多模态MRI评价脑外伤及外伤后癫痫和抑郁的初步研究

发布时间：2017-12-03 18:27

  本文关键词：多模态MRI评价脑外伤及外伤后癫痫和抑郁的初步研究

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【摘要】：第一章多模态MRI评价脑外伤后损伤程度的实验研究目的:评价多模态MRI(包括T2W、磁敏感加权成像(SWI)、弥散峰度成像(DKI)和动态增强MRI(DCE-MRI)及其定量参数(K~(trans))在评价不同程度脑外伤中的价值。材料与方法:根据自由落体脑外伤模型的方法,固定打击高度,采用不同打击力量(打击物重量分别为30g,60g,90g不等)造成轻、中、重度脑外伤,并对各实验兔进行兽医昏迷评分(veterinary coma scale system,VCS),并在外伤后1天使用多模态MRI技术(包括T2W、SWI、DKI和DCE-MRI)技术对外伤各组和假手术组进行评价,首先计算T2W图像上的病灶体积和SWI图像上的出血灶体积,再分别计算各感兴趣区(包括损伤侧皮层区、海马区、丘脑区和对侧海马区和丘脑区)的平均弥散系数(MD)、平均峰度(MK)和K~(trans)值,分析各组间VCS评分、病灶体积和出血灶体积的差异,同时分析各组间在各感兴趣区相应MRI定量参数之间的差异。结果:随着打击力度的增加,VCS评分逐渐减低(p值均0.01),T2W上病灶体积逐渐增大(p值均0.01),SWI上出血灶体积在重度外伤组相对于中度外伤组有增大的趋势(p=0.071),而中度外伤组的出血灶体积大于轻度外伤组(p0.01)。外伤各组损伤侧皮层的K~(trans)值大于假手术组(p0.001),此外随着打击力度的增加,各外伤组损伤侧皮层的K~(trans)值逐渐增大(p0.001)。在损伤同侧海马区,重度外伤组的K~(trans)值大于中度外伤组(p=0.001),中度外伤组同侧海马区的K~(trans)值大于轻度外伤组(p0.001),而轻度外伤组与假手术组间无明显统计学差异(p=0.918)。在损伤同侧丘脑区,重度外伤组的K~(trans)值高于其他三组(p值均0.001),而其它三组间无明显统计学差异(p值均0.05)。各组间对侧海马区和丘脑区的K~(trans)值无明显统计学差异(p值均0.05)。在损伤侧皮层,重度外伤组的MD值大于中度外伤组(p=0.016),中度外伤组的MD值相对于轻度外伤组有增大的趋势(p=0.096),轻度外伤组的MD值大于假手术组(p=0.01)。在损伤同侧海马区,重度外伤组的MD值大于中度外伤组(p=0.009),中度外伤组的MD值大于轻度外伤组(p0.001),轻度外伤组的MD值与假手术组间无统计学差异(p=0.278)。各组间对侧海马区、同侧丘脑区和对侧丘脑区的MD值比较均无明显统计学差异(p值均0.05)。外伤各组损伤侧皮层、同侧海马区和同侧丘脑区的MK值小于假手术组(p值均0.01),随着打击力度的增加,各组间损伤侧皮层、同侧海马区和同侧丘脑区的MK值均逐渐降低(p值均0.05)。在对侧海马区和对侧丘脑区,重度外伤组的MK值低于中度外伤组(p值均0.01),中度外伤组的MK值低于轻度外伤组(p值均0.01),轻度外伤组的MK值与假手术组间无统计学差异(p值分别为0.646和0.5)。结论:多模态MRI技术能够较为全面的评价TBI后的损伤程度以及相应脑组织的异常改变,DKI技术能够发现其它序列上表现阴性的异常区域。第二章弥散峰度成像联合动态增强磁共振预测脑外伤后癫痫的实验研究目的:探讨外伤后早期的弥散峰度成像(DKI)和动态增强磁共振(DCE-MRI)在评价和预测外伤后癫痫中的价值材料与方法:将38只实验兔随机分为外伤(TBI)组(n=30)和假手术(Sham)组(n=8),在外伤后1天进行DKI和DCE-MRI检查,并随访3个月,观察外伤后癫痫(PTE)的发病情况,并根据最终的结果将TBI组再分为二组,即PTE组非PTE组。分析三组间在各感兴趣区(包括损伤侧皮层区、海马区、丘脑区和对侧海马区和丘脑区)的平均峰度(MK)和K~(trans)值间的差异。随访结束后,处死实验兔取脑组织标本进行尼氏染色并计数。结果:外伤组有2只实验兔死亡,剩余的28只实验兔,有8只发生过至少一次癫痫发作,被归为PTE组。在损伤侧皮层区,PTE组和非PTE组的K~(trans)值均大于Sham组(p值均0.001),此外PTE组的K~(trans)值大于非PTE组(p0.001)。