基于同步辐射相衬成像技术联合CT能谱成像的肝纤维化与血管新生相关性分析的应用研究

Liver fibrosis is a common feature of all chronic liver disease, the further development of liver fibrosis can lead to cirrhosis even liver carcinoma. Monitoring the formation and development of liver fibrosis and early diagnosis of liver fibrosis play vital role in the timely treatment and better prognosis of chronic liver disease. Angiogenesis has been linked to the progression of fibrosis closely. In terms of microscopic imaging, vessels with 10～40μm in diameter were revealed clearly with synchrotron radiation x-ray phase contrast imaging without any contrast agent. In terms of macro-imaging, spectral CT imaging is the latest technological innovation in CT with material decomposition images, monochroatic images and effective atomic number images as a multi-parameter imaging mode. In the present study, we plan to establish a fibrosis model with rat, study the correlation of angiogenesis with the formation and development of liver fibrosis with new imaging technology quantitatively and visually.

肝纤维化是所有肝脏疾病慢性损害后的共同特征，进一步发展可致肝硬化，甚至发展为肝癌。监测肝纤维化的形成与发展过程、早期诊断肝纤维化对慢性肝病的及时治疗及改善预后具有重要意义。血管生成与肝纤维化的形成和进展关系密切。在微观影像中，同步辐射相衬成像在不应用对比剂的情况下可显示肝脏10～40μm左右的血管，是目前探测微米级尺度结构领域的较好工具。在宏观影像中，能谱成像是CT领域的最新技术革新，是具有物质密度成像、单能量衰减成像及有效原子序数成像的宏观多参数成像模式。本研究拟通过建立大鼠肝纤维化模型，通过同步辐射相衬成像的高敏感及高分辨率技术联合宝石能谱CT成像所获得的肝脏组织特性及灌注的宏观多维数据，结合相应病理、免疫组化等结果，对肝纤维化发生发展过程中新生血管形成进行定性、定量成像研究，探讨该成像新技术可视化、量化分析新生血管生成，并研究其在肝纤维化的形成和发展过程中的应用价值。

背景：肝纤维化是所有肝脏疾病慢性损害后的共同特征，进一步发展可致肝硬化，甚至发展为肝癌。监测肝纤维化的形成与发展过程、早期诊断肝纤维化对慢性肝病的及时治疗及改善预后具有重要意义。血管生成与肝纤维化的形成和进展关系密切。在微观影像中，同步辐射相衬成像在不应用对比剂的情况下可显示肝脏10～40μm左右的血管，是目前探测微米级尺度结构领域的较好工具。在宏观影像中，能谱成像是CT领域的最新技术革新，是具有物质密度成像、单能量衰减成像及有效原子序数成像的宏观多参数成像模式。.主要研究内容：本研究拟通过建立大鼠肝纤维化模型，通过同步辐射相衬成像的高敏感及高分辨率技术联合宝石能谱CT成像所获得的肝脏组织特性及灌注的宏观多维数据，结合相应病理、免疫组化等结果，对肝纤维化发生发展过程中新生血管形成进行定性、定量成像研究，探讨该成像新技术可视化、量化分析新生血管生成，并研究其在肝纤维化的形成和发展过程中的应用价值。.重要数据及科学意义：（1）成功完成每周两次腹腔注射四氯化碳（CCl4）建立肝纤维化动物模型共84只。科学意义在于：锻炼与培养了操作者的实践动手能力，将动物造模理论与实践相结合，通过反复的练习与摸索，已经熟练掌握大鼠腹腔注射药物造模的技巧。（2）于造模后1，2，4，6，8，10周，每次取2只对照组及12只实验组大鼠进行CT能谱成像及VHS 模式CT 灌注成像，成像结束后，深度麻醉大鼠，经大鼠心脏对肝脏行生理盐水灌洗，然后取肝组织进行福尔马林固定。.科学意义在于：在CT成像过程中，熟练掌握大鼠麻醉及尾静脉注射技巧，并在成像中了解了动物成像中可能存在的问题，如大鼠麻醉深度不同对成像的影响，大鼠尾静脉注射速率的控制，大鼠呼吸对CT成像的影响等；而在对肝脏灌洗过程中，则学习了活体肝脏灌洗的方法。（3）将每次成像后大鼠肝脏标本送病理行常规HE 染色及Masson 三色染色，采用Ishak 评分系统进行肝纤维化分期。（4）已对部分大鼠肝脏标本进行微血管类同轴相衬成像，并对成像数据进行后处理重建。科学意义在于：系统掌握了光源成像的方法，并熟悉了光源图像的后处理流程。.科研成果：通过该课题资助，课题组成员学习了动物造模与成像的基本技巧,并撰写投出2篇中文文章和2篇英文论文，目前尚在审稿中。并将撰写的论文在中华放射学学术大会和抗癌协会腹部组会议中与放射科同道进行了科研交流与探讨。