深低温停循环脑血流实时激光散斑成像研究

发布时间：2021-07-02 13:28

　　深低温停循环是复杂心胸外科和脑外科的重要辅助手段,但易出现术中和再灌注脑损伤。传统脑电监测方法无法提供血流信息,超声多普勒方法也仅能提供局部脑血流信息。该研究探索激光散斑成像技术在深低温停循环脑血流的动态监测。通过动物实验和数据分析,验证了该技术在深低温停循环脑血流监测上的可行性。 

【文章来源】：工业控制计算机. 2020,33(08)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

大鼠脑血流激光散斑衬比图像

从大鼠大脑左右两个半球分别选出动脉（大脑中动脉分支）、静脉（皮质静脉分支）、组织三个感兴趣区域，计算感兴趣区域的每个像素点的τc值，基于τc与血流速度成反比的理论，分别绘制三个感兴趣区域对应的相对血流速度随时间变化的曲线。以图1对应的大鼠为例，图2显示了图1大鼠的标记区域的相对血流速度变化情况。总的来看，图2A、图2B、图2C都反映出大鼠的双侧半球对应感兴趣区域在整个监测过程中，相对脑血流速度变化是基本一致的。以选定的大脑中动脉分支（图2A的A1和A2曲线）为例：在CPB转流开始后，降温使得脑部相对血流（Cerebral Blood Flow,CBF）逐渐降低。在DHCA开始后，CBF迅速下降到最低水平，并且在整个DHCA过程中保持不变。DHCA结束，在复温复循环期间，CPB转流使得CBF快速增长然后缓慢下降，最终趋于稳定。在深低温停循环期间，使用LSCI监测的CBF信号几乎为零。横轴是时间轴，纵轴是相对血流速度的变化范围。右半球动脉A1和左半球动脉A2的相对速度变化曲线（A），右半球静脉V1和左半球静脉V2的相对速度变化曲线（B），右半球组织T1和左半球组织T2的相对速度变化曲线（C）。

在深低温停循环过程中，皮质血管内无血液，无血液流动。在深低温的情况下，脑部代谢水平降至最低，但是脑组织和血管系统仍会发生生理上和功能上的退化。对于时间较长的DHCA，可能会发生不可逆的脑损伤。有研究表明，在大脑缺氧缺血之后，动脉血管的弹性和功能完整性发生了变化，最终影响了再灌注和恢复的状态。在大脑皮层，动脉与血管的弹性和功能完整性紧密相连，最终决定了脑组织的再灌注和恢复状态。我们对成像区域内不同区域血管在停循环前、停循环中和停循环后的动脉信号进行统计分析，得到了图3。在动脉中，τc信号在停循环期间与停循环前相比具有大幅度提高：0.39±0.002vs.0.12±0.03(p<0.001）。停循环结束后，τc信号回到接近基线水平：0.13±0.07vs.0.12±0.03(p=0.6553）。在深低温停循环研究中，τc信号的变化与动脉的散射特性相关，可以通过信号定量地研究脉管系统及血流的变化。5 结束语


本文编号：3260556