膝骨关节炎模型小鼠穴位敏化的光声成像研究

发布时间：2020-09-11 10:55

　　研究背景“穴位敏化”是指腧穴从生理状态下的“静息态”转换为病理状态下的“激活态”,通过这种方式实现接收刺激、调整机体状态的功能。而“敏化态腧穴”是疾病在体表的重要表现部位,因此其表现出不可忽视的临床价值。当前来说,针对穴位敏化的研究通常情况下集中在腧穴的光敏化、电敏化、热敏化及微循环敏化等诸多层面。而微循环作为人体脏器的重要结构,在物质供应与代谢、维持血流灌注及内环境稳定等各个层面都体现出十分重要的作用,与腧穴敏化存在紧密的联系。对于腧穴微循环敏化而言,其一般情况下表现为疾病状态下,特定腧穴的皮肤局部微循环流量及血管通透性发生明显变化。当前来说,腧穴敏化在组织微循环层次上的成像研究存在诸多尚待完善之处,不但成像技术方法比较单一,而且其特异性与精确度都相对较低,如此就阻碍了对腧穴敏化研究的进一步发展。光声成像技术(photoacoustic imaging,PAI)是一类比较先进的成像技术,其光学成像对比度达到较高的水平,对组织功能特性敏感,并且具备声学成像的高探测深度与非常理想的深层组织空间分辨率,能够表现出无损、活体、实时、功能、跨尺度等多个方面的优势。该技术可以实现在一定深度内毛细血管水平的皮下微循环成像,可以针对其结构形态展开客观的评析,因此在微循环成像领域表现出非常鲜明的优势。所以本文以PAI技术为核心方法完成穴位敏化研究,以期将穴位敏化过程的特征性改变——局部微循环血管形态结构与功能状态进行良好的呈现,从而分析腧穴内涵,探讨腧穴敏化的规律,为针灸临床提供有价值的参考。研究目的通过光声成像技术阐明膝骨关节炎小鼠足三里、阳陵泉、非穴由生理静息状态到病理敏化状态局部微血管形态改变,初步阐释穴位敏化现象在组织微循环结构层面的具体内涵。研究方法本研究采用动物实验,选用8周龄SPF级BALB/c小鼠12只,适应性饲养1周后,将其不定向分为三组,分别是空白组(Control)、膝骨关节炎模型组(Knee Osteoarthritis Model,KOA)以及假模型组(False Model,FM),各组分配4只。然后应用膝关节注射单碘乙酸盐方法于实验第0天小鼠KOA模型制备。其详细流程为:通过0.9%的无菌生理盐水调配0.05mg/μL的单碘乙酸盐(Mono-iodo-acetic acid,MIA)溶液,之后在腹腔当中注射特定浓度的戊巴比妥钠,使其成功麻醉,然后对右后肢膝关节周围的鼠毛进行清理,将关节屈曲到最大水平之后,通过27G无菌注射器将10μL准备好的MIA溶液通过右后肢膝髌韧带外侧向膝关节腔内注射。FM组按照完全一致的方法在右后肢膝关节腔中注入10μL0.9%的生理盐水,Control组不进行任何操作。检测方法和指标:在实验第0,7,21天,应用PAI系统对各组小鼠右后肢足三里、阳陵泉及非穴区微循环血管弯曲度、直径百分比、密度展开测定。应用微血管定量分析算法在Matlab工具内完成数据分析。在实验开始后的第21天,根据有关规范进行PAI检测,之后将各组小鼠腹腔注射一定浓度的戊巴比妥致死。取右膝关节采用番红固绿染色,在光学显微镜下观察膝关节组织形态学改变。研究结果1番红固绿染色切片观察结果实验开始后的第21天,Control组软骨基质很大程度上表现出均匀的红色,潮线明晰;FM组软骨表明光滑,软胞紧密排列,软骨层番红染色均匀呈红色。此外,Control组和FM组软骨表明及软骨形态完整没有受到损伤。KOA组关节软骨厚度变薄,细胞排列紊乱,软骨侵蚀基质流失,软骨裂隙的数量增加,染色相对较浅且不均匀,软骨表层剥蚀,而且发生了一定程度的变形,产生较多的中层囊肿。2足三里、阳陵泉、非穴穴区的PIA图及微循环结构的定量分析结果2.1微循环血管弯曲度结果实验第0,7,21天,PAI系统显示各组的足三里、阳陵泉、非穴穴区之间,KOA组与Control组进行对比之后P0.05,Control组与FM组比较P0.05,微血管弯曲度没有显著差异。2.2微血管直径百分比结果微血管的直径区间为5～100μm,在足三里、阳陵泉及非穴局部直径区间为20～60 μm。在实验进行的第0,7,21天,各组的足三里、阳陵泉、非穴穴区之间,KOA组与Control组比较P0.05,KOA组与FM组比较P0.05,微血管直径百分比没有显著差异。2.3微血管密度结果实验第0,7,21天,各组的足三里、阳陵泉、非穴穴区之间,KOA组与Control组进行对比,其P0.05,KOA组与FM组进行对比,P0.05,微血管密度没有显著差异。研究结论(1)本实验结果表明,Control组、KOA组和FM组小鼠足三里、阳陵泉及非穴的微血管弯曲度、直径百分比及密度都没有发现显著的变化(P0.05)。这说明在穴位敏化状态下,腧穴及非穴局部微循环结构没有出现变化。(2)在KOA疾病状态下,治疗常用穴位阳陵泉、足三里的局部微循环结构变化不明显,穴位敏化的内涵可能是微循环所对应的功能状态出现一定变化。(3)本文首次将PAI技术在穴位敏化状态下腧穴局部微血管形态改变的研究中进行应用,其不但是穴位活体成像研究的创新,并且也为穴位敏化实时高分辨率成像研究奠定了坚实的基础。
【学位单位】：北京中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R245;R-332
【部分图文】：