在同侧海马区,PTE组的K~(trans)值大于非PTE组和Sham组(p值均0.001),而非PTE组和Sham组间无统计学差异(p值均=0.907)。三组间同侧丘脑区、对侧海马区以及对侧丘脑区的K~(trans)值间均无统计学差异(P值均0.05)。在损伤侧皮层区,PTE组和非PTE组的MK值均小于Sham组(p值均0.001),PTE组的MK值小于非PTE组(p0.001)。在同侧丘脑区,PTE组和非PTE组的MK值均小于Sham组(p值均0.001),PTE组的MK值小于非PTE组(p0.001)。在同侧海马区,PTE组和非PTE组的MK值均小于Sham组(p值均0.001),PTE组的MK值小于非PTE组(p0.001)。在对侧海马区,PTE组和非PTE组的MK值均小于Sham组(p值分别为0.001和0.002),PTE组的MK值小于非PTE组(p0.001)。在对侧丘脑区,PTE组和非PTE组的MK值均小于Sham组(p值均0.001),而PTE组和非PTE组的MK值无统计学差异(p=0.721)。PTE组对侧海马区的尼氏体数目少于Non-PTE组(p=0.006)。结论:TBI早期损伤皮层区和同侧海马区的血脑屏障破坏程度以及损伤侧皮层区、同侧海马和丘脑区、对侧海马区的损伤程度均与PTE的发生相关。第三章磁敏感加权成像联合弥散峰度成像评价脑外伤后软化灶并发癫痫的研究目的:外伤后软化灶并发癫痫是目前外伤后的研究热点,也是治疗的难点,目前认为软化灶是导致癫痫发生的重要因素之一。本研究以MR成像新技术为手段,探索外伤后软化灶并发癫痫发生的影像学特征,为预测外伤后癫痫可能发生提供客观依据。材料与方法:本研究2012年02月至2014年02月收治入院脑外伤患者共252例,其中男145例,女107例,平均年龄38.03±13.31岁。入组标准包括:1.明确脑外伤史;轻-中度脑外伤,GCS评分大于9分;2.外伤后随访时间大于1年;伤前无脑梗塞、脑肿瘤、严重白质脱髓鞘等神经系统疾病,无严重的慢性疾患;3.常规磁共振图像上可见软化灶。以随访1年出现癫痫为标准,分为癫痫组与非癫痫组。磁共振扫描序列包括常规序列及SWI、DKI。测量病灶的体积、铁质含量及软化灶周边的MD、MK值。采用SPSS16.0软件进行统计学分析,用ANOVA检验,Fisher检验判定各组间的差异,计量资料以平均值±标准差表示,均数比较采用t检验,率的比较采用检验,当p0.05时有统计学意义。结果:癫痫组共计60例,非癫痫组共计91例;所以患者均完成MR检查扫描;比较二组之间的临床资料可见外伤后评分GCS及病灶部分累及范围、病灶体积之间无明显统计学差异,除了病灶累及颞叶的发生率在二组之间存在统计学差异。在铁质沉积的比较中,二组之间存在,统计学差异(p0.05),癫痫组高于非癫痫组。病灶周围软化灶FLAIR出现的高信号发生率比较中,二组之间无明显统计学意义。在MD与MK值的比较中,MD值在FLAIR高信号二组之间无统计学意义(p0.05),MK值存在统计学意义(p0.05)。结论:以磁共振新技术包括SWI及DKI检查手段的方法,在评价轻-中度外伤后软化灶形成并发癫痫具有一定的意义,其铁质含量的测定以及峰度值的测定可以评价软化灶及周边组织的微观结构变化,以及癫痫发生的可能性。第四章利用磁敏感成像技术评价轻度脑外伤后微出血与外伤后抑郁症之间的相关性研究目的:探讨磁敏感加权(SWI)图像上微出血灶与轻度脑外伤患者康复期新发抑郁症之间的关系。材料与方法:200例闭合性脑外伤患者,其常规CT和MRI表现正常,所有患者在入院时行SWI检测。通过半定量的方法分别计算微出血灶的数目和体积。在外伤后1年内参照DSM-IV诊断标准等对所有患者进行随访复查。分析抑郁症组和非抑郁症组的微出血灶差异。结果:抑郁症组的微出血发生率要高于非抑郁症组(p0.001)。对于发生微出血的患者,抑郁症组的微出血灶数量和体积均大于非抑郁症组(p0.001),这种差异主要体现在额叶、顶叶及颞叶(p0.001)。结论:SWI能够更敏感的检测微出血灶,对评估轻度脑外伤患者具有重要价值。额叶、顶叶及颞叶微出血灶与外伤后的抑郁症发生有一定的相关性。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.2;R651.15

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本文编号：1249634