多功能超聲造影劑的制備及顯像實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、第一部分多功能超聲造影劑的制備及性能檢測(cè)
　　目的：制備一種新型多功能超聲造影劑Fe3O4-PFOB納米乳，并對(duì)其基本性質(zhì)及體外顯像效果進(jìn)行檢測(cè)。
　　方法：采用薄膜-超聲法將超順磁性氧化鐵(SPIO)Fe3O4納米顆粒裝載到全氟溴辛烷(PFOB)納米乳的殼膜中，制備多功能超聲造影劑Fe3O4-PFOB納米乳。分別在光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡及透射電子顯微鏡下觀察造影劑的形態(tài)與結(jié)構(gòu)；采用原子吸收分光光度計(jì)檢測(cè)造影劑的鐵含量；用

2、激光測(cè)徑儀檢測(cè)造影劑粒徑與分布；用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)及磁共振儀檢測(cè)造影劑的磁學(xué)性質(zhì)；體外超聲、磁共振及CT顯像評(píng)價(jià)造影劑的顯像效果。
　　結(jié)果：光鏡和原子力顯微鏡觀察，采用本法制備的：Fe3O4-PFOB造影劑形態(tài)規(guī)則，呈球形，分散較好，透射電鏡顯示造影劑為殼核結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e3O4納米顆粒均勻分布于造影劑的殼膜中。原子吸收光譜法測(cè)得造影劑中鐵含量為62.5μg/ml。造影劑的粒徑為200～250 nm，具有超順磁性，其磁敏感效應(yīng)與殼膜中裝

3、載的Fe3O4的含量有關(guān)。體外顯像實(shí)驗(yàn)顯示，F(xiàn)e3O4-PFOB納米乳能夠較PFOB納米乳產(chǎn)生更強(qiáng)的超聲回聲信號(hào)，并具有一定的磁敏感性及射線不透性，能夠增強(qiáng)磁共振與CT顯像。
　　結(jié)論：Fe3O4-PFOB造影劑具有粒徑小，分散好，超順磁性等優(yōu)點(diǎn)，在體外能夠增強(qiáng)超聲、磁共振及CT顯像，是一種新型的多功能超聲造影劑。
　　第二部分多功能超聲造影劑增強(qiáng)超聲、磁共振及CT顯像實(shí)驗(yàn)研究
　　目的：
　　1.探討Fe3O4

4、-PFOB造影劑體外巨噬細(xì)胞顯像效果。
　　2.探討Fe3O4-PFOB造影劑對(duì)正常大鼠肝實(shí)質(zhì)的超聲、磁共振及CT顯像效果，及其體內(nèi)安全性。
　　方法：
　　1.體外培養(yǎng)小鼠單核巨噬細(xì)胞RAW264.7，加入不同濃度Fe3O4-PFOB造影劑孵育3h后，采用普魯士藍(lán)染色觀察巨噬細(xì)胞對(duì)造影劑的吞噬，采用MTT法檢測(cè)造影劑對(duì)細(xì)胞活性的影響，并對(duì)吞噬了Fe3O4-PFOB的巨噬細(xì)胞懸液進(jìn)行超聲、磁共振及CT顯像。
　　

5、2.健康SD大鼠20只，隨機(jī)分為2組(每組10只)，分別為Fe3O4-PFOB組(靜脈注射Fe3O4-PFOB納米乳)及PFOB組(靜脈注射PFOB納米乳)。于造影劑注射前及注射后不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)大鼠肝臟行超聲、磁共振及CT掃描，并應(yīng)用圖像分析軟件評(píng)價(jià)造影效果。掃描結(jié)束后，取大鼠肝臟組織進(jìn)行HE染色及普魯士藍(lán)染色。
　　3.觀察造影后一個(gè)月內(nèi)實(shí)驗(yàn)大鼠生命體征的改變，并分別于Fe3O4-PFOB注射前及注射后第7 d、14 d、30 d

6、取大鼠靜脈血進(jìn)行肝、腎功能檢測(cè)。
　　結(jié)果：
　　1.普魯士藍(lán)染色顯示，巨噬細(xì)胞對(duì)Fe3O4-PFOB的吞噬作用呈濃度依賴性，隨著造影劑濃度的增加，巨噬細(xì)胞吞噬的量也增加，并且Fe3O4-PFOB被巨噬細(xì)胞吞噬后對(duì)其增殖活性無明顯影響。巨噬細(xì)胞體外顯像顯示，與對(duì)照組比較，吞噬了Fe3O4-PFOB的巨噬細(xì)胞在超聲、磁共振及CT顯像中均有明顯的增強(qiáng)效果。
　　2.在體內(nèi)超聲顯像中，與PFOB納米乳相比，F(xiàn)e3O4-PFO

7、B具有更好的增強(qiáng)大鼠肝實(shí)質(zhì)超聲顯像效果，而且其增強(qiáng)顯影時(shí)間更長(zhǎng)；在磁共振顯像中，F(xiàn)e3O4-PFOB組表現(xiàn)出負(fù)性增強(qiáng)效果，而PFOB組未見明顯增強(qiáng)。在Fe3O4-PFOB造影后2 h肝臟T2*時(shí)間最短，在GRE-T2*WI序列上，肝實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度下降最顯著；在CT顯像中，F(xiàn)e3O4-PFOB納米乳與PFOB納米乳均能有效增強(qiáng)大鼠肝實(shí)質(zhì)的影像密度，兩者CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。普魯士藍(lán)染色顯示Fe3O4-PFOB納米乳主要分布在肝血竇內(nèi)。

