【摘要】：[目的]胃腸道癌(Gastrointestinal tumor,GC)是常見的惡性腫瘤,在外科手術中,為確定病變的切除范圍,因此精準的病變定位至關重要。此前學者曾提出一種涂有熒光染料的近紅外熒光鈦夾,經離體及動物在體實驗驗證可實現胃腸道腫瘤切除的術中導航,但尚未對制備鈦夾所需材料的安全性及穩(wěn)定性做出研究。因此,本研究選擇了五種可制備近紅外熒光鈦夾的材料,對比各種膠體的熒光強度及穩(wěn)定性,從而制備出可用于人體且穩(wěn)定的近紅外熒光鈦夾。構建近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng)進一步驗證此鈦夾術中定位的可行性。[方法]牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)、玻璃離子水門汀粘結劑(Glass-ionomer cement,GIC)、光固化樹脂350XT(白色、半透明色)分別與不同濃度的吲哚菁綠(Indocyanine green,ICG)(乙醇溶液稀釋濃度為2.5、1.25、0.63、0.31、0.16、0.08、0.04、0.02、0.01、0.005mg/ml)混合,對比每種膠體的熒光強度并篩選出ICG的最佳濃度。將五種膠體與ICG混合后制成熒光鈦夾,置于腸液中驗證膠體的穩(wěn)定性。同時,將熒光鈦夾置于4℃、黑暗環(huán)境中儲存35天以驗證其儲存性能。最后,將熒光鈦夾置于豬胃黏膜標本下,使用小動物成像系統(tǒng)對標本進行近紅外熒光成像,通過定位鈦夾在黏膜層的位置來判斷此方法定位病變的可行性。采用熒光濾波片、近紅外相機、白光相機與商用光學配件構建近紅外熒光腹腔鏡,并對其成像分辨率、速度等進行測試。通過對近紅外熒光膠體樣本、動物在體下近紅外熒光鈦夾的熒光成像驗證此系統(tǒng)的成像能力。[結果]1.0.02mg/ml的ICG溶液(512倍稀釋比例)分別與BSA、白色/半透明350XT混合后熒光信號最強;ICG溶液濃度為0.078mg/ml(64倍稀釋比例)時PMMA與其混合后熒光最強;0.039mg/ml(286倍稀釋比例)的ICG加入玻璃離子水門汀中信號最強。2.各種膠體與不同濃度的ICG進行混合后可產生不同熒光強度的熒光。其中以BSA組熒光信號最強,其次為半透明色350XT與白色350XT,之后為PMMA,GIC熒光信號最弱。除玻璃離子水門汀組外,其他各組的熒光強度均高于對照組(ICG乙醇溶液)。3.在穩(wěn)定性實驗中,BSA型鈦夾浸泡后熒光強度衰減近92.4%,PMMA組浸泡后熒光強度衰減約44.2%,GIC組熒光強度衰減約69.5%;然而,半透明色350XT與白色350XT浸泡后熒光強度僅衰減4.4%與20.2%。4.鈦夾儲存在黑暗、4℃環(huán)境下35天后的熒光強度可基本保持不變。5.離體動物標本成像中,膠體的熒光信號能穿透豬胃組織,可清晰觀察到鈦夾的位置。6.成功構建出近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng),此系統(tǒng)的分辨率最大可至70um,在1920×1080分辨率下最高可實現100幀/秒的拍攝速度。在離體與在體實驗中此系統(tǒng)均可呈現清晰的熒光圖像。[結論]經驗證,半透明型350XT型膠體為制備近紅外熒光鈦夾的最佳材料。將此種膠體制備的鈦夾置于動物消化道標本下進行離體近紅外熒光成像,證實了可通過消化道漿膜層成像能夠明顯定位鈦夾位置,從而定位腫瘤病變、指導手術切除,從而縮小外科手術切除范圍,減少術后并發(fā)癥、改善患者的生存質量。成功構建了近紅外熒光腹腔鏡系統(tǒng),具有近紅外熒光成像、提高圖像質量的優(yōu)勢,初步具備了與近紅外熒光鈦夾相結合的條件,更加適用于胃腸道腫瘤的術中導航。半透明350XT型近紅外熒光鈦夾可輔助腹腔鏡實現胃腸道腫瘤病變的術中定位。
【圖文】：

各種膠體混合后加入 EP 管中使用 IVIS 系統(tǒng)進行成像（圖1A）。0.02mg/ml 的 ICG 溶液（512 倍稀釋比例）與 BSA、白色/半透明 350XT 混

圖 2 半透明色/白色 350XT 膠體型熒光鈦夾熒光強度分析。A 一系列不同稀釋濃度的 ICG 溶液分別與半透明色/白色 350XT 混合后制備出熒光鈦夾。每個鈦夾前臂上代表一種 ICG 濃度。分別對兩種鈦夾進行白光（左）和近紅外熒光（右）成像；B 使用IVIS Spectrum 系統(tǒng)對每個前臂上膠體的熒光強度進行量化，對比不同 ICG 濃度下制備出熒光鈦夾的區(qū)別。3.3 近紅外熒光鈦夾熒光穩(wěn)定性研究為進一步確定各種膠體能否長時間、穩(wěn)定存在于消化液中，我們對膠體進行了穩(wěn)定性研究。將各種膠體制備熒光鈦夾（ICG 均為最佳配比濃度）在消化液中浸泡 3h（圖 2A），可見 BSA、PMMA 與 GIC 均有不同程度的膠體缺失與顏色減退，其中以 BSA 最明顯，PMMA 其次；相反，半透明色/白色 350XT 膠體顏色與大小未發(fā)生明顯變化。分別對比各種膠體在浸泡腸液前后的熒光強度變化（圖 2B、2C），BSA 型鈦夾浸泡后熒光強度衰減近 92.4%，PMMA 組浸泡后熒光強度衰減約 44.2%，GIC 組熒光強度衰減約 69.5%；然而，，半透明色 350XT 與白色 350XT
【學位授予單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R735;R318.08

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本文編號：2635114