局部選擇性腦部低溫聯(lián)合頸動脈灌注硫酸鎂治療急性局灶性腦缺血的實驗研究.pdf

1、目的：
　　 建立大鼠頸內(nèi)動脈冷生理鹽水灌注選擇性腦部低溫模型，探討冷生理鹽水灌注對大鼠生理指標以及局部腦組織的影響，評價本選擇性腦部降溫方案的安全性。采用經(jīng)過激光多普勒篩選的大鼠3h大腦中動脈閉塞(middlecerebralarteryocclusion，MCAO)模型，探討頸內(nèi)動脈冷生理鹽水灌注對梗死體積、腦水腫、急性期神經(jīng)功能預后的影響，評價選擇性腦部低溫對急性局灶性腦缺血的治療作用。
　　 采用經(jīng)激光多普勒篩選

2、的大鼠MCAO模型，予頸內(nèi)動脈灌注不同劑量的硫酸鎂，探討硫酸鎂對梗死體積、神經(jīng)功能預后、腦含水量的影響，評價頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂對急性局灶性腦缺血的治療效果，并確定局部灌注硫酸鎂的最佳治療劑量。
　　 利用激光多普勒篩選的大鼠MCAO模型，在局灶性腦缺血后3h予局部灌注治療，探討選擇性腦部低溫聯(lián)合頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂對梗死體積、急性期神經(jīng)功能預后、腦含水量、腦組織伊文思藍含量、血清MMP-9濃度的影響。在缺血3h再灌注后不同的時間給

3、予治療，探討聯(lián)合方案對選擇性腦部低溫治療腦缺血時間窗的影響。
　　 方法：
　　 采用隨機設計，將58只SPF級雄性Sprgue-Dawley大鼠隨機分至以下六組:假手術組(n=5)，正常大鼠灌注組(n=5)，梗死組(n=12)，局部低溫組(n=12)，局部常溫組(n=12)，靜脈低溫組(n=12)。正常灌注組以及局部低溫組大鼠采用頸內(nèi)動脈置管，以0.4ml/min速度灌注15℃生理鹽水持續(xù)20min，記錄灌注前后的腦溫

4、、肛溫，探索選擇性低溫治療對腦溫、肛溫的影響以及兩者之間的關系。比較選擇性低溫過程中心率、平均動脈壓、紅細胞壓積、鈉離子濃度、氯離子濃度、鉀離子濃度、血糖以及血氣指標的變化，分析腦溫變化與各指標的關系。觀察灌注后腦組織的形態(tài)改變以及測量灌注后腦含水量情況。制作大鼠MCAO模型，應用激光多普勒篩選入組動物，入選的造模動物根據(jù)分組予以不同的灌注方案，比較各組各時間點生理指標的差異。術后48h各組腦組織行TTC染色以及腦含水量測定，比較各組相

5、對梗死體積以及腦含水量之間的差異。術后24h以及48h行mNSS評分評價各組缺血后神經(jīng)功能損害程度，比較各組間以及各組內(nèi)兩個時間評分的差異。
　　 采用隨機設計，78只大鼠隨機分入以下各組:假手術組(n=6)、梗死組(n=12)、生理鹽水組(n=12)、硫酸鎂A組(n=12)、硫酸鎂B(n=12)、硫酸鎂C組(n=12)、硫酸鎂D組(n=12)。硫酸鎂灌注組根據(jù)分組分別給予四個治療劑量的硫酸鎂(60mg/kg，90mg/kg，1

6、20mg/kg，150mg/kg)。制作大鼠MCAO模型，應用激光多普勒篩選入組動物，入選的造模動物根據(jù)分組予以不同的灌注治療方案。硫酸鎂灌注組大鼠在MCAO缺血2h再灌注同時以0.4ml/min速度灌注37℃硫酸鎂(不同劑量)持續(xù)20min。生理鹽水灌注組大鼠在MCAO缺血2h以后以同樣的速度灌注37℃生理鹽水持續(xù)20min。比較各組術前、灌注前、灌注后的心率、平均動脈壓、血氣分析指標、紅細胞壓積以及血糖水平。比較各組術前、術后、再灌