示意图,小鼠,示意图,光声

逑２光声成像逡逑第０、７和２１天ＧＢ３４、ＳＴ３６和非穴位部位光声成像（ＰＡＩ图）结果如图３邋－邋７所示。逡逑小鼠右下肢外侧４．５毫米＞＜６．５毫米区域微循环观察清晰。微血管直径在５邋－邋１００微米之间，逡逑主要在0８３４、５丁３６和非穴位部位的２０－６０微米之间。0８３４、５丁３６和非穴位部位的微逡逑循环结构可以在不同时期清晰区分。在第０、７和２１天，各组的ＧＢ３４、ＳＴ３６和非穴位逡逑部位的微血管变化无显著性差异。在三组中没有观察到血管结构的明显变化。逡逑ａ逡逑－逦ＧＢ３４逡逑－－逦ｖ邋邋Ｔｈｅ邋ｎｏｎ－Ａｃｕｐｏｉｎｔ逡逑ｗｉ、＞邋ＳＴ３６逡逑ＩＨＨｉ逡逑图３邋．小鼠ＳＴ３６、ＧＢ３４和非穴位示意图。ＳＴ３６位于胫骨前肌，距胫骨前结节外侧和远端５毫米。逡逑非穴（Ｔｈｅ邋ｎｏｎ－Ａｃｕｐｏｉｎｔ）穴位部位位于ＳＴ３６外侧５毫米处。ＧＢ３４位于膝关节后外侧腓骨头逡逑下方的凹陷处＾右侧下肢最大振幅投影图像，其中ＳＴ３６、ＧＢ３４和非穴位（Ｔｈｅｎｏｎ－Ａｃ叩ｏｉｎｔ）逡逑显示为亮点。比例尺为５００叫１邋（邋ｃ邋）右侧下肢表面用黑色记号笔标记ＳＴ３６、ＧＢ３４和非穴位。逡逑ＳＴ３６、ＧＢ３４和非穴位部位分别用橙色、蓝色和绿色箭头表示。逡逑４７逡逑

区域图,下肢,区域,橙色

图４．右侧下肢的地图图像（４．５毫米＊６．５毫米区域）。黄色虚线方框（ａ）中直径为５、１５、２５、逡逑４０、５０和６０微米的微血管分别标有白色、橙色、绿色、蓝色、紫色和灰色箭头。比例尺逡逑为邋５００逡逑

血管,图像,比例尺

图５邋．分别示出了邋Ｃｏｎｔｒｏｌ组中ＳＴ３６、ＧＢ３４和非穴位位置的最大振幅投射图和穴区局部分段体逡逑积ＯＲ－ＰＡＭ图像及血管中心覆盖线。比例尺为２００邋ｎｍ。逡逑４９逡逑

【相似文献】