超顺磁性氧化铁（SPIO）在MR脑灌注成像初步应用实验研究

发布时间：2020-11-11 22:04

　　 研究目的 1．探讨SPIO应用于MR脑灌注成像的可行性。 2．研究SPIO在MR脑灌注成像的方法学及质量控制；优化选择其应用于PWI的最适剂量。 3．与Gd-DTPA相比较，探讨SPIO在大鼠超急性脑梗塞MRPWI的应用价值。 4．探讨SPIO灌注成像联合弥散加权成像对大鼠超急性脑梗死再灌注的评价作用。 材料与方法 1．健康新西兰大白兔30只，随机法平均分为A、B、c、D、E五个小组，每小组各6只。其中A、B、C、D四个小组分别给予不同剂量的SPIO(4umolFe／kgBW，8umolFe／kgBW，16umolFe／kgBW，32umolFe／kgBW)，E组设为对照，给予0.2mmol／kgBW的Gd-DTPA。全部动物行磁共振灌注成像(MR PWI)扫描，获得相应信号强度-时间曲线图并分别计算灰质、白质的SRR_(max)和rCBV值，进一步比较其Q_(rCBV)和Q_(SRRmax)值。MR检查结束后，B、D、E三组各取1只实验兔脑切片行普鲁士蓝染色。 2．30只Wistar大鼠，随机法平均分成A_1、B_1两组，A_1组为8umolFe／kg体重SPIO MR PWI组，B_1组为0.2mmol／kg体重Gd-DTPA MR PWI组，两类不同对比剂剂量的选择是以在正常脑组织的MR PWI中获得相同的最大信号强度变化为标准。全部动物均在左侧大脑中动脉栓塞时间一小时后行MR PWI扫描。PWI原始图像重建获得病灶中心区以及脑缺血半暗带CBV、CBF、MTT参数形态图。比较两组各项参数变化并与病理检查及红四氮唑染色(TTC)对照。 3．30只Wistar大鼠，随机法平均分成A_2、B_2两组，分别于左侧大脑中动脉栓塞时间1h、5h后再灌注2h，于再灌注前后分别行PWI、DWI和常规FSE T_2WI、SE T_1WI扫描，PWI扫描时对比剂选用8umolFe／kg体重的SPIO；PWI和DWI原始图像重建获得ADC、CBV、CBF、MTT参数形态图。观察各栓塞时间点再灌注2h后各项参数变化并与病理检查及红四氮唑染色(TTC)对照。 4．对比剂：本实验所用SPIO为Resovist，由先灵公司提供。Resovist又名SHU555A(ScheringAG Berlin，Germany．国内相应产品的商品名为内二显)，是由羧基右旋糖苷(Carboxydextran)包裹的氧化铁颗粒，平均直径61.1nm，氧化铁核心颗粒直径4.2nm，浓度为0.5mmol Fe／ml。外被的羧基右旋糖苷使其具有良好的水溶性及稳定性，另外还含有40mg／ml甘露醇及2mg／ml乳酸，37℃时pH值6.5。 结果 1．SPIO能快速团注，在四个不同剂量的SPIO都能对正常兔脑灰白质有良好的分辨。各组相应参数值(Q_(rCBV)／Q_(SRRmax))分别为：1.98±0.07／1.85±0.11，2.09±0.11／1.88±0.06，2.09±0.07／2.06±0.25，1.50±0.01／1.49±0.09，2.05±0.03／1.94±0.12。A、B、C三组(4umolFe／kgB W，8umolFe／kgBW，16umolFe／kgBW)随着对比剂剂量的加大，Q_(rCBV)值和Q_(SRRmax)值未见显著性差异；而D组(32umolFe／kgBW)Q_(rCBV)值和Q_(SRRmax)值显著低于A组(P＜0.01)。 2．SPIO在四个不同剂量组均获得满意的信号强度-时间曲线图。但当剂量达到一定范围时(16umolFe／kgBW以上)，随着注射剂量的增加，灌注的信号强度-时间曲线显示信号强度恢复到稳态水平的距离加大，我们将此现象称为“信号丢失”，C组(16umolFe／kgBW)及D组(32umolFe／kgBW)分别为10％、20％。 3．静脉注射SPIO 6小时后D组(32umolFe／kgBW)实验兔脑切片Prussian blue染色显示胞浆中含有铁颗粒，而注射SPIO 1小时后B组(8umolFe／kgBW)实验兔脑切片Prussian blue染色呈阴性。 4．A_1、B_1两组大鼠在脑缺血中心区以及病灶边缘区(即影像半暗带)所获得的信号-时间曲线基本一致，分别比较各兴趣区rCBV、rMTT及TTP值，均无显著性差异。 5．A_2、B_2两组再灌注2h后ADC值轻度降低或基本不变；A_2组再灌注后2h DWI显示病灶范围稍有减小，B_2组则无明显缩小。A_2组再灌注后影像半暗带区PWI各参数指标恢复和维持正常，而B_2组的信号强度-时间曲线图有3种表现，分别为高灌注、低灌注和正常灌注。 结论 1．SPIO应用于MR脑灌注是可行的，适宜剂量范围在4～16umolFe／kgBW，推荐最适剂量为8umolFe／kgBW。 2．在急性脑梗塞的MRPWI应用中，SPlO与Gd-DTPA同样有效，且所需剂量更小，因此，SPIO在颅脑灌注具有广阔的应用前景。 3．在超急性脑梗死再灌注可限制病灶进一步扩大，保护缺血半影区。应用SPIO磁共振脑灌注成像联合MR DWI能反映急性脑缺血再灌注后脑损伤的变化，同时又能反映再灌注后脑组织血流灌注情况。 4．高剂量组SPIO(32umolFe／kgBW)铁颗粒能透过正常实验兔血脑屏障，可能与多种转运机制有关。
【学位单位】：第一军医大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2007
【中图分类】：R445.2
【部分图文】：

