氧激发磁共振在MCAO大鼠缺血半暗带的研究

发布时间：2020-04-01 22:29

【摘要】：背景和目的脑卒中是世界范围内最常见的成人永久致残的原因,其中绝大部分的脑卒中源于急性脑组织脑血供降低,即缺血性脑卒中。缺血半暗带是指缺血后神经组织出现功能受损但形态学仍保持正常,在一定时间内给予再灌注后,缺血组织可以发生可逆性改变。对于急性缺血性卒中的患者,溶栓治疗是目前最有效的治疗方法。选择有缺血性半暗带且没有任何出血风险的患者是溶栓治疗成功结果的关键,因此,缺血性半暗带的治疗前评估非常重要。但目前临床上仍缺乏识别缺血半暗带的金标准。氧激发磁共振(oxygen challenge MRI,OC MRI)成像,即使用短暂性100%氧气激发联合T_1、T_2/T_2*的定量MRI扫描成像,对弛豫时间的改变进行分析,是一种较新颖的磁共振扫描方法。OC带来的顺磁性含氧血取代了高浓度的去氧血红蛋白,改变了组织中的横向及纵向弛豫时间,缩短了组织T_1值,增加了T_2/T_2*值。氧激发磁共振成像利用氧气作为对比剂,可用于反应肺部组织的功能、识别肿瘤的乏氧区、评估肝脏纤维化程度等,对疾病的治疗及疗效评估有重要作用,在脑血管病中的应用尚不多。本文以大鼠大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型为基础,探索OC前后不同脑组织区域T_1及T_2弛豫时间的改变,探讨氧增激发磁共振成像在识别缺血半暗带的价值,并分析脑缺血后RACK1蛋白的表达情况及其与弛豫时间的相关性。材料与方法1、将82只健康雄性SD大鼠(体重280g-350g),制备MCAO模型后分别在1h、3h、6h、12h时间点对大鼠进行神经功能评分(modified neurological severity score,mNSS)和氧激发磁共振图像采集以及组织病理学检测。2、图像采集过程:对10只MCAO大鼠使用美国GE Discovery MR 750 3.0T机器及上海晨光8通道大鼠专用线圈在1h、3h、6h、12h进行连续扫描,固定大鼠头部,扫描中心以视交叉为准,头先进,仰卧位。扫描序列如下:T_1WI、T_2WI、DWI、DKI、T_1-mapping、T_2-mapping等。上述扫描完成后进行OC后的T_1-mapping、T_2-mapping序列的扫描,扫描前持续开放100%氧气6分钟,扫描过程中氧气持续开放,氧气流速为7L/min。将扫描DKI图像得到的MK图及MD图进行配对,将脑组织划分为三个脑区:MD/MK图共同缺血区即缺血核心区、MD/MK不匹配区以及缺血对侧正常脑区。在三个不同脑区选取感兴趣区,测量100%氧气吸入前后感兴趣区的T_1值、T_2值及其变化率,其中吸氧前的数据记做空气组,吸氧后的数据记做氧气组。3、取36只MCAO大鼠,记做空气组,在1h、3h、6h、12h时间点不进行氧激发,直接处死后取大鼠缺血区脑组织标本,随机选取3只大鼠用于HE染色、3只大鼠用于免疫组化检查,3只大鼠用于Western blot检测。另再取36只MCAO大鼠,记做氧气组,在1h、3h、6h、12h时间点进行氧气激发处理,之后将大鼠处死,随机选取3只进行于HE染色、3只进行免疫组化检查,3只用于Western blot检测。4、使用统计学软件SPSS 22.0进行数据分析,采用平均值±标准差((?)±s)记录均数资料。当符合正态分布及方差齐性时,对两组样本间的比较采用独立样本T检验;不符合正态分布及方差齐性时,两组样本间的比较采用秩和检验;对组内同一对象多组样本间比较采用重复测量方差分析;对组内不同对象多样本间的比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD检验;相关分析采用Spearmen相关分析;检验水准为α=0.05,P0.05认为有统计学意义。结果1、100%氧气吸入前,在1h、3h、6h、12h时间点,同一感兴趣区的T1值有明显差异,在12h降至最低,差异具有统计学意义;在相同时间点的不同感兴趣区,T_1值均有差异,其中MD/MK不匹配区的T_1值最高,缺血核心区的T_1值最低,即缺血核心区对侧正常脑区MD/MK不匹配区,差异具有统计学意义,P0.05。100%氧气吸入后的T_1值改变趋势同前。2、100%氧气吸入前,在1h、3h、6h、12h时间点,同一感兴趣区的T_2值有明显差异,在12h升至最高,差异具有统计学意义;在相同时间点的不同感兴趣区,T_2值均有差异,其中MD/MK不匹配区的T_2值最高,缺血核心区的T_2值最低,即缺血核心区对侧正常脑区MD/MK不匹配区,差异具有统计学意义,P0.05。100%氧气吸入后的T_2值改变趋势同前。3、在缺血核心区、不匹配区、对侧正常区域的100%氧气吸入前后的T_1值和T2值变化率显著不同,其中核心区对侧正常区域MD/MK不匹配区,差异有统计学意义,P0.05。4、100%氧气吸入前后不同时间点脑缺血区的RACK1蛋白表达呈下降趋势,且100%氧气吸入后RACK1表达量较氧气吸入前大鼠高,差异具有统计学意义,P0.05。RACK1蛋白与T_1值存在正相关,与T_2值存在负相关。结论1、在100%氧激发前后MCAO大鼠不同感兴趣区的弛豫值在不同时间点按一定趋势发生改变,氧激发磁共振可判断梗塞后大鼠脑组织的氧代谢情况;2、利用氧激发磁共振T_1值和T_2值的变化有助于识别MCAO大鼠的缺血半暗带,氧激发可促进保护性RACK1蛋白表达,能够延缓脑组织缺血的发展,具有一定的治疗作用。
【图文】：

