本文關(guān)鍵詞：正常及先天性直腸肛門畸形大鼠盆底結(jié)構(gòu)的磁共振掃描及三維重構(gòu)

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【摘要】：先天性直腸肛門畸形（Anorectal Malformation, ARMs）是小兒最常見的消化道畸形，是世界衛(wèi)生組織（World Health Organization, WHO）常規(guī)監(jiān)測的畸形之一，占消化道畸形的1/4，發(fā)病率約為1/5000-1/1500。近30年來，不少學(xué)者對(duì)直腸肛門畸形患兒的盆腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行解剖組織學(xué)研究證明，該畸形不僅有直腸肛門本身閉鎖和發(fā)育不全，同時(shí)盆底肌肉、骶骨、神經(jīng)和肛周皮膚等均有不同程度的病理學(xué)改變。直腸肛門畸形的位置越高，這種改變?cè)矫黠@、越嚴(yán)重。 術(shù)前臨床醫(yī)師對(duì)直腸肛門畸形患兒的病理學(xué)分型及相應(yīng)組織器官之間的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)有一個(gè)全面清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)于患兒的病情認(rèn)識(shí)、手術(shù)方法、入路選擇和預(yù)后有著至關(guān)重要的作用。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展，傳統(tǒng)的依據(jù)X線平片來確定畸形類型的方法已不能滿足飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)技術(shù)的需要。核磁共振成像（Magnetic Resonance Imagine，MRI）作為新一代的醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查技術(shù)，具有無輻射、軟組織特異性高、成像清晰等特點(diǎn)，在直腸肛門畸形疾病的術(shù)前診斷中的應(yīng)用越來越廣泛。 應(yīng)用MRI對(duì)ARMs患兒盆底結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，能夠從不同角度觀察直腸閉鎖位置的高低、盆底平滑肌的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)及周圍骨盆、泌尿系統(tǒng)表現(xiàn)，但均是基于其二維圖像進(jìn)行分析。隨著對(duì)疾病認(rèn)識(shí)的不斷深入，臨床醫(yī)生能夠在三維層面上對(duì)ARMs患兒盆底結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)識(shí)，有助于其更為精準(zhǔn)地判斷患兒的病情、制定出更為有效的治療方案。 目前ARMs患兒盆底結(jié)構(gòu)的三維重建是基于MRI掃描的二維圖像，從臨床應(yīng)用的結(jié)果來看，盡管采用高場強(qiáng)的磁共振成像儀進(jìn)行掃描，由于年幼兒，尤其是新生兒盆底部機(jī)構(gòu)發(fā)育差，MR影像學(xué)解剖與實(shí)際解剖之間存在一定差異。ARM患兒盆底結(jié)構(gòu)病理標(biāo)本獲取十分困難，為了使ARMs患兒盆底MRI掃描及三維重建模型更加符合真實(shí)病理改變，本研究從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)出發(fā)，通過致畸Wistar大鼠形成ARMs動(dòng)物模型，先對(duì)該模型進(jìn)行核磁共振掃描得到其二維結(jié)構(gòu)圖像，進(jìn)行圖像的初步處理后導(dǎo)入到三維重構(gòu)軟件中，通過圖像分析和組織結(jié)構(gòu)分割，并進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)重建，得到其三維結(jié)構(gòu)模型。同時(shí)對(duì)同一大鼠同一層面進(jìn)行系列病理切片，并運(yùn)用該切片進(jìn)行三維重建。對(duì)比影像圖片與病理切片成像的差異，通過分析冰凍切片補(bǔ)充磁共振成像在顯示直腸肛門畸形動(dòng)物盆底組織結(jié)構(gòu)方面的不足。進(jìn)而過渡到臨床實(shí)踐中，使ARMs患兒盆底結(jié)構(gòu)的MRI三維成像更接近真實(shí)。 本研究是第一部分，正常和先天性直腸肛門畸形大鼠盆底結(jié)構(gòu)的MRI掃描及三維結(jié)構(gòu)重建，第二部分將在后續(xù)研究中展開。 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：Wistar大白鼠，體重在250～300克之間，由湖北省疾病預(yù)防控制中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：Bruker4.7T超導(dǎo)型動(dòng)物磁共振成像儀，由中國科學(xué)院武漢分院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所提供。 實(shí)驗(yàn)試劑：乙烯硫脲Ethylenethiourea，ETU(C H N S,Lot.:S24419-426)購自Sigma-Aldrich德國公司。 實(shí)驗(yàn)方法 在成熟健康Wistar孕鼠妊娠第10天（E10），按125mg/kg經(jīng)胃管給予ETU（濃度為1%，以生理鹽水做溶劑），制作ARMs動(dòng)物模型，對(duì)照組給予等量的生理鹽水。待大鼠E22天左右生產(chǎn)下幼鼠后用解剖學(xué)顯微鏡觀察其肛門外形、尾部發(fā)育情況。