大鼠腦外傷的磁共振擴散成像及灌注成像評價.pdf

1、背景和目的
　　伴隨著人類進入21世紀，現代科學技術和經濟的快速發(fā)展，同常生活中由于高空墜落、交通事故而造成的顱腦意外損傷顯著增多。在未來高科技的戰(zhàn)爭中，伴隨著武器裝備的不斷更新，戰(zhàn)爭模式的快速轉變，各種高威力的武器在戰(zhàn)爭中的使用，由此而造成的顱腦火器傷亦有上升的趨勢，上述改變一定程度上增加顱腦損傷后死亡率和致殘率。大量科學研究證實，繼發(fā)性腦損傷已成為影響顱腦損傷(truamaticbraininjury,TBI)患者頇后轉歸的重

2、要因素，如創(chuàng)傷性腦缺血、腦水腫、微循環(huán)障礙、認知障礙及功能缺陷等。
　　近年來，功能磁共振成像技術取得了突飛猛進的發(fā)展，除了顯示常規(guī)磁共振亦能顯示的形態(tài)結構學信息，還可以反映腦損傷后代謝、生理等方面的功能改變的信息。擴散加權成像（diffusionweightedimaging，DWI）技術可以無創(chuàng)性反映細胞水平水分子的運動。而用來表示DWI中不同方向的分子擴散運動的范圍與速度即為表觀擴散系數(apparentdiffusionc

3、oefficient，ADC)。通過動態(tài)測量ADC值可以反應創(chuàng)傷性腦水腫。磁共振灌注成像(perfusion-weightedimaging，PWI)，常采用單次激發(fā)的平面回波自由感應衰減(echoplanarimagingoffreeinductiondecay,EPI-FID)序列，注入造影劑，造影劑達到腦組織感興趣區(qū)致局部磁場改變而獲得信號。PWI能夠檢出局部組織的血流灌注并同時分析血流動力學的改變及功能的變化，重點反映組織的微血

4、管分布以及血流灌注的情況。
　　本研究參考經典的Feeney法制作大鼠腦外傷模型，利用磁共振灌注成像和擴散加權成像對大鼠腦外傷后1h、6h、24h、3d、7d這5個不同的時間點的大鼠腦損傷周圍組織的灌注指標(CBV、CBF)與表觀擴散系數（ADC值）進行檢測，并觀察不同時間點病理結果。同時使用干濕重法定量測定腦水腫。
　　材料和方法
　　1.選擇70只健康SD大鼠，其體重為260～320g，平均體重為（280.3±7.

5、9）g;將所有大鼠隨機分成兩組:其中，對照組10只，不予以頭顱撞擊，其余操作步驟與實驗組相同;實驗組60只，根據經典的Feeney法制作大鼠的自由落體撞擊腦外傷模型。
　　2.采用美國GE公司MR7503.0T高場磁共振儀和實驗大鼠專用線圈，分別對實驗組大鼠及對照組大鼠進行橫軸位T2加權成像(T2-weightedimaging,T2WI)，T1加權成像（T1-weightedimaging，T1WI），矢狀位T2WI和冠狀位T2

6、WI，橫軸位DWI及PWI的掃描。在外傷后1h、6h、24h、3d、7d時間點分別選取9只大鼠，其中5只用于干濕重測定，2只用于光鏡觀察，2只用于電鏡觀察。
　　3.根據橫軸位T2WI掃描圖像為參考，觀察大鼠腦外傷后損傷灶周圍皮質與相應的對側位置隨著時間的變化其在磁共振圖像上的演變，并記錄下對應時間點與之相對應部位的腦組織參數包括CBF、CBV及表觀擴散系數(apparentdiffusioncoefficient，ADC)。為盡

7、可能降低個體差異所引起血流的誤差，計算CBF、CBV的相對值（傷側/健側），得到rCBF、rCBV。比較實驗組與對照組大鼠感興趣區(qū)ADC和rCBF、rCBV值差異是否有顯著性。
　　4.所有資料利用SPSS17.0統計學軟件進行分析，計量資料均用均數±標準差表示。兩獨立樣本資料間的比較采用兩隨機樣本t檢驗。當P＜0.05時認為差異具有統計學意義。
　　結果
　　1.損傷組病變以腦挫裂傷為主，局部腦組織變形，T2WI異常

8、信號隨時間推移范圍增大，24h-72h范圍最大（圖5），大部分位于損傷同側皮質及海馬。DWI序列24h彌散明顯受限為高信號（圖6）。外傷后對創(chuàng)傷的顯示范圍DWI序列明顯優(yōu)于T2WI序列。
　　2.腦組織含水量在傷后1h與對照組相比有所增加，但不顯著，差異無統計學意義(P＞0.05)。6h、24h、3d含水量大大增加，差異有統計學意義(P＜0.05)，24h達高峰，持續(xù)至3d開始下降，至7d基本恢復。
　　3.實驗組傷后1h，

9、6hADC明顯降低，24h開始升高，3d達到假性正常。傷后7dADC均表現出不同程度的升高且與多個時間點比較差異具有顯著性(P＜0.05)。
　　4.傷后1hrCBF明顯降低，灌注降到最低，隨著時間的延長，灌注值逐漸升高，至24h開始逆轉呈高灌注狀態(tài)，3d達到高峰，然后開始逐漸下降，至7d觀察結束時，仍稍高于正常水平。
　　結論
　　1.DWI可無創(chuàng)性動態(tài)監(jiān)測腦水腫的變化，腦外傷后1周內可同時出現細胞毒性水腫與血管源性