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目的:了解正常裸鼠不同器官不同成像参数的近红外线荧光表现;初步探讨近红外线光学成像(Neal Infra-red Optical 11naging)在动物活体的皮下HepG2移植瘤的成像表现。应用荧光成像动态监测无水酒精局部治疗、As<,2>O<,3>局部治疗和As<,2>O<,3>腹腔治疗的治疗疗效。
方法:活体解剖裸鼠3只,取其脑、心肺、肝脏、脾脏、肾脏等器官于小动物分子成像仪(Small Anireal Molecular Imager,SAMI)中成像,测量其背景荧光强度、荧光深度、荧光寿命等信息。HepG2皮下荷瘤鼠10只,应用小动物分子成像仪和非特异性探针Cy5.5对裸鼠移植瘤行近红外线光学成像,以得到早期肿瘤的大小和荧光强度信息。HepG2皮下荷瘤鼠17只,随机分为4组,分别使用无水酒精局部治疗、As<,2>O<,3>局部治疗和As<,2>O<,3>腹腔治疗裸鼠,每隔3天行近红外线荧光成像一次,统计分析瘤体积变化,监测和对比治疗疗效。
结果:裸鼠脑、心、肺、肝脏、肾脏、脾脏、饱胃、空胃的平均背景荧光强度分别为59.950,25.000,10.185,163.500,40.800,53.350,160.000,57.200(光子数);平均荧光深度分别为8.570,7.715(心肺),7.950,7.905,7.995,7.550,8.090,7.750(mm);平均荧光寿命分别为0.477,0.546(心肺),0.633,0.436,0.518,0.404,1.560,1.259(ns)。10只HepG2皮下荷瘤裸鼠中有8只肿瘤清晰成像,成像敏感度为8/10,成像瘤体的平均径线为3.717mm×2.612mm,平均体积为15.768 mm<3>。其余2只受背景荧光影响而肿瘤边界显示不清。近红外线荧光成像治疗后瘤体积变化结果分析,裸鼠各处理组组问存在统计学差异(F=7.914,p=0.002),对照组和无水酒精局部治疗组之间的差异有显著统计学意义(p=0.000),对照组和As<,2>O<,3>局部治疗组、无水酒精局部治疗组和As<,2>O<,3>腹腔治疗组之间的差异有统计学意义(p值分别为0.013和0.007)。
结论:裸鼠所有器官中,心肺的背景荧光强度最低,故胸背部皮下最适合作为HepG2移植瘤模型的种植位点。各器官荧光深度成像欠缺精确度。各器官可根据荧光寿命的不同加以区分。近红外线光学成像具有敏感性高的优点,应用非特异性探针即可在较早期阶段发现微小肿瘤。为肝癌的超早期诊断提供崭新的途径。而背景荧光干扰和成像深度有限是影响实验结果的因素,是急待解决的问题。近红外荧光成像可以从影像学角度动态监测不同药物的治疗疗效,对于药物的疗效评价和对比有重要价值。