大鼠脑缺血5h及再灌注2h模型TZWI、DWI及病理图片

图3一3A组TTC染色图(上图);B组TTC染色图(下图)Figure3一3TheimagesofTTCstainforgrouPA(uPPer)andgrouPB(lower论性缺血性脑卒中的半影(isehemiepenumbra，IP)即脑缺血半暗膜电位、离子梯度和组织结构尚正常，但相应区域由于缺血导停止的脑组织。如果获得适当的灌注，半影组织可挽救。脑梗死残率高，最近报道，只有在脑卒中出现症状3一6h内，应用重组组酶原激活物(recombinanttissueplasminogenaetivator，rtPA)溶栓治溶栓有一定的危险性，因此对超急性期脑梗死进行早期诊断和治尤为重要。组织的部位不同(灰质、白质、底节区)，正常情况下其灌注是当缺血发生后，缺血区毛细血管灌注压降低，MTT延长，正常的

2结果各实验动物病理检查结果见表4一1。:abbit03神经细胞胞浆可见多量蓝染颗粒即铁颗粒留置，以灰质核团及脑膜区域最为显著(图4一l);其余各实验动物普鲁士蓝染色均为阴性。HE染色所有脑缺血再灌注模型大鼠均为阳性，而核黄素染色均为阴性，这也进一步说明采用改良线栓法制作急性脑梗死再灌注模型是稳定可靠的，同时也说明再灌注后鲜有脑出血发生，因此该模型适用于重复对照研究。图4一1快速团注 32ulnolFe/kgBwSPIO后兔脑病理图片左上图为兔脑大体标本，右右图为正常基底节区HE染色;左下图为脑膜区域普鲁士蓝染色，可见脑膜区有大量蓝染颗粒;右下图为基底节区普鲁士蓝染色，神经细胞胞浆可见多量蓝染颗粒，灰质区较白质区显著。 Figure4一 1ThesequentialimagesofPathologiediagnosis:samPleofnormalrabbitbrain(uPPer left):normalHEstain(uPPerright):PrussianbluestainfoundtheironPartielesaPPearedwithin thebr
【引证文献】

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1 刘坤;PASP表面修饰的USPIO在正常兔MR脑灌注的初步研究[D];吉林大学;2011年

本文编号：2879803