[目的]動物模型的建立為進一步加深對腸道疾病的理解與認識提供了良好的技術支持,但動物模型的構建與研究方法在研究過程中仍具有一定的局限性。結腸癌(Colon cancer,CC)和潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)都是常見的累及腸道的病變。對小動物腸道炎癥和腸道內腫瘤的評估仍依賴于小鼠的生活狀態(tài)、體重變化、糞便分析、血液分析等間接性的指標,有效的病理學評估則需要處死實驗動物后對病變組織進行取樣,因為無法對實驗動物進行在體病變監(jiān)測及組織活檢,這種方法具有成本高、動物個體差異大和指標不易觀察等缺點,小動物內窺成像平臺為腸道疾病模型的構建及研究提供了新的思路及方法。本研究的目的就是尋找一種安全、經濟和有效的方法(即構建適用于小動物腸道內成像的內鏡成像系統(tǒng)),實現腸道病變的在體評估。[方法]1、采用30萬像素1mmCMOS相機、LED光源、13英寸超薄顯示屏及活檢鉗配件等,構建小動物內窺鏡成像系統(tǒng),并對該成像系統(tǒng)的分辨率、光源光譜曲線及光源帶寬等基本參數進行測試。2、對小動物內窺鏡進行應用探索研究:(1)潰瘍性結腸炎模型的構建及動態(tài)監(jiān)測。選取6只Balb-c小鼠,隨機分為對照組和實驗組,分別給予蒸餾水或3%葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodiuln,DSS)自由飲用,連續(xù)飲用15 d。監(jiān)測小鼠生理狀況并利用內鏡成像系統(tǒng)觀察腸道黏膜損傷情況,同時進行內鏡下評分。當實驗需要時,處死小鼠,取遠端結腸組織,根據DIELEMAN評分標準對結腸組織進行病理學評分。(2)結腸癌原位腫瘤模型構建及在體成像。通過腸壁注射印墨染料確定最佳進針方向、進針角度及注射量。確定各項指標后,通過工作通道利用注射針將腫瘤細胞懸液(1×10~7/ml)注入腸壁內構建結腸癌原位腫瘤模型,利用內鏡成像系統(tǒng)監(jiān)測腫瘤生長情況,待生長到一定大小后,內鏡下取活檢進行病理學檢查。[結果]1、使用標準分辨率靶對小動物內窺鏡分辨率進行了測試,得到其線寬分辨率為15um。LED光譜測試,光譜范圍為340-980nm,最小光譜寬帶為15nm。2、利用DSS成功構建腸道炎癥模型,小動物內鏡成像系統(tǒng)可以對小鼠腸道進行清晰成像,內鏡下動態(tài)觀察小鼠腸壁黏膜變化,DSS組小鼠第1天腸道黏膜正常,可以清晰的看到血管走行和分布,第7天時出現黏膜發(fā)紅,粗糙呈顆粒狀,第10天黏膜血管模糊,走行紊亂,局部黏膜壞死,多處可見血跡,第15天時,腸壁黏膜脫落,部分附著有膿性分泌物。對小鼠腸道病變進行內鏡下評分,結果與組織病理學評分結果一致呈增高趨勢。而對照組小鼠腸道黏膜無明顯改變。3、通過小鼠結腸粘膜下注射印墨染料,確定注射針以10~20度的角度將針插入黏膜下,針斜面面對粘膜的方向,進針深度不宜過深,可以降低腸壁穿孔的發(fā)生,而且腸壁最大注射量為40ul。確定各項指標后通過內鏡直視下腸壁注射腫瘤細胞構建原位結腸癌腫瘤模型,腸道內成像可以對腫瘤生長情況有更加直觀的了解,待腫瘤生長到一定大小,內鏡下取病變組織行病理學檢查。[結論]1、成功的構建了小動物內窺鏡。2、動物活體成像研究表明該內鏡系統(tǒng)可以對腸道炎癥或腫瘤進行清晰成像,實現病變的在體評估及動態(tài)監(jiān)測。具有減少鼠間差異、降低實驗成本、優(yōu)化動物模型篩選等優(yōu)點。3、內鏡下操作如黏膜注射和在體取活檢為腫瘤模型的構建及藥物療效評估提供了新的工具。
【學位單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R57
【部分圖文】：

將小動物內鏡頭端固定于光纖夾持架上，并使小動物內鏡頭端垂直于光譜儀試板，測試導光束發(fā)出的照明光源光譜曲線及光源帶寬。 結果1 構建小動物內鏡樣機及配件小動物內鏡成像設備實物圖見圖 1A。成像前端可見光源、相機及輔助操作通（圖 1B），調節(jié)范圍可達 90°（圖 1C）。內鏡外直徑 1.9 cm，鏡身長度為 60.0。由于軟式內鏡工作通道過長，不利于內鏡下操作，故將軟式內鏡重新設計為式內鏡，縮短工作通道。硬式內鏡成像設備實物圖見圖 2，基本設計同前，鏡身度縮短至 5cm，工作通道長約 12.8cm，成像探頭直徑約 3mm。輔助配件包括黏注射針和活檢鉗，均可通過內鏡工作通道，實物圖見圖 3。

安徽醫(yī)科大學碩士學位論文圖 2 小動物內鏡成像設備實拍圖注：2A.成像系統(tǒng)實物圖；2B.成像探頭；2C.成像探頭前端視角Fig.2 Small animal endoscopic imaging equipment actual diagram system real object diagram; 2B. Imaging probe; 2C: Front-end angle ofABC

圖 2 小動物內鏡成像設備實拍圖注：2A.成像系統(tǒng)實物圖；2B.成像探頭；2C.成像探頭前端視角Fig.2 Small animal endoscopic imaging equipment actual diagramNote: 2A. Image system real object diagram; 2B. Imaging probe; 2C: Front-end angle of imaging probe.圖 3 輔助配件實拍圖AB
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本文編號：2872840