世界首支團隊定期以成像方法調查鯨豚死因及健康狀況
鯨魚和海豚等海洋哺乳動物的尸體,不時會被沖刷到岸上。香港城市大學(香港城大)的研究團隊是全球首隊定期運用先進尸體檢測技術:影像解剖(virtopsy)的團隊,以調查這些動物的死因、健康狀況,以及人類活動對牠們所造成的影響等。研究團隊的寶貴經驗及發現,將有助政府組織和持份者實施有效的海洋保育計劃與政策,以保護各地易受傷害的鯨豚類動物。
研究團隊由香港城大臨床動物醫學系客座助理教授、海洋污染國家重點實驗室(State Key Laboratory of Marine Pollution, SKLMP)副研究員葛展榮博士領導。研究的結果已于科學期刊《海洋科學前沿》(Frontiers in Marine Science)上發表,題為〈Virtopsy as a Revolutionary Tool for Cetacean Stranding Programs: Implementation and Management〉。
非入侵性的影像解剖:更準確及省時
影像解剖可理解為以成像的方法驗尸,即是在進行傳統尸體解剖前,運用現代的成像方式檢測尸體。葛博士說:“影像解剖更準確及省時,而且無需像傳統尸體解剖般切開尸體,相對而言是非入侵性的,減低獸醫及其他工作人員感染疾病的機會?!?/p>
他又解釋:“大部分在香港擱淺死亡的鯨豚類尸體都已經嚴重腐爛,因此無法進行完整的尸體解剖,于是有90%的個案死因都未能確定,令重要的生物健康問題被忽略,例如尸體體內有否寄生蟲、寄生蟲對宿主有何影響等?!?/p>
在此情況下,使用高通量成像技術來紀錄尸體內外結構的影像解剖,是個良好的替代方案,或能初步提供重要或額外的信息。影像解剖有助查明死因,以及找出重要的生物健康問題。更重要的是,進行影像解剖無需既復雜又費時地剖開尸體來檢查。

首個融合影像解剖的鯨豚擱淺行動計劃
葛博士領導的香港城大團隊與香港漁農自然護理署(AFCD)、香港海洋公園(OPC)和香港海洋公園保育基金(OPCFHK)合作多年,共同開展首個融合影像解剖的香港水域鯨豚擱淺行動計劃。而團隊早于2014年提出將影像解剖引進該行動計劃,更成為全球首支定期為鯨豚進行影像解剖的團隊。
該計劃的運作流程如下:漁護署收到擱淺的報告后,會把個案轉介予OPCFHK。然后,OPCFHK會派員到場并紀錄如擱淺的時間和位置、尸體大小、腐爛情況和傷口的位置等信息。因受儀器設定所限,體重超過250公斤、身體直徑闊過90厘米的尸體都難以進行影像解剖。相關人員不會移走這些尸體并會直接于現場解剖,以采集樣本。而可以運走的尸體就會送到海洋動物影像解剖研究組(Aquatic Animal Virtopsy Lab),由葛博士及其團隊進行影像解剖。之后,再由OPC和OPCFHK的團隊進行傳統尸體解剖。

葛博士及其團隊檢視了計劃的運作流程,并找出可以改善之處。他們提出了一些實質的建議,以解決所發現的問題,希望令整個流程更順暢。例如,他們建議設立一站式的檢查中心,整合影像解剖和傳統尸體解剖的先進技術和標準檢驗方法,以減省運輸所需的時間和資源。
葛博士總結說:“我們的研究,可為有意將影像解剖或其他現代診斷方式,整合到擱淺行動計劃日常流程的地方,提供有價值的參考。希望我們的研究不僅能幫助水生動物,亦有助人類實現‘海洋一體化’的理想?!?/p>
比較電腦掃描及磁力共振
葛博士與團隊已經運用電腦掃描(Postmortem computed tomography, PMCT)和磁力共振成像(postmortem magnetic resonance imaging, PMMRI)技術,為230條于香港擱淺的鯨豚類動物尸體進行過影像解剖,提供了傳統尸體解剖以外的重要或額外信息。
葛博士及其團隊進一步比較了兩種技術用于檢查18具尸體腦部的效果。他們發現,與傳統的尸體解剖相比,PMCT能更精確地識別出骨骼病變(bone lesions)、異物、病理性氣體形成和器官創傷;而PMMRI則在展示軟組織損傷、神經和非神經器官損傷,以及非創傷性病理學方面,更具優勢。
擱淺鯨豚類動物的尸體因為含有大量水分,普遍很快出現腦自溶(cerebral autolysis)和腐爛的現象,但是這些已腐爛的大腦,仍然可以在擱淺鯨豚類動物的生物健康問題上,提供有用的信息。葛博士說:“我們的研究表明,尸體大腦腐爛得愈嚴重,PMMRI相對于PMCT在展示軟組織對比上會更顯優勢,令我們可以作詳細的形態評估。因此,我們建議為已腐爛的鯨豚類尸體進行檢驗時,也應進行大腦PMMRI。”

此外,研究團隊建議將PMMRI與PMCT結合使用,以檢測腦部軟組織病變和實質性病變(parenchymal pathologies)。因為單單運用PMMRI,會容易受因氣體和異物所產生的假象影響。
研究團隊希望上述的發現有助于洞察鯨豚類動物大腦的健康狀況,并揭示更多鯨豚類動物智力的秘密。此外,葛博士指出,記錄大腦的形態也有助調查對擱淺鯨豚類逐漸浮現的威脅,例如人為帶來的化學物質(anthropogenic chemicals)和來自藻華的生物毒素。
相關研究的結果同樣已于科學期刊《海洋科學前沿》(Frontiers in Marine Science)上發表,題為〈Postmortem Neuroimaging of Cetacean Brains Using Computed Tomography and Magnetic Resonance Imaging〉。
葛博士身兼上述兩篇論文的通訊作者和第一作者,首篇論文的共同第一作者、SKLMP研究助理徐振樂,也是第二篇論文的共同作者之一。另外,SKLMP研究助理鍾易陶博士亦參與了上述兩項研究。團隊其他成員則來自東華學院。

兩項研究均獲得香港研究資助局,和改善海洋生態及漁業提升基金信托有限公司的資助進行。
DOI number: 10.3389/fmars.2020.542015 及 10.3389/fmars.2020.544037
本文已于 “香港城大研創” 微信公眾號發布。
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