基于X射线相衬CT的肝纤维化微血管定量分析与血管类型区分研究

发布时间：2017-04-29 14:15

  本文关键词：基于X射线相衬CT的肝纤维化微血管定量分析与血管类型区分研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：X射线相衬成像(phase-contrast imaging,PCI)能够大幅度提高图像的衬度,特别适用于区分具有微小密度差异的生物软组织。和传统X射线成像相比,PCI具有超过1000倍的敏感度。PCI能够获得高分辨率的图像且辐射剂量较低,因此,它在生物医学成像上具有明显的优势。结合CT技术,相衬CT展现了优于传统CT的特点,它能够获得生物软组织的高分辨率CT图像。因此,相衬CT的研究在生物医学成像上具有重要的研究价值和应用前景。肝纤维化是对慢性肝损伤的一种可逆修复反应,它表现为细胞外基质在肝内的过量沉积。肝纤维化可能最终发展成为肝硬化,表现为肝小叶结构被破坏,假小叶及结节形成,并可能伴随门脉高压。肝纤维化的发展变化与肝内微血管结构和形态密切相关,微血管变化被认为是近来发现的肝纤维化最重要的病理生理学特征之一。肝脏中的微血管成像能够用来评估纤维化的进展,辅助实现肝纤维化的早期发现以及纤维化程度的客观评估。在本研究工作中,基于相衬CT技术的大鼠肝纤维化成像实验在上海光源X射线成像及生物医学应用光束线站完成。结合相衬CT和三维可视化技术,本文致力于研究肝纤维化微血管结构和病理特征,主要的研究内容如下:(1)在本研究中,样品为24只Sprague-Dawley大鼠,肝纤维化模型是由四氯化碳诱导而成。所有的样品分作四个组,每组6只大鼠,四个组分别为正常、轻度、中度和重度肝纤维化。利用相衬CT技术,不同级别的肝纤维化样品在不加造影剂的情况下进行成像研究,目的是研究纤维化发展中肝内微血管的变化。本文结合相衬CT和三维可视化技术,重建出不同级别肝纤维化微血管三维结构,并在三维血管重建基础上获得血管的卷曲度、内壁纹理、分形维数和默里偏差等形态指标,利用微血管的形态变化定量分析了肝纤维化的发展。同样,基于重建的肝纤维化样品中的三维微血管,计算了微血管密度,并利用病理组织学CD34免疫组化方法对微血管密度进行验证。此外,直接测量并记录了大鼠门静脉压力数值,并对微血管变化与门脉压力进行了相关性分析。研究结果表明相衬CT能够清楚地描述不同级别肝纤维化中的微血管形态和数量的变化,利用三维微血管变化能够更好地刻画纤维化进展,而且统计分析证实了微血管变化和门脉压力之间有很好的相关性,这在研究门脉高压上具有重要的潜力。(2)在胆管结扎型肝纤维化模型中,血管病变与胆管病变相互影响共同促进病程进展,有效地观察血管与胆管的形态结构有助于明确其微循环机制和病理特征。在本文的研究中,在不加造影剂的情况下,利用相衬CT技术显示了不同病变程度的胆管结扎肝纤维化模型中的微血管,病理切片对照证实了CT图像在显示微血管形态上的一致性。结合相衬CT和三维可视化技术,不同病变程度的肝纤维化微血管三维结构被清楚地显示出来。在正常的肝脏样品中,三维微血管呈现规则的形状;在纤维化样品中,由于纤维组织的挤压,血管的杂乱和形态变形等变得明显,因结扎而扩张的胆管显示的非常清晰。在严重的肝纤维化样品中,靠近肝脏表面边缘处还可观察到呈团簇状分布的新生胆管结构。基于重建的肝纤维化样品中三维微血管结构特点,不同类型血管(门静脉与肝静脉)和不同类型胆管(胆管与新生胆管)能够被有效地被区分出来,且具有良好的敏感性、特异性、准确性和一致性。研究表明相衬CT能够很好地评估肝纤维化发展中血管的结构和病理变化。
【关键词】：CT重建 相衬CT 三维重建 肝纤维化 微血管形态 微血管密度 门脉压力
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R575.2;R816.5
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 缩略语/符号说明12-13
• 第一章 前言13-26
• 1.1 肝纤维化13-16
• 1.2 X射线相衬CT成像16-17
• 1.3 X射线相衬CT的医学研究进展17-20
• 1.4 相衬成像在肝纤维化微血管成像上的研究进展20-23
• 1.5 血管定量分析研究进展23-24
• 1.6 研究目的和意义24
• 1.7 研究内容和方法24-25
• 1.8 论文结构安排25-26
• 第二章 X射线相衬成像原理26-38
• 2.1 X射线及同步辐射光26-29
• 2.1.1 X射线26-27
• 2.1.2 同步辐射光特性27
• 2.1.3 同步辐射光发展27-28
• 2.1.4 上海光源28-29
• 2.2 X射线相衬成像及其CT成像原理29-31
• 2.2.1 X射线吸收成像29-30
• 2.2.2 X射线相衬成像30-31
• 2.2.3 X射线相衬CT成像原理31
• 2.3 类同轴成像31-33
• 2.4 相位恢复33-37
• 2.5 本章小结37-38
• 第三章 肝纤维化模型微血管形态与数量改变定量分析38-66
• 3.1 实验模型和成像38-42
• 3.1.1 肝纤维化模型制备与分组38-39
• 3.1.2 成像实验及数据采集39-42
• 3.2 数据处理及肝纤维化分析方法42-54
• 3.2.1 图像处理42-43
• 3.2.2 切片分析43-44
• 3.2.3 肝纤维化血管形态学分析44-52
• 3.2.4 肝纤维化血管数量改变分析52-53
• 3.2.5 肝表面分析53
• 3.2.6 统计分析53-54
• 3.3 实验结果与分析54-63
• 3.3.1 病理切片分析54-55
• 3.3.2 微血管形态改变55-59
• 3.3.3 微血管数量改变59-60
• 3.3.4 肝表面粗糙度分析60-62
• 3.3.5 微血管改变与门脉压力相关性分析62-63
• 3.4 讨论63-65
• 3.5 本章小结65-66
• 第四章 基于相衬CT的肝纤维化血管与胆管类型区分66-77
• 4.1 实验材料和方法66-67
• 4.1.1 肝纤维化模型制备与分组66
• 4.1.2 成像操作及图像处理66-67
• 4.1.3 切片处理67
• 4.2 相衬CT敏感性、特异性、准确性分析67-69
• 4.3 实验结果69-75
• 4.3.1 投影图分析69-70
• 4.3.2 相衬CT与病理切片对比分析70-71
• 4.3.3 相衬CT的敏感性、特异性和准确性71-73
• 4.3.4 3D血管形态分析73-74
• 4.3.5 血管分割74-75
• 4.4 讨论75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-81
• 5.1 总结77-79
• 5.2 展望79-81
• 参考文献81-91
• 发表论文和参加科研情况说明91-93
• 综述93-103
• 综述参考文献100-103
• 致谢103

