研究目的
使用商用光声成像断层扫描系统,对皮下头颈部肿瘤模型(通常为缺氧状态)中血红蛋白(Hb)、氧合血红蛋白(HbO2)、总血红蛋白(HbT)及血氧饱和度(sO2)的光声成像测量进行生物变异性特征分析,并评估基线变化以供未来治疗反应研究参考。
研究成果
麻醉时间是光声信号中时间变异性的最大来源。建议纵向研究采用严谨的实验方案,包括固定成像起始时间和假手术对照。光声成像在评估肿瘤血红蛋白和氧合变化方面显示出潜力,这对监测影响血管系统的癌症治疗可能具有重要价值。
研究不足
该研究仅评估了一种肿瘤类型(皮下头颈部肿瘤),其他肿瘤类型可能表现出不同变化。多光谱光声断层扫描系统未考虑光通量校正,这可能影响测量结果。注射麻醉剂和实验设置(如静水压)可能对结果产生影响,需进一步研究以明确这些效应。
1:实验设计与方法选择:
研究采用多光谱光声断层扫描(MSOT)设备对小鼠皮下头颈部肿瘤进行成像。评估了75分钟内的短期变异性和6天内的长期变异性,包括麻醉和重新定位的影响。应用线性回归模型和统计分析(如方差分析、t检验)。
2:样本选择与数据来源:
使用人头颈部鳞状细胞肿瘤模型CALR,皮下注射至雌性FOXnun1小鼠。当肿瘤体积达到约200 mm3时进行成像。
3:实验设备与材料清单:
MSOTinVision-256TF小动物扫描仪(iThera Medical GmbH)、麻醉剂(咪达唑仑-芬太尼-美托咪酯)、超声成像凝胶、聚氯乙烯薄膜、蒸馏水槽、医用空气和100%氧气供应。
4:实验流程与操作步骤:
小鼠麻醉后置于浸入水中的固定器中,在700-900 nm波长下成像。每5分钟采集一次数据,持续75分钟,并进行重新定位研究和6天的纵向成像。光声图像通过基于模型的反演算法重建,并进行光谱解混以计算发色团贡献。
5:数据分析方法:
计算血红蛋白(Hb)、氧合血红蛋白(HbO2)、总血红蛋白(HbT)和血氧饱和度(sO2)的变异系数(CoVs)。采用线性回归、协方差分析和配对t检验分析时间趋势和差异。肿瘤生长速率拟合为指数-线性模型。
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