【摘要】：目的根治性手術(shù)切除是治療惡性腫瘤最有效的方法,但是目前常規(guī)成像技術(shù)無(wú)法滿足臨床術(shù)中導(dǎo)航的需求。契倫科夫光學(xué)成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI)作為一種新型光學(xué)成像方法,具有很好的臨床術(shù)中導(dǎo)航應(yīng)用前景。但契倫科夫光(Cerenkov luminescence,CL)信號(hào)強(qiáng)度弱、曝光時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題限制了臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究�，F(xiàn)有增強(qiáng)CL信號(hào)強(qiáng)度的方法如契倫科夫能量轉(zhuǎn)移(cerenkov radiation energy transfer,CRET)成像和放射激發(fā)熒光成像(radiopharmaceuticals excited fluorescence imaging,REFI)由于熒光介質(zhì)具有潛在毒性而無(wú)法臨床應(yīng)用。故本研究擬選用醫(yī)用造影劑熒光素鈉作為熒光介質(zhì)通過(guò)CRET成像方法增強(qiáng)CL信號(hào)強(qiáng)度,并在離體及在體實(shí)驗(yàn)中對(duì)其CRET特性進(jìn)行觀察。在此基礎(chǔ)上,提出正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(Positron Emission Computed Tomography,PET)、CRET成像聯(lián)合共聚焦顯微內(nèi)鏡(confocal laser endomicroscopy,CLE)成像的多模成像術(shù)中導(dǎo)航新思路,并通過(guò)建立裸鼠肝原位腫瘤模型驗(yàn)證其可行性,旨在探索一種具有臨床應(yīng)用前景的腫瘤術(shù)中導(dǎo)航新方法。方法1、將不同濃度的熒光素鈉溶液分別與三組活度為10μCi、50μCi、100μCi的~(18)F-FDG混合后進(jìn)行CRET成像,分析信號(hào)強(qiáng)度與熒光素鈉濃度的關(guān)系。2、固定熒光素鈉濃度與不同活度的~(18)F-FDG混合后進(jìn)行CRET成像,分析信號(hào)強(qiáng)度與~(18)F-FDG活度的關(guān)系。3、將最適濃度的熒光素鈉溶液與~(18)F-FGD混合后進(jìn)行光譜分析成像,研究最適濃度下的CRET的發(fā)射光譜;將不同濃度的熒光素鈉與~(18)F-FDG混合后進(jìn)行光譜分析成像,研究不同濃度熒光素鈉的CRET成像發(fā)射光譜。4、將黑紙板放置在熒光素鈉與~(18)F-FDG之間,研究~(18)F-FDG激發(fā)熒光素鈉的機(jī)制;將熒光素鈉與~(18)F-FDG在不同的間隔距離下進(jìn)行成像,研究間隔距離對(duì)CRET效應(yīng)的影響。5、在2mm深仿體中加入熒光素鈉與~(18)F-FDG的混合物或相同活度的單純的~(18)F-FDG,在全波段及540nm濾光片模式下進(jìn)行CLI和CRET成像,研究信號(hào)強(qiáng)度及信噪比區(qū)別;在不同深度仿體中加入熒光素鈉與~(18)F-FDG的混合物或相同活度的單純的~(18)F-FDG,分別進(jìn)行CLI及CRET成像,比較穿透深度的差異。6、將~(18)F-FDG與基質(zhì)膠混合后在裸鼠左側(cè)背部構(gòu)建假性腫瘤,將相同活度~(18)F-FDG加上熒光素鈉與基質(zhì)膠混合后在裸鼠右側(cè)背部構(gòu)建假性腫瘤,在全波段及540nm濾光片模式下進(jìn)行對(duì)兩側(cè)假瘤進(jìn)行成像CLI和CRET成像,比較信號(hào)強(qiáng)度差異。7、對(duì)三組4T1皮下腫瘤模型荷瘤鼠注射相同活度的~(18)F-FDG后進(jìn)行CLI及PET成像,再注射不同劑量(0.1ml/kg、0.5ml/kg和1.0ml/kg)的10%熒光素鈉后進(jìn)行CRET成像和熒光成像,確定熒光素鈉進(jìn)行在體CRET成像的最佳劑量;對(duì)三組4T1皮下腫瘤模型荷瘤鼠注射相同活度的~(18)F-FDG后進(jìn)行持續(xù)觀察成像,在這個(gè)過(guò)程中對(duì)組1及組2的荷瘤鼠分別在65min和115min時(shí)注射最佳劑量的熒光素鈉,組3作為對(duì)照,不注射熒光素鈉。確定熒光素鈉進(jìn)行在體CRET成像時(shí)的持續(xù)時(shí)間。8、對(duì)建模成功的裸鼠肝原位腫瘤模型注射~(11)C-CHO后進(jìn)行PET成像和開腹后的CLI成像,注射最佳劑量的熒光素鈉后在進(jìn)行CRET成像和熒光成像。根據(jù)CRET成像對(duì)腫瘤的定位結(jié)果,使用CLE成像來(lái)對(duì)腫瘤邊界進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)后再對(duì)肝臟腫瘤進(jìn)行指導(dǎo)切除。然后將切除的腫瘤及術(shù)后的荷瘤鼠進(jìn)行CRET成像,最后將荷瘤鼠所有器官進(jìn)行解剖分離并進(jìn)行CRET成像。結(jié)果1、當(dāng)熒光素鈉濃度為0.05%時(shí),CRET成像信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng),是相同活度~(18)F-FDG產(chǎn)生的CL信號(hào)強(qiáng)度的5倍。2、CRET成像信號(hào)強(qiáng)度與~(18)F-FDG的活度呈線性關(guān)系。3、0.05%濃度的熒光素鈉能使CL的發(fā)射峰紅移至540nm附近,并顯著增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。熒光素鈉濃度越高,進(jìn)行CRET成像時(shí)CL的發(fā)射峰紅移越明顯,當(dāng)熒光素鈉濃度為1%時(shí)其發(fā)射峰在580nm附近,但是其光學(xué)信號(hào)強(qiáng)度明顯低于0.05%熒光素鈉在540nm發(fā)射峰時(shí)的能量強(qiáng)度。4、黑紙片阻隔契倫科夫光后能顯著影響熒光素鈉的信號(hào)強(qiáng)度;熒光素鈉的信號(hào)強(qiáng)度與放射性核素的激發(fā)距離呈反比下降。5、仿體實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),CRET成像在全波段及540nm濾光片模式下信號(hào)強(qiáng)度明顯高于CLI,信噪比明顯高于熒光成像。CRET成像能使CLI的穿透深度提高7mm。6、裸鼠兩側(cè)假瘤PET成像的信號(hào)強(qiáng)度基本相同,加入熒光素鈉的右側(cè)假瘤的光學(xué)信號(hào)明顯高于左側(cè),是左側(cè)假瘤的3.8倍。7、在體實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)注射劑量為0.5ml/kg的10%熒光素鈉時(shí),對(duì)腫瘤部位的CL信號(hào)增強(qiáng)最強(qiáng),使信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)4.7倍。最佳劑量的熒光素鈉在體應(yīng)用后可以立刻使腫瘤部位的CL信號(hào)提高3-5倍,并持續(xù)30-50min。8、裸鼠肝原位腫瘤模型手術(shù)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)中,術(shù)前PET能發(fā)現(xiàn)肝右葉的腫瘤,開腹后的CLI及CRET成像能清楚的識(shí)別腫瘤大小和具體位置,且CRET成像時(shí)腫瘤部位的信號(hào)強(qiáng)度及信噪比均高于CLI。在CRET定位腫瘤的基礎(chǔ)上,CLE精準(zhǔn)的對(duì)腫瘤邊界進(jìn)行了檢測(cè),并指導(dǎo)了肝癌手術(shù)切除。術(shù)后的CRET成像證明實(shí)現(xiàn)了肝癌的根治性切除。結(jié)論1、采用最佳濃度實(shí)驗(yàn)、發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)、仿體實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)證明,熒光素鈉是無(wú)毒有效的CRET熒光介質(zhì),可使放射性核素的CL信號(hào)增強(qiáng)5倍、發(fā)射峰波段紅移至540nm附近、穿透深度提高7mm。2、首次驗(yàn)證了放射性核素與熒光素鈉CRET成像的可行性,該成像方法能使腫瘤部位的CL信號(hào)強(qiáng)度提高4.7倍,并持續(xù)30-50min,較CLI具有更好的腫瘤檢測(cè)效果。3、放射性核素及熒光素鈉介導(dǎo)的PET/CRET/CLE多模成像能夠?qū)崿F(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)檢測(cè)和邊界識(shí)別,有望成為一種腫瘤檢測(cè)和術(shù)中導(dǎo)航的新方法,具有很好的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R817.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 張豐坤;周偉娜;張國(guó)建;吳俊;;~(18)F-FDG PET/CT與血清CEA對(duì)進(jìn)展期胃癌新輔助化療聯(lián)合手術(shù)治療后轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)價(jià)值[J];國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志;2017年17期

