生物電阻抗斷層成像系統(tǒng)在豬腦內(nèi)血腫模型急性期實(shí)時監(jiān)護(hù)的初步研究.pdf

1、背景和目的
　　腦血管意外分為出血性腦血管病和缺血性腦血管病，是危害人類健康的最嚴(yán)重的殺手之一。每年因?yàn)槟X血管意外引起的死亡人數(shù)在人類死亡原因中位列第三位，同時它也是致殘率最高的疾病之一。早期診斷和早期治療是降低腦血管意外致死率和致殘率最好的辦法，隨著醫(yī)學(xué)輔助技術(shù)的發(fā)展，尤其是CT和MRI的問世，大大解決了腦血管意外的早期診斷問題，也使得治療取得了長足的進(jìn)步。以往的觀點(diǎn)認(rèn)為腦出血，尤其是高血壓腦出血的出血過程是單時像過程，很快就會

2、停止，但是越來越多的證據(jù)表明血腫的進(jìn)行性擴(kuò)大以及再次出血的情況并不少見，這樣臨床癥狀的觀察以及反復(fù)的輔助檢查就成為腦出血患者進(jìn)展期的唯一手段。但是由于現(xiàn)有的影像學(xué)檢查辦法如CT、MRI、TCD等僅僅能顯示一個固定的時間點(diǎn)的顱內(nèi)資料，無法提供一個連續(xù)的影像學(xué)資料，在兩次復(fù)查CT之間只能通過醫(yī)生觀察臨床癥狀和生命體征來判斷病情有無變化，因此臨床上迫切需要一種能夠?qū)崟r提供顱內(nèi)血腫變化的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。生物電阻抗是生物體的基本屬性之一，電阻抗斷層成像

3、系統(tǒng)可以提供生物體電阻抗的變化情況。由于電阻抗斷層成像技術(shù)具有無創(chuàng)無害、成本低廉、操作簡便、功能成像等優(yōu)點(diǎn)，適于進(jìn)行長時間的圖像監(jiān)護(hù)。本實(shí)驗(yàn)在豬腦出血模型中應(yīng)用生物電阻抗斷層成像系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)護(hù)腦出血后豬腦內(nèi)電阻抗變化狀況，旨在提出一種能夠?qū)崟r觀察顱內(nèi)變化的新的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
　　材料與方法
　　物理模型試驗(yàn)采用一個半球形容器內(nèi)放置一個用以模擬顱骨的內(nèi)石膏殼構(gòu)成。在球殼內(nèi)注入飽和CaSO4溶液模擬腦組織和頭皮。在半球形容器的內(nèi)側(cè)壁以

4、等間隔的方式安放16個電極，用與血液電阻率一致的瓊脂塊來模擬血液在石膏殼模擬的顱腔內(nèi)移動，觀察EIT系統(tǒng)對血液信號的敏感性。
　　實(shí)驗(yàn)動物采用體重15公斤左右的小豬28只，雌雄不限，術(shù)前12小時禁食，4小時禁水。其中打開顱骨狀態(tài)下注射自體不抗凝動脈血4只，注射生理鹽水組8只，注射蒸餾水組8只，保持顱腔完整性注血組8只。采用速眠新和3％戊巴比妥鈉復(fù)合麻醉，術(shù)中給于維持量的戊巴比妥（10mg/kg·h），采用自體血注入的豬額葉腦出血模

5、型。以雙眼內(nèi)齜連線為基準(zhǔn)線，層距2mm行CT冠狀掃描。根據(jù)CT掃描結(jié)果，選取雙眼外眥連線旁正中1cm處為穿刺點(diǎn)并用顱鉆鉆孔。取股動脈血10ml，沿鉆好的穿刺孔穿刺，進(jìn)針2cm，用微量泵以40ul/s的速度將5ml動脈血（生理鹽水或蒸餾水）在3分鐘內(nèi)注入豬腦。1小時后行CT復(fù)查，并計算血腫量。
　　EIT測量采用16導(dǎo)聯(lián)測量法，以豬頭最長橫徑和前后徑分別為長短徑形成一個圓形的近似顱腦外界，將16個電極等間隔放置。注血前后實(shí)時連續(xù)監(jiān)測

6、至少30分鐘。
　　手術(shù)結(jié)束后將動物深度麻醉處死，完整取腦組織行大體觀察。手術(shù)過程采用無菌術(shù)，手術(shù)過程用恒溫毯保持動物體溫在38.5度。
　　結(jié)果：
　　1.物理模型結(jié)果提示模擬血液的瓊脂塊由“顱腔”內(nèi)移動過程中，成像結(jié)果能相對較好地反映模型中出血區(qū)域的大小及位置。
　　2.所有動物造模均成功，出血模型血腫位置位于右側(cè)額葉皮質(zhì)下，大小為4.88±0.12ml。CT檢查顯示血腫形成，大體標(biāo)本提示血腫形成，符合腦出血

7、急性期病理改變。注蒸餾水及生理鹽水模型大體可見注水針道位于腦額葉白質(zhì)內(nèi)。
　　3.EIT結(jié)果背景期圖像顯示腦EIT值均一。去除顱骨注血組注血開始后，在注血區(qū)域可見明顯的電阻抗值降低區(qū)域，注血停止后，電阻抗值緩慢回升。注射生理鹽水組注射開始后，可見明顯的信號降低區(qū)域，隨注水量的增加逐漸降低，隨后電阻抗維持一段時間的逐漸回升，注射蒸餾水組注射開始后，可見明顯的信號升高區(qū)域，隨注水量的增加逐漸升高，維持一段時間后逐漸回落；閉合式注血組注

8、血開始后，在注血區(qū)域可見明顯的電阻抗值升高區(qū)域，注血停止后，電阻抗緩慢下降；
　　結(jié)論
　　通過物理模型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)EIT成像結(jié)果能相對較好地反映模型中出血區(qū)域的大小及位置。通過對去除顱骨后豬顱內(nèi)注入非抗凝血模型的EIT監(jiān)護(hù)研究，發(fā)現(xiàn)隨著出血量的不斷增加，出血灶區(qū)域的阻抗斷層圖像顯示阻抗值逐漸降低。通過對豬顱內(nèi)注入生理鹽水、蒸餾水實(shí)驗(yàn)說明EIT圖像能靈敏地反映豬顱內(nèi)阻抗降低和升高的變化。通過閉合式豬顱內(nèi)注入非抗凝血模型的建立及