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(shí)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(shí)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(wèn)世，大大解決了腦血管意外的早期診斷問(wèn)題，也使得治療取得了長(zhǎng)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(guò)程是單時(shí)像過(guò)程，很快就會(huì)

2、停止，但是越來(lái)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(gè)固定的時(shí)間點(diǎn)的顱內(nèi)資料，無(wú)法提供一個(gè)連續(xù)的影像學(xué)資料，在兩次復(fù)查CT之間只能通過(guò)醫(yī)生觀察臨床癥狀和生命體征來(lái)判斷病情有無(wú)變化，因此臨床上迫切需要一種能夠?qū)崟r(shí)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(wú)創(chuàng)無(wú)害、成本低廉、操作簡(jiǎn)便、功能成像等優(yōu)點(diǎn)，適于進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)半球形容器內(nèi)放置一個(gè)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(gè)電極，用與血液電阻率一致的瓊脂塊來(lái)模擬血液在石膏殼模擬的顱腔內(nèi)移動(dòng)，觀察EIT系統(tǒng)對(duì)血液信號(hào)的敏感性。
　　實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)禁食，4小時(shí)禁水。其中打開顱骨狀態(tài)下注射自體不抗凝動(dòng)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(dòng)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(dòng)脈血（生理鹽水或蒸餾水）在3分鐘內(nèi)注入豬腦。1小時(shí)后行CT復(fù)查，并計(jì)算血腫量。
　　EIT測(cè)量采用16導(dǎo)聯(lián)測(cè)量法，以豬頭最長(zhǎng)橫徑和前后徑分別為長(zhǎng)短徑形成一個(gè)圓形的近似顱腦外界，將16個(gè)電極等間隔放置。注血前后實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)

6、至少30分鐘。
　　手術(shù)結(jié)束后將動(dòng)物深度麻醉處死，完整取腦組織行大體觀察。手術(shù)過(guò)程采用無(wú)菌術(shù)，手術(shù)過(guò)程用恒溫毯保持動(dòng)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(dòng)過(guò)程中，成像結(jié)果能相對(duì)較好地反映模型中出血區(qū)域的大小及位置。
　　2.所有動(dòng)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(hào)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(shí)間的逐漸回升，注射蒸餾水組注射開始后，可見明顯的信號(hào)升高區(qū)域，隨注水量的增加逐漸升高，維持一段時(shí)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(guò)物理模型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)EIT成像結(jié)果能相對(duì)較好地反映模型中出血區(qū)域的大小及位置。通過(guò)對(duì)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(guò)對(duì)豬顱內(nèi)注入生理鹽水、蒸餾水實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(guò)閉合式豬顱內(nèi)注入非抗凝血模型的建立及