舱室爆炸致大鼠闭合性脑损伤脑血流量改变及意义

发布时间：2017-07-19 04:14

  本文关键词：舱室爆炸致大鼠闭合性脑损伤脑血流量改变及意义

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【摘要】：在现代军事冲突中,由于简易爆炸装置(improvised explosive devices,IEDs)的大量使用和作战方式的改变,爆炸伤的发生率越来越高。因此,对爆炸伤的研究越来越受到国内外军事医学专家的重视。现代战争中,装甲车辆、舰船、等战斗舱室是现代战争的主要作战单元,反装甲攻坚武器可击穿舱室爆炸致伤。况且,全球范围内恐怖袭击事件时有发生,其亦经常发生在公车、地铁、火车等相对密闭的环境中。因此,密闭舱室内爆炸伤的发生率也越来越高。既往研究认为颅脑因颅骨保护不易遭受冲击波致伤。然而,据报道:2003年3月到2005年10月,美军沃尔特里德医疗中心对战区伤员进行脑损伤评估,结果59%的伤员被诊断存在不同程度的脑损伤,其中56%诊断为中度到重度,其余44%诊断为轻度1。因此密闭环境颅脑爆炸伤越来越受到重视。 最近研究报道:由于爆炸防护设备的改进,越来越多颅脑爆炸伤患者表现为轻度闭合性脑损伤(blast-related-mild traumatic brain injury,mTBI),其可表现为伤后无明显神经系统症状及影像学表现,却可出现远期的神经行为能力降低,表现为记忆力障碍、痴呆、眩晕、计算能力降低等表现2-5。这吸引了国内外军事医学专家极大兴趣。他们认为,这可能与爆炸致伤后的继发性脑损伤(secondary brain injury,SBI)有关。一直以来学者认为创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)后可继发炎症反应、氧自由基反应、脑缺血、Ca2+超载、兴奋性氨基酸的释放、缺血再灌注损害(ischemia-reperfusion injury,IRI)等一系列继发性脑损伤改变从而加剧脑损伤伤情6。最近,Dewitt等发现爆炸致猪颅脑损伤后早期脑血管造影可表现脑血管痉挛,然而还未有相关证据证明脑血管痉挛加剧了脑损伤,而且脑血管痉挛是否导致了脑血流量(cerebral blood flow,CBF)改变也还有待进一步研究7。目前国内外对颅脑爆炸伤的研究主要集中在冲击波的直接致伤作用,对继发性脑损害研究甚少。因此、本实验首先建立舱室爆炸致大鼠轻度闭合性脑损伤模型,观察致伤后继发性脑损伤程度、时程。进一步观察致伤后不同时间点脑组织脑血流量变化,分析脑血流量改变是否加剧脑损伤伤情,及脑血流改变在继发性脑损伤中的作用。并设立舱外开阔地致伤组进行对比。最后研究一氧化氮(nitric oxide,NO)及内皮素-1(endothelin-1,ET-1)在脑血流量改变中的作用,及使用S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione, GSNO)提高脑血流量后脑损伤情况变化,为舱室爆炸脑损伤的致伤机制、救治措施提供新思路及实验依据。 本研究主要包括以下三个部分,所取得的主要实验结果及结论如下: 第一部分舱室爆炸致大鼠闭合性脑损伤模型建立及继发性脑损害改变 按照人体与大鼠体积比等比例缩小,建立模拟陆军装甲舱室模型。采用400mg DDNP纸质点爆源正对大鼠额顶部10cm引爆制作轻度闭合性颅脑爆炸伤动物模型,观察伤后1h、6h、12h、24h、48h脑组织氧化应激、炎症反应损伤指标变化及脑水肿指数和病理学改变,从而了解继发性脑损伤程度、时程、变化趋势。 第二部分舱室爆炸致伤大鼠脑血流量改变及与脑损伤关系 在实验一模型基础上,通过激光多普勒血流仪(laser doppler flowmetry、LDF)检测伤前及伤后1h、6h、12h、24h、48h脑皮层局部脑血流改变。同时检测脑损伤标志物浓度改变。将两指标行相关分析,分析脑血流改变对脑损伤的作用。 第三部分NO及ET-1在舱室爆炸大鼠脑血流量改变中的作用及S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)的脑保护作用 检测伤后脑组织一氧化氮(nitric oxide,NO)及内皮素-1(endothelin-1,ET-1)浓度变化,分析NO及ET-1在脑血流量改变中的作用。然后使用GSNO,一种体内NO调节剂,致伤后立即给予GSNO(50ug/kg)腹腔内注射后,同样在伤后1h、6h、12h、24h、48h检测上述指标,观察NO调节剂能否提高伤后脑血流量,从而起到减轻继发性脑损害的作用。 主要结果结论如下: 1、舱室爆炸大鼠脑损伤后可引起脑组织出现以炎症损伤、氧化损伤、脑水肿为主要表现的继发脑损伤改变;脑组织TNF-α、IL-1β、MDA含量活性明显升高(p0.01),SOD活性明显下降。上述指标均在伤后12h达峰值,为对照组值2-3倍。舱室内致伤较舱外开阔地致伤继发性脑损伤程度明显严重。 2、舱室爆炸大鼠脑损伤后大脑皮层脑血流量明显降低,其特点是脑血流量降低出现早,伤后1h即降低达最低值;程度较重(p0.01),降低幅度为伤前的(58.9±7.4)%;持续时间长,伤后24h仍明显降低(p0.01)。相关分析表明,脑血流量值与NSE、MBP呈负相关。脑血流量下降可能是整个继发性损伤体系反应启动的重要因素。舱室内致伤脑血流量下降较舱外开阔地环境致伤严重。 3、舱室爆炸大鼠脑损伤后早期脑组织NO浓度降低(p0.01)(伤后1h达最低值),ET-1浓度升高(p0.01)(伤后6h达峰值),NO及ET-1平衡紊乱可能是早期脑血流量降低的最主要原因。给予GSNO后早期脑血流量明显上升,继发性损伤指标及脑损伤标志物浓度降低。提示了GSNO在早期提高了脑血流量可能是其脑保护作用的最主要机制,同时从另一方面证明了脑血流量的降低加剧了脑损伤。
【关键词】：颅脑创伤 爆炸伤 继发性脑损伤 冲击波 脑血流量
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R82
【目录】：

• 英文缩写一览表4-5
• 英文摘要5-8
• 中文摘要8-11
• 前言11-13
• 第一部分 舱室爆炸致大鼠闭合性脑损伤模型建立及继发性脑损伤特点13-28
• 材料与方法13-18
• 结果18-22
• 讨论22-27
• 小结27-28
• 第二部分 舱室爆炸致伤大鼠脑血流量改变及与脑损伤关系28-38
• 材料与方法28-31
• 结果31-34
• 讨论34-37
• 小结37-38
• 第三部分 NO及ET-1 在舱室爆炸大鼠脑血流量改变中的作用及S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)的脑保护作用38-51
• 材料与方法38-42
• 结果42-46
• 讨论46-50
• 小结50-51
• 全文结论51-52
• 致谢52-53
• 照片53-58
• 参考文献58-64
• 文献综述 颅脑爆炸伤的实验研究进展64-76
• 参考文献72-76
• 研究生期间主要发表论文76

【参考文献】

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1 楚燕飞;李兵仓;陈菁;王建民;张良潮;;大鼠颅脑爆炸伤后脑组织病理变化研究[J];创伤外科杂志;2006年02期

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本文编号：561155