選取無肛門的幼鼠20只和正常幼鼠10只分別進(jìn)行核磁共振掃描，將得到的圖像分別保存。圖像經(jīng)核磁共振醫(yī)師和臨床醫(yī)生共同閱覽，分析正常和ARMs幼鼠盆底結(jié)構(gòu)的差異，通過矢狀位上直腸末端水平與恥骨和第四骶骨連線的關(guān)系將20只實(shí)驗(yàn)組幼鼠分為高位閉鎖和低位閉鎖，高位閉鎖有5例，低位閉鎖有15例。然后將MR圖像輸入到三維重構(gòu)軟件，進(jìn)行圖像分析、切割、圖像渲染等重建出三維立體結(jié)構(gòu)，觀察各盆底器官之間的空間結(jié)構(gòu)和相互之間的聯(lián)系及直腸周圍平滑肌的發(fā)育情況，包括寬度、長度、對(duì)稱性等，應(yīng)用軟件測量重建后橫紋肌復(fù)合體（striated muscle complex, SMC）的體積。所有數(shù)據(jù)均以±表示，差異比較采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)組各組與正常組的兩兩相互比較采用SNK-q檢驗(yàn)，不同組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)果 1. MRI掃描及圖像分析 橫斷位可見對(duì)照組腸腔未見直腸擴(kuò)張，SMC影像形態(tài)較為飽滿，雙側(cè)對(duì)稱，SMC厚度平均為321.74±20.41μm。實(shí)驗(yàn)組高位ARMs幼鼠盆底部尿道、直腸及直腸周圍結(jié)構(gòu)走形紊亂，邊界部分分辨不清，直腸擴(kuò)張，部分幼鼠SMC纖細(xì)或雙側(cè)不對(duì)稱，少數(shù)幼鼠可見直腸尿道瘺畸形。實(shí)驗(yàn)組中高位閉鎖組SMC厚度平均為124.46±23.59μm，低位閉鎖組平均為317.30±25.20μm。高位與低位、高位與對(duì)照組SMC平均厚度比較的p值分別為0.0022、0.0013，按α=0.05，差異顯著；低位與對(duì)照組比較p=0.1329，差異不顯著。 矢狀位上對(duì)照組幼鼠未見腸管擴(kuò)張，直腸連通肛管與外界相通，PR長度平均為1566.35±285.75μm，EAS長度平均為491.36±33.04μm。實(shí)驗(yàn)組ARMs幼鼠可見直腸充盈形態(tài)，閉鎖腸管的最低位，膀胱充盈，部分層面可見直腸末端與尿道相通；直腸末端距離肛門的平均距離高位平均為549.78±42.53μm，低位平均為263.15±43.83μm，p=0.0018，兩者間差異顯著；PR長度高位平均為747.88±134.92μm，低位平均為1689.04±241.44μm；EAS長度高位平均為128.42±45.28μm，低位平均為494.24±55.71μm。PR長度比較高位與低位、高位與對(duì)照組p值分別為0.0022,0.0013，有顯著差異，低位與高位相比p=0.1329，無顯著差異；EAS長度比較高位與低位、高位與對(duì)照組p值分別為0.0066、0.0058，差異顯著，低位與高位相比p=0.7963，無顯著差異。冠狀位對(duì)照組可見SMC兩側(cè)較為對(duì)側(cè)，未見腸管閉鎖。實(shí)驗(yàn)組見部分ARMs幼鼠SMC兩側(cè)大小不一，甚至部分缺如。直腸末端閉鎖，與尾根部皮膚之間的平均距離高位為555.62±6.68μm，低位平均為261.83±49.70μm，兩者相比p=0.0007，有顯著差異。 2.三維重構(gòu)及恥骨直腸肌的發(fā)育狀況 重建出對(duì)照組10例和實(shí)驗(yàn)組20例Wistar幼鼠的盆底結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)直腸閉鎖水平可將20例ARMs幼鼠分為5例高位閉鎖、15例低位閉鎖三型。三維重構(gòu)模型可以從任意角度觀察直腸、SMC、尿道、骨盆等結(jié)構(gòu)。在某些高位閉鎖中，，可見SMC發(fā)育的不對(duì)稱。某些直腸泌尿系瘺也可顯示。 結(jié)論 1.幼鼠盆底結(jié)構(gòu)的磁共振掃描圖像可以清楚地顯示正常和ARMs幼鼠的盆底組織結(jié)構(gòu)，通過磁共振圖像的分析，可以初步判斷ARMs幼鼠畸形的類型和軟組織的發(fā)育程度； 2.三維重構(gòu)軟件可以成功構(gòu)建出正常和ARMs幼鼠的盆底結(jié)構(gòu)形態(tài)，能夠從任何角度對(duì)不同類型ARMs疾病的病理形態(tài)進(jìn)行觀察和分析。 3.后期將結(jié)合ARMs幼鼠冰凍切片分析MRI與真實(shí)病理形態(tài)之間的差別，從而更進(jìn)一步提高M(jìn)RI對(duì)ARMs診斷的準(zhǔn)確性，為臨床服務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：直腸肛門畸形 大鼠 橫紋肌復(fù)合體 三維重構(gòu) 磁共振
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R726.2
【目錄】：

• 中文論著摘要6-10
• 英文論著摘要10-14
• 英文縮略詞14-15
• 論文一 正常及先天性直腸肛門畸形大鼠盆底結(jié)構(gòu)的磁共振掃描及圖像分析15-36
• 前言15
• 實(shí)驗(yàn)材料與方法15-20
• 結(jié)果20-30
• 討論30-35
• 結(jié)論35-36
• 論文二 正常及先天性直腸肛門畸形動(dòng)物盆底結(jié)構(gòu)的三維重構(gòu)36-51
• 前言36-37
• 實(shí)驗(yàn)材料37
• 實(shí)驗(yàn)方法37-42
• 結(jié)果42-46
• 討論46-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 綜述54-60
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：874170