【摘要】：[目的]胃腸道癌(Gastrointestinal tumor,GC)是常見(jiàn)的惡性腫瘤,在外科手術(shù)中,為確定病變的切除范圍,因此精準(zhǔn)的病變定位至關(guān)重要。此前學(xué)者曾提出一種涂有熒光染料的近紅外熒光鈦夾,經(jīng)離體及動(dòng)物在體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)胃腸道腫瘤切除的術(shù)中導(dǎo)航,但尚未對(duì)制備鈦夾所需材料的安全性及穩(wěn)定性做出研究。因此,本研究選擇了五種可制備近紅外熒光鈦夾的材料,對(duì)比各種膠體的熒光強(qiáng)度及穩(wěn)定性,從而制備出可用于人體且穩(wěn)定的近紅外熒光鈦夾。構(gòu)建近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng)進(jìn)一步驗(yàn)證此鈦夾術(shù)中定位的可行性。[方法]牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)、玻璃離子水門汀粘結(jié)劑(Glass-ionomer cement,GIC)、光固化樹(shù)脂350XT(白色、半透明色)分別與不同濃度的吲哚菁綠(Indocyanine green,ICG)(乙醇溶液稀釋濃度為2.5、1.25、0.63、0.31、0.16、0.08、0.04、0.02、0.01、0.005mg/ml)混合,對(duì)比每種膠體的熒光強(qiáng)度并篩選出ICG的最佳濃度。將五種膠體與ICG混合后制成熒光鈦夾,置于腸液中驗(yàn)證膠體的穩(wěn)定性。同時(shí),將熒光鈦夾置于4℃、黑暗環(huán)境中儲(chǔ)存35天以驗(yàn)證其儲(chǔ)存性能。最后,將熒光鈦夾置于豬胃黏膜標(biāo)本下,使用小動(dòng)物成像系統(tǒng)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行近紅外熒光成像,通過(guò)定位鈦夾在黏膜層的位置來(lái)判斷此方法定位病變的可行性。采用熒光濾波片、近紅外相機(jī)、白光相機(jī)與商用光學(xué)配件構(gòu)建近紅外熒光腹腔鏡,并對(duì)其成像分辨率、速度等進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)對(duì)近紅外熒光膠體樣本、動(dòng)物在體下近紅外熒光鈦夾的熒光成像驗(yàn)證此系統(tǒng)的成像能力。[結(jié)果]1.0.02mg/ml的ICG溶液(512倍稀釋比例)分別與BSA、白色/半透明350XT混合后熒光信號(hào)最強(qiáng);ICG溶液濃度為0.078mg/ml(64倍稀釋比例)時(shí)PMMA與其混合后熒光最強(qiáng);0.039mg/ml(286倍稀釋比例)的ICG加入玻璃離子水門汀中信號(hào)最強(qiáng)。2.各種膠體與不同濃度的ICG進(jìn)行混合后可產(chǎn)生不同熒光強(qiáng)度的熒光。其中以BSA組熒光信號(hào)最強(qiáng),其次為半透明色350XT與白色350XT,之后為PMMA,GIC熒光信號(hào)最弱。除玻璃離子水門汀組外,其他各組的熒光強(qiáng)度均高于對(duì)照組(ICG乙醇溶液)。3.在穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中,BSA型鈦夾浸泡后熒光強(qiáng)度衰減近92.4%,PMMA組浸泡后熒光強(qiáng)度衰減約44.2%,GIC組熒光強(qiáng)度衰減約69.5%;然而,半透明色350XT與白色350XT浸泡后熒光強(qiáng)度僅衰減4.4%與20.2%。4.鈦夾儲(chǔ)存在黑暗、4℃環(huán)境下35天后的熒光強(qiáng)度可基本保持不變。5.離體動(dòng)物標(biāo)本成像中,膠體的熒光信號(hào)能穿透豬胃組織,可清晰觀察到鈦夾的位置。6.成功構(gòu)建出近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng),此系統(tǒng)的分辨率最大可至70um,在1920×1080分辨率下最高可實(shí)現(xiàn)100幀/秒的拍攝速度。在離體與在體實(shí)驗(yàn)中此系統(tǒng)均可呈現(xiàn)清晰的熒光圖像。[結(jié)論]經(jīng)驗(yàn)證,半透明型350XT型膠體為制備近紅外熒光鈦夾的最佳材料。將此種膠體制備的鈦夾置于動(dòng)物消化道標(biāo)本下進(jìn)行離體近紅外熒光成像,證實(shí)了可通過(guò)消化道漿膜層成像能夠明顯定位鈦夾位置,從而定位腫瘤病變、指導(dǎo)手術(shù)切除,從而縮小外科手術(shù)切除范圍,減少術(shù)后并發(fā)癥、改善患者的生存質(zhì)量。成功構(gòu)建了近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng),具有近紅外熒光成像、提高圖像質(zhì)量的優(yōu)勢(shì),初步具備了與近紅外熒光鈦夾相結(jié)合的條件,更加適用于胃腸道腫瘤的術(shù)中導(dǎo)航。半透明350XT型近紅外熒光鈦夾可輔助腹腔鏡實(shí)現(xiàn)胃腸道腫瘤病變的術(shù)中定位。
【圖文】：

各種膠體混合后加入 EP 管中使用 IVIS 系統(tǒng)進(jìn)行成像（圖1A）。0.02mg/ml 的 ICG 溶液（512 倍稀釋比例）與 BSA、白色/半透明 350XT 混

圖 2 半透明色/白色 350XT 膠體型熒光鈦夾熒光強(qiáng)度分析。A 一系列不同稀釋濃度的 ICG 溶液分別與半透明色/白色 350XT 混合后制備出熒光鈦夾。每個(gè)鈦夾前臂上代表一種 ICG 濃度。分別對(duì)兩種鈦夾進(jìn)行白光（左）和近紅外熒光（右）成像；B 使用IVIS Spectrum 系統(tǒng)對(duì)每個(gè)前臂上膠體的熒光強(qiáng)度進(jìn)行量化，對(duì)比不同 ICG 濃度下制備出熒光鈦夾的區(qū)別。3.3 近紅外熒光鈦夾熒光穩(wěn)定性研究為進(jìn)一步確定各種膠體能否長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定存在于消化液中，我們對(duì)膠體進(jìn)行了穩(wěn)定性研究。將各種膠體制備熒光鈦夾（ICG 均為最佳配比濃度）在消化液中浸泡 3h（圖 2A），可見(jiàn) BSA、PMMA 與 GIC 均有不同程度的膠體缺失與顏色減退，其中以 BSA 最明顯，PMMA 其次；相反，半透明色/白色 350XT 膠體顏色與大小未發(fā)生明顯變化。分別對(duì)比各種膠體在浸泡腸液前后的熒光強(qiáng)度變化（圖 2B、2C），BSA 型鈦夾浸泡后熒光強(qiáng)度衰減近 92.4%，PMMA 組浸泡后熒光強(qiáng)度衰減約 44.2%，GIC 組熒光強(qiáng)度衰減約 69.5%；然而，，半透明色 350XT 與白色 350XT
【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)】：R735;R318.08

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本文編號(hào)：2635114