大鼠血管源性脑水肿模型3T MR弥散成像动态研究

发布时间：2020-03-22 19:22

【摘要】： 第一部分Wistar大鼠血管源性脑水肿模型弥散成像动态演变研究 目的：通过分析Wistar大鼠血管源性脑水肿(vasogenic brain edema，VBE)模型MR弥散成像测量参数与脑组织水含量的相关性，得出该模型最佳扫描方案、弥散成像动态演变规律以及通过该方法在体评估脑组织水含量的可能性，确立该模型血清S-100B水平变化方式。对象和方法：通过黄铜棒液氮冷冻法制备Wistar大鼠VBE模型，按时间点分为2小时组，4小时组，6小时组，8小时组，12小时组，24小时组，48小时组，3天组，5天组及7天组及正常对照组共11组，每组保证6只模型制备成功。分别进行b值=1000s／mm~2、b值=1400s／mm~2、b值=1800s／mm~2弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)，b值=1000s／mm~2弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)，快速自旋回波-反转恢复(fast spin echo-iversion recovery，FSE-IR)T_1加权成像，病灶侧及对照侧分别计算相应表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值、指数表观弥散系数(exponential apparent diffusion coefficient，eADC)值、平均弥散系数(average diffusion coefficient，DC_(avg))值、部分各向异性(fractional anisotropy，FA)值和T_1弛豫时间，灌注取脑，对应层面对应部位取材测量脑组织水含量，取血测量血清S-100B蛋白水平。通过单因素方差分析进行DWI信号噪声比(signal noise ratio，SNR)及各测量参数不同b值间比较，相同b值下各弥散参数、T_1弛豫时间、脑组织水含量、血清S-100B水平各时间点变化比较，并通过pearson相关分析分析各弥散测量参数、血清S-100B水平与脑组织水含量的相关性。结果：①b值=1000s／mm~2图像可以获得最佳SNR，不同b值下各时间点SNR呈不同演变趋势，b值=1000s／mm~2时由于T_2透射效应作用较易显示病变；②ADC值在各个时间点随b值增加呈下降趋势，eADC值反之；③脑组织水含量随时间变化呈先升后降趋势，于4小时、6小时、8小时间未见统计学差异；④各b值下ADC值、eADC值以及DC_(avg)值、FA值和T_1值与脑组织水含量显示良好的相关性；其中以b值=1000s／mm~2时ADC值与其相关性最高；⑤血清S-100B蛋白水平于24小时组达高峰，与脑组织水含量相关系数较低。结论：①改进黄铜棒液氮冷冻法致Wistar大鼠VBE模型，确定冷冻时间为2分可以达到比较理想的病程及冷冻程度，进行MR弥散成像时去除头皮软组织保持局部干燥是减少图像伪影的关键，通过脑组织水含量及MR弥散成像观察最终确立2小时、6小时、12小时、24小时、48小时、3天、5天和7天8个观察时间点；②确定DWI成像b=1000 s／mm~2为最佳b值，同时ADC值与脑组织水含量相关性最高，可以在体对于脑组织水含量进行定量评估；DTI相对于DWI成像时间更长，参数测量与脑组织水含量相关性并未显示出优势；在体评估脑组织水含量而不关心组织各向异性时可选用DWI序列节省检查时间；③T_1值在体测量脑组织水含量研究显示与脑组织水含量存在良好相关性，但成像时间较长，DWIADC值测量更具有相对优越性；④通过血清S-100B测量建立该模型脑组织损伤程度血清学评价指标。 第二部分Wistar大鼠血管源性水肿模型血脑屏障通透性动态演变研究 目的：通过伊文氏蓝(Evans blue)染料定量分析血脑屏障(blood brain barrier，BBB)通透性，探讨Wistar大鼠VBE模型BBB通透性随时间演变过程，确定Evans blue对弥散成像各测量值的影响。对象和方法：通过黄铜棒液氮冷冻法制备Wistar大鼠VBE模型，按时间点分为2小时组，4小时组，6小时组，8小时组，12小时组，24小时组，48小时组，3天组，5天组及7天组及正常对照组共11组，每组保证6只模型制备成功。在时间点前2小时经股静脉注射Evans blue染料，相应时间点行b=1000s／mm~2DWI及DTI，病变侧及对照侧分别计算相应ADC值、eADC值、DC_(avg)值和FA值，灌注取脑，对应层面对应部位取材测量脑组织水含量及Evans blue含量。通过独立样本t检验分析模型制作可重复性及Evans blue是否会对弥散测量值产生影响。通过单因素方差分析进行脑组织Evans blue含量、脑组织水含量、各弥散参数值各时间点变化比较，并通过pearson相关分析各弥散测量参数与脑组织水含量的相关性。结果：①通过Evans blue注射组与未注射组脑组织水含量比较显示模型制作稳定性良好，Evans blue注射后会造成病变部位ADC值、DC_(avg)值的降低、eADC值的升高，而对FA值测量无明显影响；各测量值与脑组织水含量相关系数较Evans blue未注射组略减低；②脑组织Evans blue含量在模型制作后2小时即达峰值，后随时间延长缓慢恢复，7天时间组仍高于正常。结论：①通过Evans blue定量分析确立黄铜棒液氮冷冻法致Wistar大鼠VBE模型BBB通透性动态演变过程，与脑组织水含量变化趋势不同，在模型制备2小时后BBB通透性即达峰值，后缓慢恢复；②首次发现Evans blue注入后对VBE病变处弥散成像平均弥散能力测量值产生影响，而对弥散各向异性值未产生明显影响，在其他条件不变的情况下推测可能由于BBB通透性增高Evans blue漏出造成局部水分子结合状态的改变造成：相应弥散测量值与脑组织水含量仍显示较高相关性。 第三部分Wistar大鼠血管源性脑水肿模型水通道蛋白-4免疫组织化学染色动态观察研究 目的：通过免疫组化方法半定量观察Wistar大鼠VBE模型室管膜细胞水通道蛋白-4(aquaporin-4，AQP-4)表达随时间动态演变，并分析其与MR弥散成像各测量参数的相关性。对象和方法：通过黄铜棒液氮冷冻法制备Wistar大鼠VBE模型，按时间点分为2小时组，4小时组，6小时组，8小时组，12小时组，24小时组，48小时组，3天组，5天组及7天组及正常对照组共11组，每组保证6只模型制备成功。行b=1000s／mm~2DWI及DTI检查，病变侧及对照侧计算相应ADC值、eADC值、DC_(avg)值和FA值，灌注取脑，对应层面石蜡包埋切片行AQP-4免疫组化染色。通过imagepro-plus软件半定量分析室管膜细胞AQP-4表达累积光密度(integrate optical density，IOD)值，确定其动态演变规律及与弥散各参数相关性。结果：①AQP-4表达呈先下调后上调再下调趋势，2小时组室管膜细胞AQP-4表达即出现明显下调，并与6小时组达到最低值，8小时组可见AQP-4表达出现上调，于24小时组达高峰，随后表达水平缓慢下降，于7天组仍高于正常值；②AQP-4表达半定量于弥散各参数相关系数较低，在0.2902～0.4475之间。结论：确立了黄铜棒液氮冷冻法致Wistar大鼠VBE模型室管膜细胞AQP-4表达随时间动态演变规律，呈先下调后上调再下调趋势；该结果为下一步药理学研究奠定了基础。
【图文】：

