经颅直流电和超声刺激下大鼠脑血流动力学研究

发布时间：2020-08-27 23:44

【摘要】：脑血管疾病是目前全球所公认的严重威胁人类健康的三大疾病之一,约占全球总疾病负担的32%,在我国疾病总负担中排名首位。因此,有效地控制和治疗脑血管疾病,可以改善我国国民的健康状况,降低我国的医疗支出。常用的脑血管疾病治疗方法有药物治疗和深部脑刺激等方法。但这些方法对人有损伤,且存在空间分辨率不足等缺陷。经颅直流电和超声刺激是近几年在人类神经临床基础科学上发展起来的一种新的脑调控方法,具有非侵入性和无创的优点。经颅直流电刺激利用弱电流来调节脑血流和脑神经活动。经颅超声刺激利用特定超声波来作用于脑血流和脑神经系统。经颅直流电刺激和经颅超声刺激技术均通过穿透完整的颅骨,来传递直流电和超声能量,对神经元和血流产生生物机械效应,从而无创地调控大脑的脑血流和神经活动。为了深入研究经颅直流电和超声刺激对脑血流的影响和作用机制,本文以大鼠脑血流为研究对象,讨论并分析其在经颅直流电和超声刺激下脑血流动力学反应。本文首先搭建了经颅直流电和超声刺激两个实验系统,然后借助激光散斑成像技术,通过对采集到的脑血流图像进行激光散斑图像重建的方法,来研究和分析经颅直流电和超声刺激下的大鼠脑血流动力学反应。激光散斑衬比成像是获取动态系统图像,实时监测脑血流分布情况的一种非常有效的方法。而血液微循环能够为我们指示生物组织的疾病机理和功能活动,因此针对血液微循环监测的进一步研究,将为我们提供一种宝贵的医学诊断方法。通过测量计算经颅直流电和超声实时刺激下的大鼠脑血流变化量发现,经颅直流电刺激下的脑血流变化率能够达到10.1±5.1%;经颅超声刺激下脑血流变化率能够达到115.1±6.5%。除了测量血液流速和脑血流量的变化,我们还对大鼠的血管直径的变化进行了测量,发现在超声刺激作用下大鼠血管直径增加,表明经颅超声不仅能够增加脑血流量,还能引起了脑血管扩张,表明经颅直流电刺激和超声刺激能够并且有效增强大鼠脑血流量,进而改变大鼠脑血流血液动力学反馈。因此经颅直流电和超声刺激在针对缺血性脑卒中等脑血管疾病的治疗中,将成为一种新的潜在治疗手段。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;R743
【图文】：

经颅,电刺激,调节电流,仪器

图 1-1 经颅直流电刺激仪器，可以通过调节电流强度，和电刺激的持续时间来电刺激，在延长经颅直流电刺激效果上，可能起到电刺激在治疗一些疾病的临床应用上，已被证明是症[32]、脊髓损伤[33]、精神分裂症[34]、抑郁症[35]、帕症[39]等。而在以往的研究中，也证实了经颅直流电-41]。研究人员利用激光多普勒血流测量和机能性磁，发现脑血流量也只是在给定区域发生变化。但是管的结构变化，也无法确定血管中血液流速的具体技术来研究直流电刺激下的血液动力学反应，则正刺激的优势仪器，如图 1-2 所示。所谓经颅超声刺激（TUS），

大脑,脑血流,治疗思路,缺血性脑卒中

少麻醉后大鼠恢复自发运动的时间[47-49]。在利用低强度区时，发现超声波能够调节神经元振荡的相振幅耦合[50-发的大鼠脑活动进行电生理学源成像，并实时分析了域，并最终发现神经元细胞的活化，与超声刺激的强关[56]。及的经颅超声刺激下大鼠脑血流动力学实验中，我们部脑血流的增强，以便可以用来保护大脑免受缺血性脑脉冲超声刺激能够被用来改善远端脑动脉阻塞后的缺能够增强血管内皮细胞的一氧化氮合成酶的酶活性，从而促进缺血性肌肉组织的血流灌注[57-60]。据此可以推过增强大脑受损区域的脑血流，来保护大脑免受缺血颅超声刺激在治疗大脑疾病，如缺血性脑卒中、癫痫出巨大的潜力，从而为人们提供一种新的治疗思路和治

血流图,激光散斑,成像技术,经颅

燕山大学工学硕士学位论文现象的认识是逐步提高的。起初散斑只被认为是一种噪辨力，进而降低了成像的质量[61-62]。但是随着人们对散及随着物理光学和数学统计学理论的不断发展，散斑所而在此基础上发展起来的激光散斑成像技术，就被成功、粗糙度测量、血流测量、形变测量等等。正因如此，的重视[63-65]。在经颅直流电刺激和经颅超声刺激下大鼠，我们借助激光散斑成像技术，利用其高时间分辨率和更好地监测在经颅直流电刺激和经颅超声刺激下的大鼠将 CCD 相机实时拍下的大鼠脑血流图像，转化为血红细，再通过对衬比值的计算，来获得脑血流的速度信息。析在经颅直流电刺激和经颅超声刺激两种不同的刺激手化情况，进而分析出经颅直流电刺激和经颅超声刺激下应。

【参考文献】