7、注60min、再灌注120min、再灌注24h以及再灌注48h的肛溫水平。在術后48h處死動物取腦切片行TTC染色，比較各組動物的相對梗死體積。取腦用干濕重法測量腦含水量，比較各組缺血后的腦組織含水量。在術后24h、48h進行神經(jīng)功能檢查，比較各組之間以及各組不同檢查時間點之間的mNSS評分。
　　 采用隨機設計，152只動物被隨機分成6組:假手術組(n=8)、梗死組(n=16)、常溫鹽水組(n=16)、常溫鎂組(n=16)、低

8、溫鹽水組(n=48)、低溫鎂組(n=48)，低溫鹽水組及低溫鎂組根據(jù)不同的低溫灌注治療時間(再灌注立即、再灌注后1h、再灌注后2h)再分為三個亞組。各組制作MCAO模型，應用激光多普勒篩選入組動物。入選的動物在缺血后予以不同的灌注方案，比較各組各時間點生理指標的差異，術后48h行TTC染色，稱量腦組織干濕重，比較各組的相對梗死體積以及腦含水量。采用酶標儀測定腦組織伊文思藍含量，采用Elisa法測量血清MMP-9濃度，比較各組之間的差異。

9、
　　 結(jié)果：
　　 冷生理鹽水灌注前后各個時間點之間的腦溫有顯著差異(F=2035.541，P＜0.001)。肛溫在灌注過程略微下降，但灌注前后不同時間點肛溫的差異無統(tǒng)計學意義(F=1.448，P＞0.05)。從各個時間點看，灌注前腦溫與肛溫無顯著差異(P＞0.05)，但低溫灌注開始后腦溫始終顯著低于肛溫(P＜0.05)。低溫灌注前后以及不同部位之間存在交互效應(F=1100.437，P＜0.001)。在頸內(nèi)動脈冷生理

10、鹽水灌注過程中腦溫與肛溫無相關性(r=0.169，P=0.078)。灌注前后各個時間點心率、平均動脈壓、血氣分析指標、紅細胞壓積、血糖、血鈉、血氯以及血鉀均無顯著差異(均P＞0.05)，灌注過程腦溫與各指標之間均無相關關系(均P＞0.05)。正常灌注組48h后大腦TTC染色以及HE染色均無明顯異常，腦含水量與假手術組無顯著差異，48hmNSS評分0分。各組MCAO入選的大鼠基線資料均衡(均P＞0.05)。灌注前后不同觀察時間點之間腦溫有

11、顯著的差異(F=386.698，P=0.000)，不同組別之間的腦溫存在顯著差異(F=5480.737，P=0.000)，且不同組別的腦溫在不同的觀察時間點變化的趨勢不同(F=334.817，P=0.000)。從各個觀察時間點看，在灌注前各個實驗組腦溫無顯著差異(P＞0.05)，從灌注開始5min時局部低溫組的腦溫顯著低于其他組別(P＜0.001)，在灌注持續(xù)20min時腦溫降至最低水平，停止灌注后腦溫逐漸回升，在80min時腦溫與其他

12、組別腦溫無顯著差異(P＞0.05)。各個組別之間的肛溫無顯著差異(P＞0.05)。各組之間梗死體積的差異具有統(tǒng)計學意義(F=124.402，P＜0.001)，局部低溫組的梗死體積顯著低于其余各組(均P＜0.05)。各組間24h與48hmNSS評分差異有統(tǒng)計學意義。(F值分別為9.296，10.303，均P=0.000)，局部低溫組mNSS評分顯著低于其它各組(均P＜0.05)，局部低溫組24h與48hmNSS評分之間有顯著差異(P＜0.