天津医科大学博士学位论文图1一3不同b值owi图 a.b=10005/mmZ，b.b=z400szmm，，c.b=15005/mmZ1.2.1.1.2各时间点相同b值下患、健侧SNR比较在b值为10005/mmZ时各个时间点Dwi的病灶侧sNR呈先升后降趋势，在12小时组达峰值，与对照切!U比较在4小时、6小时、8小时、12小时、24小时及48小时间存在明显差异(P<O，05)，详见表1一1、图!一4。表一l各时一间点病灶侧与对照侧sNR比较(b=1000:/mmZ)组别SNRRSNRLb=1000s/mm2小时4小日寸6小日寸8小时12小时24刁、日寸48刁、口寸3天5天7天 11.988士0.34212.602士0.32412.497士0.48712.825生0.64013760士0.48713148士0.57712.559士0.50712.219士0.40012.061士012112138士0.395 11.861士0.181 12.112士0.455 11.864士0.402 11.986士0.37512.024士0.339 11.982士0.265 11.995士0.38612.049士O，19112

在b值为18005/mmZ时各个时间点Dwi病灶侧SNR呈先降后升趋势，在12小时组达最低值，与对照侧比较仅2小时及7天组不存在显著性差异(P>O.05)，，余各组均存在明显差异(尸<0.05)详见表1一3、图1一6。表1一3各时间点病灶侧与对照侧sNR比较(b=1800s/mm2)组别一不而丽百石不丁”SNRRSNRL2小时4小时6小时8小时12小时24小时48小时3天5天7天 4.856土0.169 4.663士0.207 4.670士0270 4.705士0.232 4.464士0.119 4.632士0.256 4.672士0.208 4.782士0.148 4.858士0.133 4.981士0.043 4.965士0.082 5.008士0.0615，00肚 0.053 4.99肚0.064 5.063士0.060 5.014士0.047 5.020土0.0485
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R445.2

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本文编号：2595504