Radiology：相衬CT显微镜下胆道闭锁的组织形态计量学研究

肝外胆道梗阻导致胆道系统压力增加，可中断胆汁流动并立即引起急性胆汁淤积，如果梗阻持续，可发展为胆道纤维化或肝硬化。为抵消增加的压力，胆管系统首先的适应是原始胆管树在不同水平上的扩张和增生。随后将导致导管增生，伴中性粒细胞的浸润和基质的增加，导致门静脉周围纤维化，最终导致胆汁性肝硬化。

胆道系统从肝门到外周表面可分为大、中(宏观)和小(微观)三个等级。这三个拓扑域,定义为上段、中段和下段。x射线相衬CT技术利用相移作为成像原理，可以在不借助造影剂的情况下显示软组织的细微差异，并且在软组织成像方面比传统的x射线方法的敏感性高出约1000倍。现阶段，由于相衬CT能够显示精确到微米的精细结构，且空间分辨率极高，已广泛应用于各种软组织的成像。将相衬CT与三维可视化技术相结合，可以实现肝脏微血管网的高空间分辨率成像以及进一步的定量评价，这为分析肝血管和胆道系统的解剖和病理特征提供了新的可能性。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究观察和量化胆管结扎诱导的梗阻性肝病大鼠3D动态演化模型的适应性形态学特征，并通过使用X射线相衬CT技术以3D模式对胆道闭锁患者对其适应性进行了验证，为临床进一步阐明胆管梗阻的病理生理改变提供了更为直观的参考依据。

本研究对40只雄性Sprague-Dawley大鼠建立胆管结扎模型，分为5组:对照组(不结扎)和胆管结扎后2、4、6、8周组(每组8只)。采用相衬CT技术对肝组织样本(长度约1.8 cm，高度约1.3 cm)进行成像，并与组织学分析进行比较。结合相衬CT和三维可视化技术，以胆管容积、表面积等参数为基础，按上段、中段和下段区域对整个胆道系统和肝内血管系统进行定量分析。另外，本研究同时对28例胆道闭锁患者的肝组织进行了研究，以确定胆道重建的影响。

为了抵消胆道系统内胆道压力的增加，在上段、中段和下段区域的胆管适应分别表现为扩张、蛛网环状和相互连接的蜂窝状模式。2~8周组的相对表面积(平均分别为0.02 μm^-1±0.01、0.04 μm^-1±0.01、0.07 μm^-1±0.02和0.10 μm^-1±0.02;组间P < 0.01)和胆小管体积分数(2-8周组平均分别为16.54%±4.62、19.69%±6.41、26.92%±5.82和38.34%±10.36;除2周和4周组(P = .062)外，其余组间P均 < .01)随时间显著增加。在胆道闭锁患者中，Kasai式肝门肠吻合术胆道重建成功后，可见纤维化和增殖性的胆小管出现消退。此外，胆管的适应性反应伴有动脉供血的逐渐增加，但门静脉血供减少。

图1 A，胆管结扎后2周(2w)、4周(4w)、6周(6w)、8周(8w)模型肝脏标本的x线相衬CT图像及显微照片。从上到下依次显示0周(对照)、2周、4周、6周和8周的标本照片(毫米级)、9 μm分辨率的三维(3D)重建以及细胞角蛋白19 (CK19)和天狼星红染色的显微照片。在3D重建图像中，胆管结构被渲染成绿色，并用白色箭头标记。箭头表示CK19切片中的胆管，天狼星红色切片中的纤维化。B、C条形图显示，随着时间的延长，（B）胆管密度及（C）纤维化面积显著增加。*=P，. 05, **=P，.01。

图2 取自相衬CT重建中冠状、矢状和横断面胆管结扎模型上段区域的增生性胆管网中感兴趣体积（VOI）的三维（3D）中心线；颜色代码反映了血管的厚度。环1和环2代表两个胆小管环形网络，典型的环形结构用箭头标记。

综上所述，基于x线相衬CT的三维虚拟病理技术可用于梗阻性胆道疾病的非破坏性深入研究，从而为传统的二维组织病理学分析提供有价值的信息。本项研究描述了梗阻性胆道疾病中胆道树不同区域的适应性重构模式(从肝门到肝外周区域的扩张、蜘蛛网状和蜂窝状模式)。更重要的是，本研究首先通过相衬相位对比ct衍生的虚拟显微内窥镜技术，可视化了原始胆管与增殖小管之间以及小管本身之间的连接通道。本研究提出的详细的胆管适应性反应的三维形态模式为今后有关阻塞性肝病的效相关研究提供了坚实的基础。

原文出处：

Wen-Juan Lv,Xin-Yan Zhao,Dou-Dou Hu,et al.Insight into Bile Duct Reaction to Obstruction from a Three-dimensional Perspective Using ex Vivo Phase-Contrast CT.DOI:10.1148/radiol.2021203967