13、05)。各組腦含水量的差異有統(tǒng)計學意義(F=24.087，P=0.000)，梗死組及各治療組的腦含水量均顯著高于假手術組(P＞0.05)，局部低溫組的腦含水量顯著低于梗死組(P＜0.05)。
　　 重復測量方差分析的結(jié)果表明，不同時間點的心率無顯著差異(F=1.118，P=0.334)，不同組別心率有顯著差異(F=5.003，P=0.002)，不同組別的心率隨著不同時間點的變化趨勢不同(F=4.053，P=0.000)。從各時間

14、點看，灌注后各組的心率差異有統(tǒng)計學意義(F=9.588，P=0.000)，且硫酸鎂D組的心率顯著低于其他各組的心率水平(均P＜0.05)。不同時間點與不同組別的平均動脈壓無顯著差異(F值分別為1.555與1.613，P值分別為0.220，0.187)，平均動脈壓在不同的組別不同觀察時間變化的趨勢不同(F=2.287，P=0.024)。從各個時間點看，灌注后各個組間的平均動脈壓存在顯著差異(F=4.533，P=0.003)，硫酸鎂D組的平

15、均動脈壓顯著低于梗死組、生理鹽水組、硫酸鎂A組與B組(均P＜0.05)。血氣指標、紅細胞壓積、血糖水平在不同時間點、不同組別間的差異均無統(tǒng)計學意義。術前及術后不同階段的肛溫值有顯著差異(F=3.259，P=0.008)，不同組別肛溫無顯著差異(F=2.345，P=0.065)。在各個檢查時間點內(nèi)，各組別肛溫的差異無統(tǒng)計學意義(均P＞0.05)。不同組別的梗死體積有顯著差異(F=53.723，P=0.000)。硫酸鎂C組的梗死體積最小。所

16、有治療組的梗死體積均顯著小于梗死組(均P＜0.05)，所有硫酸鎂治療組的梗死體積均顯著小于生理鹽水組(均P＜0.05)，硫酸鎂C組的梗死體積顯著小于梗死組、生理鹽水組、硫酸鎂A組及硫酸鎂B組(均P＜0.05)。硫酸鎂C組梗死體積與硫酸鎂D組無顯著差異(P＞0.05)。各組間24h以及48hmNSS評分均有顯著差異(F值分別為3.014與6.984，P值分別為0.025，0.000)。硫酸鎂C組在兩個時間段的mNSS評分均最低，硫酸鎂C組

17、24hmNSS顯著低于梗死組(P＜0.05)，48hmNSS評分顯著低于梗死組、生理鹽水組以及硫酸鎂A組(均P＜0.05)。硫酸鎂A組、硫酸鎂C組、硫酸鎂D組內(nèi)48hmNSS均顯著低于24hmNSS。各組別間腦含水量具有顯著差異(F=12.518，P=0.000)，梗死組及各治療組的腦含水量均顯著高于假手術組(均P＜0.05)，硫酸鎂C組的腦含水量顯著低于梗死組(P＜0.05)。
　　 各組之間的基線資料均衡(均P＞0.05)。

18、灌注前后不同時間之間腦溫有顯著差異(F=1271.447，P=0.000)，不同組別之間的腦溫有顯著差異(F=4536.260，P=0.000)，不同時間以及不同組別之間存在交互效應(F=447.427，P=0.000)。從各個時間看，灌注前各組腦溫無顯著差異(P＞0.05)，從灌注5min開始各組腦溫存在顯著差異(P＜0.05)，直至80min(停止灌注60min)時各組腦溫差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。在5min至65min間各

19、個時間點內(nèi)，低溫鹽水組與低溫鎂組的腦溫均與梗死組有顯著差異(P＜0.05)。低溫鹽水組與低溫鎂組各個時間點的腦溫均無顯著差異(P＞0.05)。各組之間的梗死體積有顯著差異(F=48.007，P=0.000)，低溫鎂組的梗死體積最小，低溫鹽水組與低溫鎂組梗死體積均顯著小于梗死組(均P＜0.05)，低溫鎂組與低溫鹽水組梗死體積有顯著差異(P＜0.05)。各實驗組24h與48hmNSS均有顯著差異(F值分別為11.827,17.500，P值均