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邹圣强,齐宗利;91例非老年慢性乙型肝炎肝纤维化的诊断[J];中国基层医药;2001年04期

2 曾民德;肝纤维化的诊断和治疗[J];肝脏;2001年S1期

3 田养年,邓淑玲,张武智;中西医结合治疗肝纤维化的新进展[J];中国中医药信息杂志;2001年S1期

4 曾民德;肝纤维化的治疗及其疗效评估[J];中国中西医结合杂志;2002年05期

5 谢彦华,刘春荣;基质金属蛋白酶抑制剂与肝纤维化[J];临床荟萃;2002年08期

6 李清华,战淑慧,卞鲁岩,秦成勇,劳萍;转化生长因子-β_1和纤溶酶原激活物抑制物-1在肝纤维化中的作用及关系[J];中华消化杂志;2004年02期

7 王吉耀;重视肝纤维化的基础与临床研究[J];中华医学杂志;2005年15期

8 陆伦根,曾民德;肝纤维化的诊断和评估[J];中华肝脏病杂志;2005年08期

9 时昭红,邓长生;肝纤维化的防治研究进展[J];国外医学(内科学分册);2005年03期

10 刘克洲;侯伟;;肝纤维化的治疗策略[J];中国中西医结合杂志;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘勇钢;卢建华;;瘦素与肝纤维化关系及研究方法探讨[A];中华医学会病理学分会2009年学术年会论文汇编[C];2009年

2 袁凤仪;;浅议中西医防治肝纤维化的研究[A];贵州省中西医结合学会2010年消化系病学术交流会暨非酒精性脂肪肝研究进展学习班资料汇编[C];2010年

3 杜绪胜;;肝纤维化的中西医结合研究现状[A];中国中西医结合学会第十六次全国消化系统疾病学术研讨会论文汇编[C];2004年

4 赵新颜;王宝恩;贾继东;;先天性肝纤维化的临床病理特点[A];中华医学会第十二次全国病毒性肝炎及肝病学术会议论文汇编[C];2005年

5 李骥;董培红;金益辉;卢明芹;潘发奋;王帮松;陈永平;;维生素D受体基因多态性与肝纤维化关系初步研究[A];第九次浙江省中西医结合肝病学术会议论文汇编[C];2006年

