基于同步辐射显微断层成像技术的大鼠脊髓微血管三维形态学研究

摘要

目的：
　　探讨同步辐射显微断层成像技术(SRμCT)在大鼠脊髓微血管三维网络成像中的应用价值，为神经微血管形态计量学研究提供新的思路。
　　方法：
　　正常成年SD大鼠10只，雄性，体重在250-300g之间。水合氯醛麻醉后，暴露胸腔，经左心室插管至升主动脉，行Microfil微血管造影术后，尸体标本于4℃冰箱冷藏过夜，次日24h后收取大鼠T10段脊髓标本并随机分为A和B两组(n=5)。A组行Micro-CT扫描，B组行SRμCT扫描，并分别进行脊髓微血管网络三维重建。利用VGStudio Max软件血管量化分析模块对重建后的脊髓微血管网络进行形态计量学分析，获取血管数目(Vessel Numbers，VN)、血管面积（Vessel Area，VA）、血管面积百分比(Vessel Area Fraction，VAF)、血管容积(Vessel Volume，VV)和血管容积百分比(Vessel VolumeFraction，VVF)等形态计量学参数。
　　结果：
　　(1)基于微血管造影术，Micro-CT和SRμCT均成功再现正常T10脊髓微血管三维网络结构;
　　(2)相比于传统的Micro-CT, SRμCT可实现更高分辨率的血管三维可视化，并清晰的呈现了脊髓微血管三维网络结构图，其微血管分布、走形、排列与体式显微镜图像结构高度一致，且分辨的最小血管直径约达7.4μm。
　　(3) SRμCT获取的血管形态计量学参数，包括血管数目、面积、面积百分比、容积和容积百分比均显著高于Micro-CT(P＜0.05)。正常大鼠T10脊髓平均血管数目（VN）为267.2±22.08/mm3，血管容积(VV)为0.44±0.05 mm3，血管容积百分比(VVF)为33.53±3.49％。
　　(4)结合图形后处理技术，实现了脊髓复杂微血管网络的中轴线提取、阈值分割、伪彩赋色等图形优化。
　　结论：
　　凭借其超高分辨率，SRμCT可作为一种新的更具潜力的3D可视化技术用于神经微血管形态计量学研究。