大鼠腦外傷的磁共振擴(kuò)散成像及灌注成像評價.pdf

1、背景和目的
　　伴隨著人類進(jìn)入21世紀(jì)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(zhuǎn)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(xué)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(zhuǎn)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(rèn)知障礙及功能缺陷等。
　　近年來，功能磁共振成像技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，除了顯示常規(guī)磁共振亦能顯示的形態(tài)結(jié)構(gòu)學(xué)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(kuò)散加權(quán)成像（diffusionweightedimaging，DWI）技術(shù)可以無創(chuàng)性反映細(xì)胞水平水分子的運(yùn)動。而用來表示DWI中不同方向的分子擴(kuò)散運(yùn)動的范圍與速度即為表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparentdiffusionc

3、oefficient，ADC)。通過動態(tài)測量ADC值可以反應(yīng)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(yīng)衰減(echoplanarimagingoffreeinductiondecay,EPI-FID)序列，注入造影劑，造影劑達(dá)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(xué)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(jīng)典的Feeney法制作大鼠腦外傷模型，利用磁共振灌注成像和擴(kuò)散加權(quán)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(biāo)(CBV、CBF)與表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC值）進(jìn)行檢測，并觀察不同時間點病理結(jié)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(jī)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(jù)經(jīng)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(jìn)行橫軸位T2加權(quán)成像(T2-weightedimaging,T2WI)，T1加權(quán)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(jù)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(zhì)與相應(yīng)的對側(cè)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(yīng)時間點與之相對應(yīng)部位的腦組織參數(shù)包括CBF、CBV及表觀擴(kuò)散系數(shù)(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(cè)/健側(cè)），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(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析，計量資料均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩獨立樣本資料間的比較采用兩隨機(jī)樣本t檢驗。當(dāng)P＜0.05時認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)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(cè)皮質(zhì)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(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。6h、24h、3d含水量大大增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，24h達(dá)高峰，持續(xù)至3d開始下降，至7d基本恢復(fù)。
　　3.實驗組傷后1h，

9、6hADC明顯降低，24h開始升高，3d達(dá)到假性正常。傷后7dADC均表現(xiàn)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(zhuǎn)呈高灌注狀態(tài)，3d達(dá)到高峰，然后開始逐漸下降，至7d觀察結(jié)束時，仍稍高于正常水平。
　　結(jié)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(nèi)可同時出現(xiàn)細(xì)胞毒性水腫與血管源性