兔腦短暫缺血再灌注的功能MR與病理對(duì)照研究.pdf

1、目的：短暫缺血是嚴(yán)重危害人類健康的常見(jiàn)疾病，具有高發(fā)病率、高致殘率及高復(fù)發(fā)率等特點(diǎn)。早期診斷是早期治療的前提，而早期治療的主要目的是挽救缺血半暗帶(ischemic penumbra，IP)，阻止IP發(fā)展為不可逆性腦梗死，因此確認(rèn)工P和了解其演變規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有非常重要的意義。MR擴(kuò)散加權(quán)成像(difusion weighted imaging，DWI)，灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging，PWI

2、)和流動(dòng)敏感交互式反轉(zhuǎn)恢復(fù)(flow-sensitive alternating in-versionrecovery,FAIR)灌注成像技術(shù)序列的出現(xiàn)為IP的診斷提供了新手段，IP是否存在及其存在時(shí)間長(zhǎng)短和范圍的能力，提供直觀、個(gè)性化的影像學(xué)信息。 本課題旨在建立一種簡(jiǎn)單易行、梗死面積穩(wěn)定的兔大腦中動(dòng)脈阻塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型，在24h內(nèi)進(jìn)行DWI、PWI和FAI

3、R研究以確定IP是否存在及其存在時(shí)間和范圍，并與光鏡、免疫組化相對(duì)照IP區(qū)腦組織相應(yīng)的病理變化相對(duì)照，研究IP的影像學(xué)演變規(guī)律，從而為臨床進(jìn)一步制定治療方案、預(yù)后、判斷治療效果提供理論依據(jù)。 方法：新西蘭大白兔49只，雌雄不限，4～6月齡，體重2.5-3.5 kg，由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。本實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(cornpletely randomized design)，將兔按隨機(jī)數(shù)字表法分為缺血再灌注組和對(duì)照組，缺

4、血再灌注組35只，對(duì)照組14只。各組根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)又分為缺血30min再灌注0.5h，1h，2h，4h，6h，12h，24h，7個(gè)亞組，缺血再灌注組每個(gè)亞組5只，對(duì)照組每個(gè)亞組2只。新購(gòu)?fù)迷趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)中心飼養(yǎng)一周后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。術(shù)前禁食12小時(shí)，自由飲水。2％的戊巴比妥鈉按1ml/kg(20mg/kg)經(jīng)耳緣靜脈緩慢注射行靜脈麻醉，仰臥位固定于兔臺(tái)上，保持自主呼吸，頸部備皮后，消毒，鋪單。在無(wú)菌條件下行頸部正中切口，分離皮下組織和肌層，暴露左

5、側(cè)頸總及頸內(nèi)、外動(dòng)脈，選擇直徑0.53mm導(dǎo)絲從頸總動(dòng)脈至頸內(nèi)動(dòng)脈插入大腦中動(dòng)脈遇阻即止，造成MCAO。并行MRI檢查，DWI高信號(hào)，確定造模成功。并于缺血再灌注前15min行DWI檢查和缺血30min/再灌注后0.5h、1h、2h、4h、6h、12h、24h行頭顱MR掃描，掃描序列包括：T1-FLAIR、T2-FLAIR、PROP-T2、DWI、PWI和FAIR掃描。應(yīng)用MR影像學(xué)、光鏡、免疫組化法觀察梗死體積、神經(jīng)功能缺損、表觀彌散

6、系數(shù)比值(ADCR．)、CytC釋放和caspase-3蛋白表達(dá)。評(píng)價(jià)DWI、PWI和FAIR在IP診斷中價(jià)值。 結(jié)果： (1)納入49只，因造模失敗、死亡等因素脫失6只，最終進(jìn)入結(jié)果分析43只。 (2)假手術(shù)組無(wú)神經(jīng)功能缺陷，缺血再灌注組為2.28±0.47，二者比較有差異顯著性(P<0.001)。 (3)在缺血再灌注組，DWI異常在再灌注早期有短暫消失，但是在4-12h后再次出現(xiàn)， 4-6h后T2WI

7、出現(xiàn)高信號(hào)。 (4)病灶中心Radc，對(duì)照組維持在正常水平。缺血再灌注組在早期Radc短暫恢復(fù)正常，但4-24h后再次出現(xiàn)下降。 (5)病灶周邊Radc，對(duì)照組維持正常水平。缺血再灌注組再灌注后0.5-2H未見(jiàn)明顯變化，2-6H逐漸下降，6-24H ADC值比率逐漸升高。各時(shí)間點(diǎn)病灶中心Radc周邊Radc比較，除0.5H、4H、24H有差異顯著性(P<0.05)，其余各點(diǎn)無(wú)差別。 (6)梗死灶T2WI信號(hào)強(qiáng)

8、度值比率：對(duì)照組T2WI信號(hào)強(qiáng)度值比率維持在正常水平。缺血再灌注組，T2WI信號(hào)強(qiáng)度值比率再灌注后0-4H緩慢升高，4-24H上升迅速。 (7)PWI半暗帶圖上PWI與DWI最大層面不匹配區(qū)面積隨時(shí)間的推移而逐漸減小，半暗帶圖上中心藍(lán)色標(biāo)記區(qū)為壞死區(qū)，周圍綠色標(biāo)記區(qū)為半暗帶，紅色標(biāo)記區(qū)為灌注基本正常區(qū)，NEI圖上由梗死中心向外周信號(hào)強(qiáng)度呈逐步遞增。 (8)Fair半暗帶圖上表現(xiàn)與PWI半暗帶圖一致。FAIR與PWI最大層

9、面不匹配區(qū)比較除0.5h無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余各時(shí)間點(diǎn)比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但FAIR測(cè)得的面積比PWI較高。 (9)光鏡觀察，假手術(shù)組神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)正常，缺血再灌注組：細(xì)胞間質(zhì)水腫，細(xì)胞體腫脹，細(xì)胞結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，部分神經(jīng)細(xì)胞有壞死表現(xiàn)。假手術(shù)組僅可見(jiàn)少量CytC和caspase-3蛋白表達(dá)。缺血再灌注組病灶周圍CytC的釋放和caspase-3蛋白表達(dá)量顯著多于假手術(shù)組(P<0.01)。 結(jié)論： 1、

10、缺血30min再灌注主要出現(xiàn)繼發(fā)缺血性損害，在DWI上表現(xiàn)為遲發(fā)性病灶再次出現(xiàn)。 2、DWI偽彩圖對(duì)確定IP的存在及其存在時(shí)間和范圍有一定幫助。 3、梗死核心和IP的Radc值不同，利用Radc值可推斷IP是否存在。 4、PWI半暗帶圖能靈敏地確定IP的存在及其存在時(shí)間和范圍。 5、FAIR半暗帶圖可為臨床判斷IP的存在，指導(dǎo)治療及療效觀察提供一定的幫助，但FAIR容易高估IP存在。 6、半暗帶圖