20、為0.000)。低溫鎂組48hmNSS評分顯著低于其他各治療組(P＜0.05)。各組腦含水量有顯著差異(F=9.438，P=0.000)，低溫鎂組的腦含水量顯著低于梗死組(P＜0.05)。各組腦組織伊文思藍含量有顯著差異(F=19.263，P=0.000)，低溫鎂組的伊文思藍含量顯著低于梗死組(P＜0.05)。各組間血清MMP-9含量有顯著差異(F=4.740，P=0.004)，低溫鎂組的MMP-9含量顯著低于梗死組(P＜0.05)。在

21、各個治療時間點內(nèi)不同組別的梗死體積均有顯著差異，F(xiàn)值分別為69.682，51.564，24.107，P值均為0.000。在再灌注即時以及再灌注后1h治療，低溫鹽水組與低溫鎂組梗死體積均顯著小于梗死組。(均P＜0.05)。在再灌注2h治療，僅低溫鎂組較梗死組顯著降低梗死體積(P＜0.05)。各個治療時間點內(nèi)不同組別的48hmNSS評分均有顯著差異，F(xiàn)值分別為25.451，11.172，5.572，P值為0.000，0.000，0.011。

22、在再灌注即時治療，低溫鹽水與低溫鎂組mNSS評分均顯著低于梗死組。在再灌注1h及2h治療，僅低溫鎂組mNSS評分與梗死組有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。各個治療時間低溫鎂組的mNSS評分均顯著低于低溫鹽水組(P＜0.05)。在各個治療時間點內(nèi)不同組別的腦含水量均有顯著差異，F(xiàn)值分別為17.063，26.766，28.507，P值均為0.000。在再灌注0h與1h時給予治療，低溫鎂組腦含水量與梗死組有顯著差異(P＜0.05)。在再灌注后2h

23、給予治療，低溫鎂組腦含水量與梗死組差異無統(tǒng)計學意義(均P＞0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 1.頸內(nèi)動脈冷生理鹽水灌注能夠快速地降低腦溫，并可以維持全身體溫的恒定。
　　 2.頸內(nèi)動脈灌注冷生理鹽水對局部腦組織無損害作用，并保持心率、平均動脈壓、血氣指標、紅細胞壓積、血糖以及電解質(zhì)的穩(wěn)定，該選擇性腦部降溫方法是安全的。
　　 3.選擇性腦部低溫可以顯著減少局灶性腦缺血后梗死體積并促進神經(jīng)功能的恢復。

24、>　　 4.局灶性腦缺血后48h會出現(xiàn)不同程度的腦水腫，頸內(nèi)動脈灌注冷生理鹽水可有效減少腦水腫程度。
　　 5.腦缺血后予頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂治療可以顯著減少缺血后腦梗死體積。
　　 6.頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂可以減少24h和48h的mNSS，有利于MCAO術后的神經(jīng)功能恢復。
　　 7.腦缺血48h后出現(xiàn)明顯腦水腫，而缺血后頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂可以明顯減輕腦水腫程度，
　　 8.頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂對腦缺血的治

25、療作用在60mg/kg-120mg/kg劑量之間呈劑量依賴性的，局部用藥的最佳劑量是120mg/kg。
　　 9.在對急性局灶性腦缺血治療中，血管內(nèi)選擇性腦部低溫聯(lián)合頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂可顯著減少腦梗死體積，在急性期起到腦保護作用，療效優(yōu)于各單獨治療。
　　 10.血管內(nèi)選擇性低溫聯(lián)合頸內(nèi)動脈灌注硫酸鎂可顯著改善24h和48hmNSS結(jié)果，有利于腦缺血后神經(jīng)功能恢復。
　　 11.聯(lián)合治療可以顯著減少缺血再灌注后血