【摘要】： 第一部份急性脑静脉闭塞动物模型的建立及磁共振扩散、灌注成像研究 目的对急性脑静脉闭塞动物模型加以改进，拟建立一个稳定的类似临床疾病的动物模型；用磁共振扩散和灌注成像(DWI、PWI)对模型进行评价，观察脑实质损害的变化规律。方法家猫28只，随机分为3组(栓塞组18只，结扎组6只，假手术组4只)，栓塞组和结扎组分别采用开颅上矢状窦穿刺注射醋酸纤维素聚合物(CAP)和上矢状窦(SSS)后份结扎制备急性脑静脉闭塞动物模型，假手术组仅行开颅上矢状窦暴露。术后1、3、6、12、24、48h对各组模型行DWI、PWI检查，观察脑实质损害的动态变化，并和病理结果作对照研究。结果栓塞组16只猫造模成功。DWI发现栓塞组10只猫脑实质出现19个异常信号，指数化表观扩散系数(eADC)图以低信号为主，1～3h可呈高信号或高、低混杂信号改变，12h后信号复杂多变。PWI发现13只猫脑实质内23个异常灌注区，表现为平均通过时间(MTE)延长，局部脑血容量(rCBV)增加、正常或降低。病变中心区和边缘区的相对平均通过时间比率(rMTE)1、3、6h稍延长，12h后明显延长。6h后病变中心区相对脑血容量比率(rrCBV)降低明显，12h后病变边缘区rrCBV逐渐降低，24h降低明显。6、12、24h病变中心区和边缘区rrCBV差异均有统计学意义(t_6=-5.73，t_(12)=-3.22，t_(24)=-4.22，P＜0.05)。大体病理学16只猫上矢状窦、桥静脉及皮层静脉内见CAP凝固呈铸型改变。显微病理学见病灶以血管源性水肿为主，12h后出现静脉性脑梗塞、脑出血。结扎组和假手术组脑实质未见异常改变。结论上矢状窦穿刺注射CAP制备急性脑静脉闭塞模型方法可行，该模型适合于病理生理基础及影像学研究；DWI结合PWI对急性脑静脉闭塞脑实质损害的动态变化、发病机理的判断具有重要价值。 第二部份急性脑静脉闭塞CT灌注成像及其与MR扩散、灌注成像对比研究 目的用CT灌注成像(CTPI)对急性脑静脉闭塞动物模型进行评价；对比CTPI和磁共振扩散加权成像(DWI)、灌注加权成像(PWI)评价急性脑静脉闭塞脑实质损害的价值。方法家猫22只，随机分为2组(手术组18只，假手术组4只)。手术组采用开颅上矢状窦穿刺注射醋酸纤维素聚合物(CAP)制备急性脑静脉闭塞动物模型，假手术组仅行开颅上矢状窦暴露。术后1、3、6、12、24、48h用CTPI对各组模型的脑血流动力学改变进行观察，对比CT、MR对病灶检出率、脑实质损害容积及程度判断的一致性。结果手术组12只猫CTPI出现脑血流异常灌注区。术后1h，病变表现为局部脑血容量(regional Cerebral Blood Volume，rCBV)轻度增加，局部脑血流量(regional Cerebral Blood Flow，rCBF)轻度降低，平均通过时间(Mean Transit Time，MTT)稍延长；3～6h后病变中心区主要表现为rCBV和rCBF降低，而病变边缘区rCBV增加或正常或轻度降低，rCBF降低；12～24h后病变中心区和边缘区rCBV和rCBF均明显降低。假手术组4只猫均未见上述各种异常表现。与MR结果对比：CTPI发现12只猫脑实质内20个异常血流灌注区，DWI发现10只猫脑实质内19个异常信号，PWI发现13只猫脑实质内23个异常灌注区。PWI平均通过时间(Mean time to enhance，MTE)参数图与CTPI-rCBF参数图对病灶容积的测量差异无统计学意义(t=1.54，P＞0.05)。PWI和CTPI-rCBV图对脑实质损害程度判断一致性好(Kappa=0.69，P＜0.01)。结论功能CT灌注成像是评价急性脑静脉闭塞动物模型血流动力学改变的一种准确、敏感的方法，可早期评价脑实质损害的程度。CTPI与DWI、PWI对急性脑静脉闭塞脑实质损害的判断均能提供重要信息，具有较好的一致性。 第三部份急性脑静脉闭塞脑实质损害质子波谱分析的实验研究 目的用磁共振波谱(MRS)连续观察急性脑静脉闭塞模型脑实质损害的代谢规律，评价MRS的应用价值。方法家猫30只，随机分为2组(手术组24只，假手术组6只)。手术组采用开颅上矢状窦穿刺注射醋酸纤维素聚合物(CAP)制备急性脑静脉闭塞动物模型，假手术组仅行开颅上矢状窦暴露。术后1、3、6、12、24、48h用MRS对各组模型脑实质损害进行连续动态观察，分析代谢物为氮-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱类复合物(Cho)、肌酸(Cr)、乳酸和脂质(LL)及NAA／Cr、Cho／Cr、LL／Cr。测量病变中心区、边缘区、周围相对正常区及其对侧镜像区脑组织的代谢物浓度并做统计分析。