在不同癌症阶段使用光学连贯弹性图形学对口腔病变生物机械变化的定量评估

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 癌症研究 癌症研究
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 口腔癌是一个全球性的健康问题,需要早期检测口腔潜在恶性疾病 (OPMDs).
• 了解口腔癌发育期间组织特性变化对于有效干预至关重要.
• 光学连贯弹性图 (OCE) 为早期口腔癌诊断提供了一种潜在的非侵入性方法.

研究的目的:

• 在Sprague-Dawley (SD) 老鼠的舌头癌症发育过程中分析超结构和生物机械组织特性.
• 评估基于摇器的OCE作为口腔癌早期诊断工具的可行性.
• 为了将OCE发现与细胞外基因组件和癌症相关纤维细胞的组织学变化相关联.

主要方法:

• 在SD大鼠中,使用4-尼托基诺林-1-氧化物 (4NQO) 诱导了口腔癌发生.
• 基于Shaker的OCE用于体内成像,通过各种病变阶段 (正常,增生,发育不良, carcinoma in situ,状细胞癌) 的口腔层变化.
• 进行了细胞外基质 (原,弹性纤维) 和α-SMA表达的组织学分析.

主要成果:

• OCE 准确地区分了正常组织与高可塑性病变,缺血症和口腔癌.
• 在不同级别的病变中观察到显著的生物力学差异 (P<0.05).
• 原蛋白水平与恶性瘤进展正相关 (r=0.353,P<0.05),而弹性纤维与负相关 (r=-0.776,P<0.05). 在CIS和SCC (P<0.05) 中,α-SMA得分显著更高.

结论:

• Shaker-OCE在实时中非侵入性地捕获结构和生物机械组织特征.
• 在早期诊断和语言癌症的动态监测方面,OCE具有显著的潜力.
• 组织弹性特性与病理进展之间的强烈相关性为临床OCE应用提供了基础.