大鼠模型进行补充。大鼠的神经功能改变吸氧前后的 MCAO 大鼠进行 mNSS 评分，，对大鼠进氧前后MCAO大鼠的mNSS评分差异具有统计学意氧前后的神经功能评分差异有统计学意义（P < 0.0氧激发前后大鼠的改良神经功能评分（mNSS）比较（x1h 3h 6h 12h 8.55±0.05 8.35±0.09 8.12±0.04 7.88±0.10 8.79±0.05 8.56±0.11 8.22±0.05 8.02±0.13 -11.657 -4.644 -5.381 -2.8680.000 0.000 0.000 0.010P<0.05 表示差异有统计学意义。F、P 代表重复测量方差分析

图 3 空气组不同脑区不同时间点的 T1值比较氧气组 T1值测量0%氧气吸入后，在 1h、3h、6h、12h 的缺血核心区域，T1随时间延长，且差异有统计学意义，P<0.05；1h、3h 的 MD/MK 不匹配区，T1随逐渐下降，且差异有统计学意义，P<0.05；1h、3h、6h、12h 的缺血区域，T1随时间延长逐渐下降，差异均有统计学意义，P<0.05。在相不同脑区的 T1值均不相同，其中 MD/MK 不匹配区的 T1值最高，缺的 T1值最低，即缺血核心区＜对侧正常脑区＜MD/MK 不匹配区，差计学意义，P<0.05（表 4，图 4）。表 4 氧气组不同脑区不同时间点的 T1值比较（x ±s）区不同时间点F/t 值 1h 3h 6h 12h心区 1369.62±118.08 1269.77±129.42 1228.60±83.64 1072.84±105.13 12.494
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R743.3;R445.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 方琪;王希明;李子惠;;急性缺血性脑卒中缺血半暗带影像评估研究进展[J];第二军医大学学报;2018年09期

2 吴广宇;路青;许建荣;;影像学在缺血半暗带诊断中的应用[J];临床放射学杂志;2011年12期

3 芦鹏飞;吴江;;缺血半暗带的影像学判定[J];中风与神经疾病杂志;2006年06期

4 ;缺血半暗带[J];中国卒中杂志;2006年01期

5 曲东锋;临床-弥散不匹配预测推定缺血半暗带的特异性高[J];国外医学(脑血管疾病分册);2005年08期

6 张明;缺血半暗带演变及早期干预的进展[J];临床荟萃;2001年16期

7 Rose S.E.,Janke A.L. ,Griffin M. ,雷

本文编号：2611037