结果手术组常规MRI及DWI发现15只猫脑实质出现异常信号，病变中心区NAA、Cho及Cr于术后3h开始降低，边缘区NAA、Cho术后6h开始降低，Cr术后12h降低，病变中心区和边缘区LL术后1h升高明显，以后逐渐降低。术后各时间点病变中心区和边缘区的NAA／Cr、Cho／Cr、LL／Cr差异均有统计学意义(F值分别为5.14和3.09，9.90和5.62，9.16和3.35，P＜0.05)。术后1、3h病变周围相对正常区LL／Cr明显升高。术后3、6、12h病变中心区及边缘区NAA／Cr差异有统计学意义(t值分别为-3.15，-3.66，-2.75，P＜0.05)。术后1、3、6h病变中心区及边缘区LL／Cr差异有统计学意义(t值分别为5.37，4.47，2.40，P＜0.05)。手术组9只猫常规MRI及DWI检查结果均为阴性，术后各时间点MRS检查见双侧MRS曲线对称，无明显LL峰出现。病理学检查见病变以血管源性水肿为主，12h后出现坏死，伴有出血性脑梗塞。假手术组未见上述各种异常表现。结论NAA、Cho、Cr降低及LL明显升高是急性脑静脉闭塞脑实质损害的主要特点，MRS对其代谢变化、发病机理的判断具有重要价值。 第四部份磁共振弥散张量成像及纤维示踪技术在急性脑静脉闭塞中的初步应用研究 目的用磁共振弥散张量成像(DTI)对急性脑静脉闭塞模型进行评价，观察脑实质损害病灶的弥散规律及白质纤维束的完整性，评价DTI的应用价值。方法家猫30只，随机分为2组(手术组24只，假手术组6只)。手术组采用开颅上矢状窦穿刺注射醋酸纤维素聚合物(CAP)制备急性脑静脉闭塞动物模型，假手术组仅行开颅上矢状窦暴露。术后1、3、6、12、24、48h用常规MRI和DTI对各组模型脑实质损害进行连续动态观察，重建参数图并测量病变区的平均弥散系数(AvgDC)和各向异性分数(FA)值，计算与健侧镜像区的AvgDC、FA比值，用纤维示踪技术(FT)立体显示脑白质纤维束的完整性和连贯性，并和病理学对照研究。结果手术组15只猫脑实质出现异常信号。术后1h，AvgDC值较健侧镜像区降低，3h后，AvgDC值较健侧逐渐增高，12h后，增高明显。FA值于术后各时间点均降低。各时间点病变区与健侧镜像区AvgDC、FA值差异有统计学意义(P＜0.05)。各时间点AvgDC、FA比值差异有统计学意义(F值分别为62.07，9.37，P＜0.05)。术后1h，FT显示脑白质纤维束出现移位和穿过病灶区，6h后，脑白质纤维束断裂、破坏，12h后，脑白质纤维束于病变边缘处中断。病理学检查，术后1h，病变区出现细胞毒性脑水肿，3h后以血管源性水肿为主，12h后出现静脉性脑梗塞、脑出血。假手术组未见上述各种异常表现。结论DTI能清楚显示并定量判断急性脑静脉闭塞脑实质损害的动态变化规律，FT能更好地显示脑白质纤维束的受损和移位。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：R445
【图文】：
华中科技大学同济医学院2003级博士学位论文图6栓塞组术后48h。图6A脑组织大体标本像，上矢状窦、右侧额叶、左侧顶叶皮层静脉栓塞呈铸型改变;图6B脑组织断层标本像，右额叶脑皮层见斑片状、点状出血灶，伊文思蓝灌注见受损皮层、皮层下白质不同程度蓝染。图7光镜 (HEx200)上矢状窦内栓塞剂和大量血栓混合在一起，全部阻塞血管腔，血管壁充血、出血，边缘有单核细胞、淋巴细胞及白细胞浸润。图8电镜(铅铀双染色x4000)栓塞组术后lh，神经细胞肿胀，胞膜皱缩，染色质边聚。
皮层静脉栓塞呈铸型改变;图6B脑组织断层标本像，右额叶脑皮层见斑片状、点状出血灶，伊文思蓝灌注见受损皮层、皮层下白质不同程度蓝染。图7光镜 (HEx200)上矢状窦内栓塞剂和大量血栓混合在一起，全部阻塞血管腔，血管壁充血、出血，边缘有单核细胞、淋巴细胞及白细胞浸润。图8电镜(铅铀双染色x4000)栓塞组术后lh，神经细胞肿胀，胞膜皱缩，染色质边聚。
淤“Jrl卜油班2.、尹;‘，甲J诊r补即山声刁.卜卜.勺J喃护，时减一月r育月洲.，.尸产口图9图10光镜光镜 (HEx200) (HEx400)栓塞组术后6h，病变中心区血管源性水肿。神经细胞内和血管周围见大量水肿液聚集呈空泡改变。图n电镜(铅铀双染色x4000)栓塞组术后6h，神经细胞胞膜结构破坏，胞浆变性，神经细胞内及周围见大量水肿液聚集呈空泡改变。图12光镜 (HEx200)栓塞组术后12h，皮层静脉内栓塞剂影完全阻塞血管腔，脑组织出血、水肿、灶性坏死。
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