范春梅,李志雄,周建華
(1.福建人口和計劃生育科學技術研究所非人靈長類動物實驗中心,福州 350013; 2.福建中醫藥大學實驗動物中心,福州 350108)
電子計算機體層攝影(computed tomography,CT)具有分辨率高、圖像清晰、對生物體無損傷的特點[1]。目前,我國已有學者利用人醫的CT進行大熊貓、華南虎等國寶級動物進行身體疾病檢查的范例,但在獸醫及實驗動物領域尚沒有對正常動物應用CT技術的研究和利用的報道。本次工作嘗試對實驗獼猴肺部進行CT影像斷層解剖的研究,主要目的是豐富實驗獼猴的生物學特性數據庫,為CT技術在獼猴肺部疾病臨床診斷上的應用及獼猴相關的科學實驗提供參考資料,同時促進獼猴解剖學的發展。
1.1 試驗動物
1.1.1 獼猴的選擇 選擇本單位非人靈長類實驗中心自繁自養的,經過觸診、叩診、聽診、體溫、呼吸率、心率、呼吸運動、血液常規、生化等檢查和通過普通級實驗猴質量國家標準要求檢測,均為健康合格的青年獼猴 10只[動物生產許可證號:SCXK (閩)2010-0002,動物使用許可證號:SYXK(閩) 2010-0005],雌雄各半,年齡5~10歲。
1.1.2 飼養管理 全價營養顆粒飼料及青飼料,每天定時定量喂食,自由飲水,分籠飼養,每籠1只。動物房溫度為18~28℃,相對濕度為40~70%。試驗前一周停止喂養含鈣質的飼料添加劑。
1.2 試驗儀器與試劑
1.2.1 采用東芝 Aquilion16排螺旋 CT,該儀器具有0.5~10 mm斷層掃描功能。
1.2.2 麻醉藥品選用吉林省華牧動物保健品有限公司生產的速眠新注射液。
1.2.3 使用Vitrea圖像制作軟件。
1.3 試驗方法
1.3.1動物CT掃描 分批對10只獼猴進行CT斷層掃描試驗。試驗前后及過程中記錄動物的心率、血壓。試驗開始先對動物進行全身麻醉,肌肉注射速眠新Ⅱ注射液。試驗獼猴麻醉后,置于 CT診斷床上,取頭前尾后仰臥位。肺部 CT檢查范圍為上至肺尖部,下至隔肌頂部,以120 KV/125 mAs條件,2 mm層厚,1 mm層距,對動物肺部進行容積數據采集,獲取正常獼猴肺部CT影像圖片。
1.3.2 CT圖像的后期制作 將獲得的具有解剖意義的掃描圖像的每個層面的主要結構(肺葉、氣管、血管等)進行確認并標注。
2.1 獼猴肺窗CT掃描結果
選擇肺窗,顯示整個肺臟器官,平掃獲取連續的橫斷面CT解剖斷層圖像93張,精選具有解剖意義的肺窗掃描圖像13張,進行標注。(見圖1~13)。

圖1 肺尖層面(1)Fig.1 Lung apex level(1)

圖2 肺尖層面(2)Fig.2 Lung apex level(2)

圖3 氣管隆突層面Fig.3 Tracheal carina level

圖4 右上葉支氣管層面Fig.4 Right upper lobe bronchus level

圖5 中間支氣管層面Fig.5 Intermediate bronchus level

圖6 左肺上葉支氣管層面Fig.6 Left upper lobe bronchus level
2.2 正常肺部CT表現
2.2.1 肺和肺葉:肺位于胸腔內,縱隔的兩側。獼猴的肺左右不對稱。右肺由斜裂和水平裂分為4葉,即上葉、中葉、下葉和奇葉;左肺分3葉,分別為上葉、中葉、下葉。CT掃描斜裂和水平裂表現為線條狀致密影或低密度的乏血管帶。試驗獼猴肺部CT斷層圖譜表明,兩側肺野充氣良好,邊緣與胸壁相適應,無局部胸膜增厚和胸腔液體的積聚征象。肺結構正常,肺野密度均勻,肺紋理清晰,走行自然,肺野透光度良好。肺內無結節或其他異常密度增高影。

圖7 左舌段支氣管層面Fig.7 Left lingual segmental bronchus level

圖8 中葉支氣管層面(1)Fig.8 Middle lobe bronchus level(1)

圖9 中葉支氣管層面(2)Fig.9 M iddle lobe bronchus evel(2)

