光声成像在子宫内膜异位症诊断中的初步探究

【摘要】：背景及目的 子宫内膜异位症(内异症),在育龄期女性中的发病率大约为6-10%,从出现症状到确诊内异症,平均需要6年以上,而且最终往往需要依赖腹腔镜等有创/手术手段协助确诊。因此寻找能够早期无创诊断且敏感的诊断方法,包括新的影像学方法十分必要。光声成像(PAT)是目前生物医学领域新兴并且发展迅速的一种无创成像技术,利用物质吸收光能后产生声波的原理,结合光、声两种成像技术的优点,从而在提高成像深度的同时,实现高对比度以及高分辨率的图像。光声成像已经先后在活体小动物模型以及人实现了一系列结构、功能、甚至分子/基因成像。目前尚无有关内异症光声成像的报道,本研究的目的在于评估光声成像诊断内异症的可能性,寻找内异症的光声成像条件,评估光声成像针对内异症的敏感性、特异性及精确性,希望通过光声成像特殊的成像原理为内异症的早期诊断提供一种新的方向。 研究方法 收集异位症及非异位症患者的在位子宫内膜,通过皮下注射组织块混合液的方法建立裸鼠皮下子宫内膜异位症模型；在可见、近红外光谱(532nm,720-850nm)中选取不同波长,对人在位子宫内膜进行离体光声成像,计算并比较不同波长下的吸收强度和图像；使用上述人离体实验中吸收最强的光波进行裸鼠内异症模型的活体光声扫描,绘制病灶的一维、二维以及三维光声图像；统计分析内异症光声成像的敏感性、特异性,比较光声测量的病灶大小与实际测量之间的差异性；最后,通过HE染色及抗人ER、PR和CD10免疫组化染色确认收集标本、离体扫描标本,以及裸鼠内异症病灶标本的组织类型以及组织来源。 实验结果 内异症及非内异症患者在位子宫内膜均可成功建立裸鼠皮下内异症模型,总种植成功率为48.4%,内异症在位内膜种植成功率38.4%,非内异症在位内膜种植成功率55.0%。在离体人在位子宫内膜光声成像中,发现内膜组织在波长为532nm时的吸收强度为其他波长的10倍左右,在断层扫描图像中信噪比最高。用532nm的激光对裸鼠内异症模型行活体光声成像,定性方面,其敏感性(Se)为0.9375(SE=0.0605),特异性(Sp)为1(SE=0), Youden指数(J)为0.9375(SE=0.0605)。敏感性、特异性均较高,特异性要好于敏感性。定量方面,光声测量病灶最大直径和实际测量值之间无统计学显著性差异。同时还发现在532nm的波长下,病灶周围的血管也有很好的吸收,因而可以同时获得病灶及周围微血管的光声图像。最后,所收集标本、离体扫描标本以及裸鼠病灶均经病理和免疫组化证实为人子宫内膜。 结论 裸鼠皮下子宫内膜异位症模型是一种建立方法简单、研究内异症的发生发展、早期诊断以及疗效等理想模型。在波长532nm下,离体人在位子宫内膜表现出较强的吸收信号和信噪比,提示人在位子宫内膜及子宫内膜异位病灶可以某些波长下实现特异性的光声成像；而对活体内异症病灶的敏感性为0.9375,特异性为1,可准确测量病灶最小直径达到0.3mm,优于超声、MRI等现行内异症影像学诊断方法；此外,光声还可实现内异症病灶和周围微血管的同时成像,可为内异症病灶提供具体血供信息,并为内异症发生及血管形成等研究开辟新的方向。本研究中发现的光声成像可针对无色素的内膜腺体和间质特异性成像,对早期、微小、病灶以及深部浸润型病灶的早期和术中诊断,同时对子宫内膜的其他相关疾病如子宫内膜不典型增生、子宫内膜癌,和相关研究如鉴别内异症/非内异症患者子宫内膜等,光声成像也提供了一种新的方向和方法。

【关键词】：子宫内膜异位症 裸鼠子宫内膜异位症模型 光声成像
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R711.71
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