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.2019年4月23日；9(1):6415.
doi:10.1038/s41598-019-42794-7。

免疫组织化学和高分辨率μCT对人肺淋巴管的相关三维成像和微流控建模

斯蒂芬妮·K·罗宾逊 1 2, 乔纳森·拉姆斯登 三, 简·华纳 三, 彼得·M·拉克 三, 蒂娜·鲁斯 4
附属公司

免疫组织化学和高分辨率μCT对人肺淋巴管的相关三维成像和微流控建模

斯蒂芬妮·K·罗宾逊等。 科学代表. .

摘要

肺淋巴管通过提供将液体、细胞和代谢物返回循环系统的引流系统来维持液体的平衡。人体肺淋巴网络的三维结构对肺功能至关重要，但其特征描述较差。基于图像的肺淋巴微流体三维数学建模由于缺乏准确和具有代表性的图像几何结构而受到限制。这是由于淋巴管与血管网络的微观结构相似，缺乏淋巴管特异性生物标记物，与3D图像分辨率相关的技术限制，以及2D技术中存在的切片人工制品。我们提出了一种结合淋巴特异性（D240抗体）免疫组织化学（IHC）、优化的高分辨率X射线微焦点计算机断层扫描（μCT）和有限元数学模型来评估人类周围肺组织功能的方法。初步结果确定了肺组织内部和之间的淋巴异质性。远离肺胸膜表面的淋巴管体积分数和分形维数显著降低（分别为p<0.001，n=25和p<0.01，n=20）。微流体模型成功地表明，在肺组织中，来自血管的液体通过间质排入淋巴管网络，这种引流在胸膜下间隙与小叶内间隙不同。当比较健康和疾病的肺组织时，在本研究中使用的五种形态测量方法中，人类肺淋巴管存在显著差异（p≤0.0001）。这项原理验证研究为进一步研究肺淋巴管建立了一种新的工程技术和工作流程，并首次演示了相关μCT和IHC的结合，以实现人体肺微流体的微米分辨率三维数学建模。

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作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1
3D渲染和组织切片对齐。(一)μCT扫描的控制人体肺组织块的3D渲染图像。比例尺–蓝色：15.84 毫米，绿色和红色：21.1 毫米(b条)在手动切片机切片的大致位置上拍摄正切切片（红色）。蓝色：12.2 mm，绿色和红色：21.1 毫米(c（c）)20张连续染色组织切片中的第一张，放大20倍。与图像相比，组织变形(d日)可以看到宽度。(d日). 组织切片上新注册的μCT数据集的正断层视图。
图2
图2
特征分割。(一)组织切片的感兴趣区域（ROI），组织染色为蓝色，淋巴管轮廓为棕色。在图像的中心可以通过围绕平滑管腔的致密结缔组织识别血管。(b条)图像a对应的μCT ROI，分段淋巴管轮廓为绿色，血管标记为红色(c（c）)μCT数据集中分段特征的渲染3D图像。比例尺：红色 = 13.1 毫米；绿色 = 10.3 毫米；蓝色 = 0.5 mm）白色箭头表示环绕血管的淋巴管。淋巴组织-绿色，血管-红色，间质组织-白色。
图3
图3
二维肺流体流动模型的示意图。血管显示为红色（BV），淋巴管显示为绿色（LV），间质组织显示为白色。血管由斯托克斯流描述，间质组织由达西定律描述。虚线表示已应用通量边界条件。模型的约束以紫色边界表示，其中应用了间隙压力条件。文本中给出了所有其他符号和初始参数输入。
图4
图4
肺淋巴管的空间形态计量学。(一)宏观脚本中给出的ROI输出以红色显示。背景数据表示健康肺组织淋巴分割的Z堆栈最大投影生成的二值图像。(b条)25个淋巴VOI的体积分数与它们与肺组织胸膜表面的距离成图。(c（c）)20个VOI的分形维数及其与肺组织胸膜表面的距离。
图5
图5
对照组和病变组织之间肺淋巴管的定量形态学。淋巴体积分数的盒须图(一)表面积/组织体积比(b条)分形维数(c（c）)分支机构编号(d日)接头编号(e（电子）)和曲折(（f）)在对照组和病变组织之间**** = 对 ≤ 0.0001. 纳秒 = 不重要。晶须图显示全范围（最小最大值）。
图6
图6
小叶内和胸膜下肺几何结构的三维模型模拟结果。小叶内VOI淋巴管和血管内静压（Pa）的几何结构和解决方案的对照样品的图形表示(一和b条和胸膜下VOI(e（电子）和（f）分别）。间隙压力结果已从视图中删除，因此可以可视化流线。(c（c）,d日,克,小时)部分图像的特写视图(一,b条,e（电子）,f）分别是。达西速度场流线进入间隙用红色表示。流体流动方向用黑色箭头表示。VOI进入(一,b条,e（电子）,f）尺寸为830 × 830 × 830微米。在几何图像中，血管 = 蓝色和淋巴管 = 绿色。
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    特里维迪A，里德HO。 Trivedi A等人。 Front Med（洛桑）。2023年3月14日；10:1118583. doi:10.3389/格式：2023.1118583。eCollection 2023年。 Front Med（洛桑）。2023 PMID：36999077 免费PMC文章。 审查。
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参考文献

    1. Miserocchi G，Negrini D，Passi A，De Luca G。肺水肿的发展：间质流体动力学和分子结构。新闻物理。科学。2001;16:66–71.-公共医学
    1. Negrini D，Passi A.正常肺中的间质基质和内皮细胞通量。呼吸。生理学。神经生物学。2007;159:301–310. doi:10.1016/j.resp.2007.04.003。-内政部-公共医学
    1. Hsia，C.C.、Hyde，D.M.和Weibel，E.R.肺结构和气体交换的内在挑战。综合生理学。6(2), 827–95. (2016).-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Rovenska E.淋巴管：结构和功能。IMAJ公司。2011;13:762–768.-公共医学
    1. Alitalo K，Tammela T，Petrova TV。发育和人类疾病中的淋巴血管生成。自然。2005;438:946–53. doi:10.1038/nature04480。-内政部-公共医学

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