6 张磊;李俊;黄成;吕雄文;金涌;朱鹏礼;;肝纤维化逆转的机制研究[A];第十届全国生化与分子药理学术会议论文摘要汇编[C];2007年

7 徐叶进;;胰岛素样生长因子-1在大鼠肝纤维化组织中的表达及意义[A];2012年浙江省医学会肝病、感染病学学术年会暨浙江省感染科医师学术年会论文集[C];2012年

8 贾继东;;肝纤维化的发生机理及治疗进展[A];第6届全国疑难及重症肝病大会论文集[C];2011年

9 杨从意;陈英杰;程晶;李群;周大桥;;浅谈肝纤维化的临床研究进展[A];中华中医药学会第十三届内科肝胆病学术会议论文汇编[C];2008年

10 郭宇;曾华强;罗时兵;何丽珍;;中西医结合诊疗肝纤维化的几点思考[A];第十八次全国中西医结合肝病学术会议论文汇编[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张昀;肝纤维化可以治疗[N];健康报;2005年

2 陈斌;肝纤维化可以逆转吗？[N];大众卫生报;2007年

3 范又;肝病专家指出治疗肝纤维化中医药疗效世界领先[N];光明日报;2007年

4 陈黎明;肝纤维化[N];家庭医生报;2006年

5 通讯员 陈丽霞邋王怀民 记者 赵凤华;黄连素可能治肝纤维化[N];科技日报;2008年

6 蒋明邋通讯员 陈丽霞 王怀民;黄连素治疗肝纤维化有效果[N];健康报;2008年

7 健康时报记者 刘桥斌;测肝纤维化免穿刺[N];健康时报;2009年

8 解放军302医院肝纤维化无创诊疗中心 陈国凤 黄显斌 整理;肝纤维化检查进入无创时代[N];健康报;2009年

9 第二军医大学长征医院教授 谢渭芬　整理 王根华;阻断肝纤维化发展的链条[N];健康报;2010年

10 黄丁毅;福瑞股份：肝纤维化专科面对“做大”命题[N];医药经济报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李俊峰;单采血浆所致慢性HCV感染20年自然史及其鞘脂组学研究[D];兰州大学;2015年

2 沈亚琪;肝纤维化动物模型的功能磁共振定量研究及部分临床应用[D];华中科技大学;2010年

3 刘燕;间充质干细胞在肝纤维化形成中的作用及机制研究[D];第二军医大学;2011年

4 强晖;肝纤维化相关基因的筛选及其功能初步研究[D];第二军医大学;2003年

5 罗燕军;银杏叶提取物对大鼠肝纤维化的防治作用及其机制[D];武汉大学;2004年

6 徐佳;肝脏特异性磁共振增强成像定量评价大鼠肝纤维化与肝功能[D];北京协和医学院;2015年

7 范国华;大鼠肝纤维化的MR功能成像及磁粒子标记BMSCs移植修复肝损伤的MR示踪实验研究[D];苏州大学;2009年

8 施旭光;虎金颗粒抗免疫性肝纤维化作用的实验研究[D];广州中医药大学;2005年

9 田晓丽;硒对金属硫蛋白的诱导表达及对肝纤维化的防护作用研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年

10 解丽梅;应用超声造影评价肝纤维化的实验与临床研究[D];中国医科大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张丽君;水飞蓟素联合吡喹酮治疗小鼠血吸虫病肝纤维化的实验研究[D];湖北科技学院;2015年

2 张美;肝纤维化无创模型对聚乙二醇干扰素α治疗HBeAg阳性慢性乙型肝炎疗效的预测价值[D];福建医科大学;2015年

3 楼印fE;慢性乙型肝炎肝纤维化无创模型比较研究[D];福建医科大学;2015年

4 高永振;基于超声射频时间序列的早期肝纤维化检测及程度识别研究[D];华南理工大学;2015年

5 李旭;γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT）与乙肝表面抗原定量比值对慢性乙型肝炎病毒感染患者纤维化的评价[D];安徽医科大学;2015年

6 陈小霞;EZH2在肝纤维化中的作用及其部分机制研究[D];安徽医科大学;2015年

7 谢力骏;2型糖尿病对NAFLD患者肝纤维化进展相关性研究[D];广西医科大学;2015年

8 曾祥华;慢性乙型肝炎肝纤维化的无创诊断与机制研究[D];第三军医大学;2015年

9 冯文强;SIRT1在小鼠肝纤维化中的作用及其相关分子的组学研究[D];第四军医大学;2015年

10 张静雯;间充质干细胞通过调控枯否细胞M1型和M2型改善肝纤维化的实验研究[D];第四军医大学;2015年

  本文关键词：基于X射线相衬CT的肝纤维化微血管定量分析与血管类型区分研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：335052