小动物CT在软组织研究中的应用

背景：在病理研究及药效研究领域，对患病动物模型的需求越来越多。但是一个主要技术难题是对同一个动物进行长时间的无创性研究。Micro-CT是一种很有效的对实验动物进行诊断性成像的仪器。但是，软组织，尤其是脑部的对比度不够，无法完成细致的研究。本文利用LCT200对肝损伤及脑梗塞部位进行扫描成像,结果表明该仪器能够获得很好的软组织成像图片。

 

方法: 我们对脑梗塞和肝缺血的小鼠模型进行了对比增强型CT（CECT）研究，通过对损伤处的体积进行定量分析，我们连续两周对模型动物病理状态的变化进行了研究。我们同时比较了中风大鼠和缺血小鼠的micro-CT及11.7-T micro-MRI的图片，同时通过病理分析进一步确认了CECT的诊断结果。

 

主要发现:在脑梗塞模型中，血管渗透性在手术开始后3天到一周显著增加，这一变化可由Evans蓝染色确认。肝损伤体积的定量数据表明不同基因型小鼠恢复能力的差异。对同一只脑中风大鼠或脑梗塞小鼠的CT和MRI图像的对比证明了体积测量的准确性，同时证明CT的空间分辨率和对比度分辨率与MRI相近。同时，CT成像的结果与病理分析数据相一致。

 

结论：这一研究表明CECT的扫描方法对啮齿类动物的组织/器官（包括脑部）的定性定量研究非常有效，同时该手段也非常适合对同一个动物进行长时间的研究。

 

图一 .WT组与 plasminogen KO 组小鼠肝损伤的差异比较。

A. CECT扫描表明，在WT小鼠中，存在肝损伤随时间推移而逐步修复的过程，这一修复在KO小鼠中没有被发现（箭头表明肝损伤的区域）。B. WT小鼠中肝部损伤修复进程的定量分析。C.KO小鼠在DAY1和DAY14这两周内，肝部损伤部位体积的变化情况。 D. 对肝损伤中间部位的H&E染色。

图二. 脑中风SHRSP大鼠的脑部CT及MR图像。

A. 中风两周后，对同一只SHRSP大鼠的脑中风区域的CECT (左), T2-weighted MR (T2WI, 中), 及 H&E 染色（右）成像 图片。 B. 中风三周后，对同一只SHRSP大鼠脑中风区域的CECT (左), T2-weighted MR (T2WI, 中), 及 H&E 染色（右）成像图片。C.四周后的成像图片 D.对C中的大鼠后脑部的成像图片。

 

      本次研究表明了利用LCT200 micro-CT对病理动物模型进行研究的优势。首先，这种对小动物进行非入侵式的成像方式使得我们可以对每个动物进行长时间的连续监测。因此，这种方法可以减少对实验动物数量的需求，并且加速了对疾病进程的病理研究，而且可以帮助我们对治疗性药物进行筛选。其次，LCT200 micro-CT的成像方式能够提供精准可靠的软组织病理变化的细节的信息。正如我们在实验结果中看到的，LCT200扫描所得到的结果与传统的组织学研究相一致。另外，对同一动物在长时间内反复的扫描使得我们能够对同一损伤进行精确的定性和定量的研究。第三，这种非入侵式的手段对临床前的研究意义重大。未来，利用micro-CT的技术对病理模型进行扫描研究将为医药研究提供大量的重要信息。