8、r>　　3.實(shí)驗(yàn)大鼠在造影后1個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)明顯異常，不同觀測(cè)時(shí)間點(diǎn)大鼠肝、腎功能各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論：
　　1.Fe3O4-PFOB在體外能夠被巨噬細(xì)胞吞噬，且巨噬細(xì)胞的吞噬不影響其增強(qiáng)顯像的特性。
　　2.Fe3O4-PFOB體內(nèi)穩(wěn)定性好，能夠被肝臟巨噬細(xì)胞吞噬，增強(qiáng)肝實(shí)質(zhì)的超聲、磁共振及CT顯像，是一種安全、有效的的多功能超聲造影劑。
　　第三部分多功能超聲造影劑診斷肝臟局灶性病變的實(shí)驗(yàn)研

9、究
　　目的：
　　1.探討Fe3O4-PFOB增強(qiáng)CT顯像對(duì)兔VX2肝腫瘤的顯示能力。
　　2.探討Fe3O4-PFOB增強(qiáng)超聲、磁共振及CT顯像對(duì)誘發(fā)性大鼠肝硬化肝癌的診斷價(jià)值，并分析肝內(nèi)局灶性病變Fe3O4-PFOB增強(qiáng)顯像與病理改變的關(guān)系。
　　方法：
　　1.采用瘤塊種植法建立兔VX2肝腫瘤模型，建模后第18天對(duì)荷瘤兔行肝臟CT平掃及Fe3O4-PFOB增強(qiáng)掃描，測(cè)量造影前后瘤灶與周圍肝實(shí)質(zhì)的CT

10、值，并計(jì)算肝實(shí)質(zhì)/瘤灶影像密度比。取兔腫瘤組織及周圍正常肝組織，制作冰凍切片，并進(jìn)行HE染色及普魯士藍(lán)染色。
　　2.采用二乙基亞硝胺(diethylnitrosamine，DEN)誘發(fā)大鼠肝硬化肝癌模型。SD大鼠50只(實(shí)驗(yàn)組40只，對(duì)照組10只)，實(shí)驗(yàn)組給予DEN灌胃，對(duì)照組給予等量生理鹽水灌胃，至14周停藥。在第14～22周期間，隨機(jī)抽取兩組大鼠進(jìn)行超聲、磁共振及CT Fe3O4-PFOB增強(qiáng)檢查。取大于3 mm的結(jié)節(jié)及周圍

11、肝組織，進(jìn)行HE染色及Kupffer細(xì)胞的免疫組化染色。分別計(jì)算肝內(nèi)局灶性病灶相對(duì)于周圍肝組織的Kupffer細(xì)胞計(jì)數(shù)比以及Fe3O4-PFOB強(qiáng)化比，并分析兩者的相關(guān)性。統(tǒng)計(jì)單一顯像模式及三種顯像模式聯(lián)合應(yīng)用對(duì)肝癌(HCC)與肝硬化結(jié)節(jié)(RNs)診斷的敏感性、特異性與準(zhǔn)確性。
　　結(jié)果：
　　1.與CT平掃時(shí)比較，F(xiàn)e3O4-PFOB造影后，肝實(shí)質(zhì)的影像密度隨時(shí)間的推移逐漸增加，而瘤灶內(nèi)的影像密度未見明顯改變，肝實(shí)質(zhì)/瘤灶

12、影像密度比顯著增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。冰凍切片及普魯士藍(lán)染色均顯示正常肝組織內(nèi)有大量造影劑聚集，而腫瘤組織內(nèi)幾乎未見造影劑分布。
　　2.成功建立大鼠肝硬化肝癌模型23只，共檢出直徑大于3 mm的肝內(nèi)局灶性病變57個(gè)，其中HCC38個(gè)，RNs19個(gè)。在Fe3O4-PFOB增強(qiáng)顯像中，HCC在三種顯像模式下均未見明顯增強(qiáng)，而RNs在三種顯像模式下可有不同程度的增強(qiáng)，兩者的Fe3O4-PFOB強(qiáng)化比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

13、<0.05)。光鏡下觀察，RNs組織內(nèi)Kupffer細(xì)胞數(shù)明顯多于HCC，兩者的Kupffer細(xì)胞計(jì)數(shù)比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。相關(guān)性分析顯示，肝內(nèi)局灶性病變的Fe3O4-PFOB強(qiáng)化比與Kupffer細(xì)胞計(jì)數(shù)比具有良好的相關(guān)性。三種顯像模式的聯(lián)合應(yīng)用可提高單一顯像模式對(duì)肝內(nèi)良惡性病變?cè)\斷的敏感性、特異性與準(zhǔn)確性。
　　結(jié)論：
　　1.Fe3O4-PFOB能夠顯著提高腫瘤組織與周圍肝組織的對(duì)比效果，對(duì)肝腫瘤的診斷具