圖10 下葉基底段支氣管層面(1)Fig.10 Lower lobe basal segmental bronchus level(1)

圖11 下葉基底段支氣管層面(2)Fig.11 Lower lobe basal segmental bronchus level(2)

圖12 下葉基底段支氣管層面(3)Fig.12 Lower lobe basal segmental bronchus level(3)

圖13 下葉基底段支氣管層面(4)Fig.13 Lower lobe basal segmental bronchus level(4)
2.2.2 氣管和支氣管:氣管和支氣管的CT表現除了與管徑大小有關外,還與其走行方向有關。當支氣管走向與掃描層面一致時,CT顯示其縱斷面,如右上葉支氣管及其前段支氣管。當支氣管的走向與掃描層面垂直時,CT顯示其橫斷面,如右肺中間支氣管,兩肺下葉支氣管。當支氣管的走向與掃描層面斜交時,CT顯示支氣管為卵圓形斷面。橫斷面的支氣管最易為CT顯示。正常氣管和支氣管內充盈空氣,顯示低密度的“含氣影”特征。
2.2.3 肺血管:肺血管與支氣管相同的是,肺內血管的CT表現主要取決于其管徑的大小和走行方向。與支氣管不同的是,支氣管內一般含空氣,呈低密度影,而血管內充盈血液,顯示高密度影,兩者形成鮮明對比。但肺動脈和肺靜脈通常情況下無密度差異,它們之間的鑒別有一定困難,主要依據各自與相應支氣管的位置關系或連續層面分析方能決定。靠近肺門的大血管一般易顯示,而肺內血管的顯示率不等,往往需借助連續層面追蹤觀察到肺門血管干處,才能判定是肺動脈或是肺靜脈。總的說來,CT圖象上的血管外形比較光滑規則,從肺門向肺周圍逐漸變細。肺血管的斷面影接近肺門及縱隔方向時較粗也較多見,越近肺外周越少和越細。
3.1 獼猴在生命科學研究中不可或缺,也是藥品、食品、生物制品安全性評價中重要的實驗動物。實驗猴的質量直接影響到科研水平和實驗結果的科學性、可靠性。目前我國的靈長類中心,在現有飼養水平下獼猴肺臟自發病變的發生率為84.6%[2],按有關標準檢驗合格,外觀健康的動物也仍有可能存在一定程度的組織學病變。如果這樣的實驗猴應用于科研,則勢必造成對科研實驗結果的誤判。對于肺部的實質病變,臨床上常用的檢查方法,如聽診、觸診等都很難做出明確診斷,而CT掃描具有高分辨率的優勢,能發現肺部小病灶或早期病變,并可提供病變活動性的資料[3],可以解決傳統檢查方法的不足。因此在實驗獼猴的臨床診療和科研實驗中引入CT技術,提高獼猴肺部疾病的診斷水平,為科研提供合格的實驗動物是很有意義的。要判定猴肺臟是否存在實質病變,首先要建立正常CT斷層解剖的對照依據,為此我們開展了本項研究。
3.2 在檢查過程中,我們觀察到獼猴的肺臟與人類有一定區別,正常獼猴肺葉是左3(即左上葉、左中葉、左下葉),右4(即右上葉、右中葉、右下葉、右奇葉。)而正常人體是左2右3。少數人也有奇葉,人類奇葉的發生率約0.4~1%[4]。另外我們還發現獼猴的肺泡的細微結構也與人類有較大的差異。
3.3 由于本項工作還在摸索探討中,遇到一些方法上的問題也值得繼續思考和關注,如我們曾經試用單層CT,但掃描會出現偽影,不能清晰成像;另外,現在采用16排螺旋CT獲得的肺部圖像,對細小的肺動脈、肺靜脈界面及細微結構顯示仍然不清,對此,或需要注射增強劑方能清晰顯示。由于獼猴CT掃描的條件與人存在一定的區別,或需應用專門動物CT技術較為理想。
3.4 目前獼猴的解剖學方面只有大體解剖[5,6],相關研究還有很多空白,如實體斷層解剖,若能夠開展實體斷層解剖的研究,與CT圖像相結合,比較驗證CT圖像的準確度,完善實物靜態與影像動態的研究,必將推進獼猴解剖學的發展。
3.5 在CT平掃觀察橫斷面的基礎上,若進一步借助計算機進行結構的三維重建和定量分析的研究,將會對獼猴左右肺葉的精確定位、提高肺部疾病檢出率及建立實驗獼猴肺部模型更有價值。
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