我司产品助力广东省人民医院聂立铭教授团队发表高水平SCI论文

  近期广东省人民医院聂立铭教授团队在Photoacoustics上发表了名为In vivo liver functionreserve assessments in alcoholic liver disease by scalable photoacousticimaging的文章。研究团队使用光声成像（PAI）来评估肝功能储备（LFR），建立了酒精性肝病（ALD）模型，采用双波长光谱解混技术来评估肝脏氧代谢，运用实证数学模型拟合光声信号，获得肝代谢曲线和LFR参数。研究结果表明，在ALD中肝脏氧代谢显著下降，伴随异常的肝小叶结构出现。在ALD中ICG半衰期从241秒延长到568秒。与中央区域相比，末梢区域的LFR显著下降，ICG半衰期延迟106.9秒，可能是由于肝动脉和肝静脉的损伤导致缺氧和营养不足所致。研究表明光声成像技术（PAI）在该研究中展现了极大的应用潜力，为肝脏疾病早期检测和管理提供帮助。

作者团队使用我公司单脉冲全景小动物光声断层成像系统（SIP-PAT），在研究中分别对急性ALD小鼠模型和慢性ALD小鼠模型以及对照组进行了监测。

文中对实验步骤的描述：

每只小鼠在整个实验过程中均保持在2%异氟烷麻醉下，身体竖直固定在水槽中央。在急性ALD组中，酒精给药后用1064nm和780nm波长激光采集图像以计算sO₂。在慢性ALD和GSH组中，成像前在小鼠尾静脉插入导管。注射泵（D107886，KD Scientific Inc.）以0.2mL/s的速度注射0.1mL（3mmol/kg体重）的ICG溶液。激光波长设定为780nm，扫描并成像老鼠肝脏的横截面。连续收集光声信号10分钟。对照组注射相同体积的生理盐水。

文中对我司设备的描述：

PACT（SIP-PACT，武汉和视光声科技有限公司）用于器官横截面成像。配备有20Hz重复频率的激光，可以在680-950nm，1064nm和1190-2600nm波长下进行成像。使用中心频率为5.5MHz的512元环形阵列超声传感器收集超声信号。成像分辨率为125µm，成像深度约为5cm。

部分研究成果：

1、急性ALD小鼠的血氧水平

光声显微镜（PAM）和 光声断层成像（PACT）在急性酒精注射后监测小鼠肝脏内sO₂的变化。PAM 图像（a）显示肝小叶的微结构和功能，肝小叶是主要的肝脏单位。酒精灌胃对肝小叶的微结构没有显著影响，但sO₂逐渐下降（注射前: 84.3±2.1%，30分钟后: 71.5±5.0%，p<0.05）。在对照组中，sO₂开始下降然后上升（注射前: 84.79±2.86%，30分钟后: 83.0±2.4%，p<0.05）。（b）通过PACT描述了整个肝脏横截面。在急性ALD组中，酒精灌胃后30分钟内sO₂逐渐下降（注射前: 91.8±5.0%，30分钟后: 52.1±3.4%，p<0.01）。在对照组中，盐水注射5分钟后sO₂略微下降，然后恢复正常（注射前: 84.9±0.2%，30分钟后: 83.8±1.4%，p<0.01），与PAM结果一致。

图：急性ALD模型下肝脏的微结构和氧代谢成像。（a）使用PAM在30分钟内监测对照组和急性ALD组内监测肝脏的sO₂图像。（b）使用PACT在30分钟内监测对照组和急性ALD组内监测肝脏的sO₂图像。（c）PAM的定量氧测数据。（d）光声断层成像的定量氧测数据。比例尺：500 μm (PAM)，5mm（PACT）。*，p＜0.05，**，p＜0.01。

2、使用光声断层成像技术（PACT）评估慢性ALD小鼠的肝功能储备（LFR）

PACT实现了宏观肝脏成像，可视化血管网络和肝脏横截面组织。动态记录捕捉了门静脉、下腔静脉和腹主动脉的振动。ICG是一种FDA批准的对比剂，用作临床肝功能测试的光学指标。图3(a)–(c)展示了在ICG注射后600秒内记录的肝脏切片的光声信号，用于LFR评估。颜色信号表明肝脏对ICG的摄取是时间依赖的。三个肝组的LFR曲线显示在图3(d)–(f)中。长期饮酒消耗会对肝脏血管产生负面影响，进一步损害肝脏功能。图3(g)显示慢性ALD组中ICG的tmax明显延长，而GSH给药后时间缩短（对照组：91.9±3.0秒，慢性ALD组：139.8±12.4秒，GSH组：120.8±13.4秒，p<0.05）。慢性ALD组中ICG清除速率大约是对照组的两倍。与对照组相比，GSH组的t1/2略长一些（对照组：241.0±8.0秒，慢性ALD组：568.2±23.2秒，GSH组：356.1±10.8秒，p<0.01）。这些发现表明酒精损害了肝脏的LFR。通过减少酒精诱导的氧化损伤，GSH有效修复了LFR（t1/2），改善了约43%。有趣的是，早期干预减轻了酒精对肝功能的负面影响。

图：利用PACT测量小鼠肝脏中低渗透率区域（LFR）的时间变化。PACT图像展示了（a）对照组、（b）慢性酒精性肝病组和（c）谷胱甘肽组中吲哚青绿（ICG）清除情况。（d）、（e）和（f）展示了不同组别的肝脏代谢曲线。（g）动力学参数tmax和t1/2的定量数据。所有比例尺为5毫米。*，p<0.05，**，p<0.01。

DOI： 10.1016/j.pacs.2023.100569.

来源：Photoacoustics.2023Nov 7:34:100569.