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3 娜仁花;柴黎明;居熱提·阿扎提;曹務(wù)成;李鳴;楊小豐;;~(11)C-膽堿PET/CT顯像在前列腺癌診斷中對(duì)~(18)F-FDG的補(bǔ)充價(jià)值[J];中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志;2016年11期

4 譚靈姍;屈亞威;劉海峰;;胃腸道腫瘤的切倫科夫內(nèi)窺成像研究進(jìn)展[J];中華消化內(nèi)鏡雜志;2016年04期

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6 高永恒;康飛;楊衛(wèi)東;汪靜;;核素切倫科夫光學(xué)成像研究進(jìn)展[J];中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志;2016年01期

7 趙青;李桂蓮;;眼底血管造影中熒光素鈉兩種過(guò)敏試驗(yàn)方法比較[J];中國(guó)實(shí)用眼科雜志;2014年12期

8 楊衛(wèi)東;田捷;汪靜;;光學(xué)成像與核素顯像手術(shù)導(dǎo)航的研究進(jìn)展[J];中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志;2014年02期

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10 吳巍;李晨;郭滟;蔚青;朱延波;吳云林;袁耀宗;;共聚焦顯微內(nèi)鏡對(duì)胃癌及癌前期病變的實(shí)時(shí)病理診斷價(jià)值[J];中華消化雜志;2011年08期

本文編號(hào)：2763107