光化学诱导大鼠局灶性脑缺血后皮层血管再生行为的研究

发布时间：2020-04-16 23:57

【摘要】：脑卒中是威胁人类健康三大主要疾病之一。其中缺血性脑卒中具有高发病率、高致残率等特点,严重影响患者的生存质量。在脑缺血损伤造成的大脑损伤区中,血管的再生重构是一个复杂的四维时空过程,了解其动态变化过程以及再生血管的特性对于损伤的治疗和康复有着至关重要的作用,该过程的调控模式是近年来科学界研究的热点之一。本文旨在结合光学相干断层扫描技术(Optical Coherence Tomography,OCT),对正常和局灶性脑缺血大鼠实施皮层血管成像,实时观察皮层血管在缺血损伤后的变化情况,揭示缺血刺激后血管再生行为的规律,为日后脑卒中损伤评估、诊疗方案等研究提供实验技术基础,为脑缺血性疾病的治疗提供理论指导和新方法。本文创建了在体、微创、实时连续观测大鼠皮层血管缺血后变化的动物光窗模型,并以光化学栓塞法建立大鼠皮层局部脑缺血模型,应用OCT血管成像技术实时记录再现血管栓塞的形成过程,以及周围毛细血管的损伤情况。同时连续观察缺血后0-14天堵塞血管的疏通和恢复情况,以及堵塞血管周围皮层表面和深度血管的变化及再生过程。在此基础上,通过定性和定量分析皮层血管缺血后再通与再生的特点及血流信息,并结合免疫病理学技术,综合评估大鼠缺血后皮层血管损伤和恢复程度。本文结果显示(1)皮层血管内的光栓形成是逐步蔓延的过程,由激光照射的最强点到围绕这个点扩散的一片区域;(2)缺血24-48h内,脑损伤区域最大,堵塞大血管呈自发性再通,表层微血管伴随新生血管从外周向核心区再灌注,14 d天后浅层微血管密度与缺血前基值相比增大,而深层血管受损后未恢复;(3)与雄性组相比,雌性大鼠光栓塞缺血区血管恢复速度较快。本研究在模型制作及后续处理中进行理论上和方法学的创新,光学相干断层扫描成像结合精心设计的光血栓性卒中模型和慢性光学窗口,从二维/三维角度实现脑皮层血管再生行为的监控,有利于进行不间断地长期观测实验,为深入定量研究脑缺血恢复期间堵塞血管及周边毛细血管的动态奠定了基础,有望在损伤区血管重构网络调控模式研究方面取得突破,为脑缺血性疾病的治疗提供理论指导和新方法。
【图文】：

路线图,缺血性脑卒中,实验技术,结构安排

大鼠损伤后血管恢复情况，揭示血管再生过程的规律，为日后损伤评估和康复奠定基础，为逡逑脑缺血性疾病的治疗提供理论指导和新方法。逡逑实验技术路线如图１．１所示：逡逑实验动物建模ｆ光栓塞造模＇逡逑逦逦逦邋＼逦／逡逑１逦＇逦—逦逦—ｎ逡逑雄性逦雌性逡逑逦Ｉ逦■一—邋逦逦逦邋逦１—逦：？邋邋邋１逦逡逑假手术组逦￣模型组｜假手术组逦￣模型组逡逑丨逦逦逦ｉ逦１逦邋．．．邋ｉ逡逑Ｉ邋（邋ｆｆｔｌｌｊｔｌ邋ｆ邋ＯＣＴ扫描］ｆ数据分析１邋｜逦ｆ血管的三维￣逡逑１逦？逦？逦？逦ｊ逦＾逦逡逑１邋ｆ时间ｔｎ邋ｆ邋ＯＣＴ扫描逦ｆ数据分析１邋Ｉ逡逑Ｊ邋Ｎ逦＾逦＼逦？邋Ｖ逦－／邋ｊ逡逑（结果＾比分析）逦得出结论＇逡逑图１．１实验技术路线图逡逑本文的具体研究内容及结构安排如下：逡逑第一章，介绍了脑卒中疾病在国内外的严峻形势，说明研究缺血性脑卒中内源性血管动逡逑态变化形态和机制的重要意义。通过查阅大量国内外文献，简单阐述缺血性脑卒中的病理生逡逑理机制进行，概括脑缺血动物模型和脑血管成像技术的研宄意义及发展进程。逡逑第二章，首先设计动物实验分组，将雌、雄鼠按性别各随机分为模型组、假手术组，描逡逑述大鼠生存环境；然后对ＯＣＴ血管成像系统结构及参数进行介绍，并详细叙述大鼠头部光窗逡逑的制作方法，，结合光化学栓塞法以适用于ＯＣＴ脑血管成像，另外阐述了大鼠脑组织学分析方逡逑面的操作步骤及采集的图像后期处理工具和方法。逡逑第三章

系统原理图,谱域,成像系统

邋＾逦■逡逑图２．１邋ＯＣＴ系统原理图逡逑本文中使用的基于谱域ＯＣＴ的成像系统如图２．１所示。逡逑宽带光源选用超发光二极管（ｓｕｐｅｒ邋ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ邋ｄｉｏｄｅ，ＳＬＤ）邋（Ｔｈｏｒｌａｂｓ，Ｎｅｗｔｏｎ，ＮＪ，逡逑ＵＳＡ，ＳＬＤ１３２５），该光源中心波长为邋１３２５邋ｎｍ，半峰全宽（ｆｕｌｌ邋ｗｉｄｔｈ邋ａｔｈａｌｆｌｈｅ邋ｍａｘｉｍｕｍ，ＦＷＨＭ）逡逑为１００邋ｎｍ，理论上空气中零光程轴向分辨率约为７．６邋ｇｍ，邋２邋ｍｍ深度时８．５邋ｐｍ。输出光传送逡逑至一个２ｘ２的光纤耦合器被分割成两束光，分别进入样品臂和参考臂。在样品臂中采用ＸＹ电逡逑流计进行三维体积扫描。探测臂使用焦距为３６邋ｍｍ的物镜将探测光束聚焦在感兴趣区域，横逡逑向分辨率约为１０邋（ｎｍ，焦深约１２２邋ｐｍ。ＯＣＴ检测单元是配备有快速线扫描的ＩｎＧａＡｓ相机的逡逑高速光谱仪，能够提供２０４８个有效像素和１２０ｋＨｚ线扫描速率。光谱仪的设计光谱分辨率为逡逑０．０７６邋ｎｍ
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R743.3;R-332

【参考文献】