中约有10%会进展为失明阶段。我国糖尿病患者超过9240万，约占全球糖尿病患者25%。由于国内患者血糖控制不严格、健康体检意识落后等原因，据估计我国糖尿病患者DR发病率不低于45%，给社会带来了巨大医疗和社会负担。糖尿病发病后，约需8-10年发展为DR。因此在DR发生之前的8-10年是延缓甚至阻断DR发病的重要时间窗。但目前DR的诊断主要依据视网膜中央血管形态改变进行诊断，这无疑会滞后DR诊断，从而延迟必要的临床干预。.基于目前DR临床诊断滞后这一现状，本研究以大鼠DR模型为研究对象，通过先进的影像学研究技术（X线相位对比显微CT和显微MR）对DR进行深入研究，以病理组织学切片为参考标准，观察由视网膜由正常形态逐步演变为DR的演变过程，以期发现有价值的临床前期DR影像征象，为DR早期临床干预提供客观影像学依据。.本课题研究发现，X线相位对比显微CT空间分辨率为6.4μm，能够清晰显示SD大鼠视网膜三维结构，并能分辨视网膜节细胞层、内层状层、内核层、外层状层、外核层以及内节+外节6层结构。在糖尿病造模成功后，1月、2月病程大鼠视网膜内层状层变薄；节细胞层厚度虽然无厚度变化，但密度已经较正常视网膜节细胞层有所减低。视网膜其余各层未发现厚度或密度改变。而在显微MR研究中，直至糖尿病造模第8个月才出现征象：玻璃体内对比剂聚集引起T1信号增高。而在1~7月病程的模型玻璃体T1信号无增高。.本研究证实X线相位对比显微CT能够实现微米级的大鼠全视网膜三维显示，并可以据此进行相关研究。本研究证实在糖尿病发病初期视网膜层厚以及密度已经发生了相应改变，这是首次应用影像学手段显示这一改变。显微MR能够清晰显示玻璃体T1信号增高，提示在视网膜血管形态发生改变之前，血视网膜屏障已经发生了破坏，这为DR临床研究提供了思路和方向。