1.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院磁共振科 (黑龍江 牡丹江 157011)2.牡丹江市心血管病醫(yī)院影像科(黑龍江 牡丹江 157000)
魏秀芳1 李洪義1 董益國2 邢 健1 包 權(quán)1 朱 敏1 任春慧1 胡明成1 劉 鶴1 尹燕偉1 李 奇1 張宇航1
腦缺血再灌注是一個復(fù)雜的病理生理過程,有效再灌注對避免缺血引發(fā)一系列臨床癥狀至關(guān)重要,再灌注是一個與多因素、彼此間相互影響的過程,有效評估再灌注效果對指導(dǎo)及評估臨床治療效果具有重要意義[1]。目前,神經(jīng)影像學(xué)是臨床腦卒中患者獲得腦組織灌注信息的重要檢查方法,如MR灌注加權(quán)成像、經(jīng)顱多普勒檢查、正電子發(fā)射體層攝影及單光子發(fā)射體層攝影已用于臨床研究及實(shí)踐應(yīng)用,CT灌注掃描是近年來逐漸開始應(yīng)用的檢查方法,具有經(jīng)濟(jì)、簡單、快速、準(zhǔn)確及較高的空間分辨率的優(yōu)點(diǎn),尤其MSCT技術(shù)的應(yīng)用,可以連續(xù)獲得多層面灌注成像,以此同時實(shí)現(xiàn)了大范圍觀察[2]。作為第二代半合成四環(huán)素類抗生素的米諾環(huán)素,除了已證實(shí)抗菌作用療效確切外,也具有一定的抗炎免疫調(diào)節(jié)、抗細(xì)胞凋亡及清除氧自由基等作用,近年來研究發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素對腦缺血具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用,可以有效對抗各種損傷機(jī)制誘發(fā)的損傷進(jìn)而起到保護(hù)作用[3]。本研究主要是應(yīng)用64排CTP觀察米諾環(huán)素在活體動物腦缺血再灌注中的應(yīng)用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物與分組選取雄性新西蘭白兔50只,每只體重(2.5±0.58kg),其隨機(jī)分成5組(每組10只):I組為假手術(shù),同時間注入同單位量的生理鹽水;II組為腦缺血-再灌注組,同時間注入同單位量生理鹽水;III組為腦缺血-再灌注+缺血前12h給予米諾環(huán)素治療組;IV組腦缺血-再灌注+缺血后2h給予米諾環(huán)素治療組;V組腦缺血-再灌注+缺血后6h給予米諾環(huán)素治療組。
1.2 動物模型實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備取長度為8cm塑料線(直徑0.28cm),在一側(cè)頭部沾取硅橡膠,制成直徑為0.5mm,長度2mm的插頭,自然晾干,分別在距插頭5cm、6cm處做標(biāo)記,然后用95%酒精浸泡消毒。所選取得動物實(shí)驗(yàn)前8h給予禁食處置,并以速眠新0.2mg/Kg肌注麻醉,保留自主呼吸。
于右側(cè)股靜脈留置肝素鈉浸泡的細(xì)麻醉套管,取頸部正中直切口,逐層分離組織,暴露右側(cè)頸總動脈主干,向上分離至舌骨水平,分離該側(cè)迷走神經(jīng)并進(jìn)行保護(hù)處置,分離頸總動脈鞘,游離頸總動脈,在其分叉處尋找頸內(nèi)、外動脈及枕動脈,分離右頸內(nèi)動脈近端及枕動脈,永久性結(jié)扎頸外動脈、枕動脈及近端頸總動脈。在頸總動脈上結(jié)扎處與動脈分叉間剪一小口,將制好的插線由頸總動脈插入頸內(nèi)動脈,至5.0~5.5cm處將感到阻力,插頭所到達(dá)的位置為右側(cè)大腦中動脈起始處,結(jié)扎頸內(nèi)動脈以固定插線,并剪去多余插線,縫合切口。
1.3 分組及給藥處置I組:僅結(jié)扎右側(cè)頸總動脈,相同時間注入同單位量的生理鹽水;II組:腦缺血-再灌注后,拔出插線并由頸內(nèi)動脈注入同單位量生理鹽水;III組:腦栓塞前12h腹腔內(nèi)注入米諾環(huán)素(80mg/Kg);IV組:腦栓塞2h行CT灌注掃描后,拔出插線使右側(cè)大腦中動脈血管再通,然后腹腔內(nèi)注入米諾環(huán)素
1.4 研究項(xiàng)目64排CTP觀察米諾環(huán)素在活體兔腦缺血再灌注損傷中的作用,分析米諾環(huán)素治療活體兔腦缺血再灌注組與對照組CTP的腦血流灌注圖、腦血容積圖、血流灌注峰值時間圖及功能圖像差異性。分析不同組間是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,若存在差異,即進(jìn)行組間比較。
TTC染色:CT掃描結(jié)束后對活體兔麻醉處死,行染色處置并獲取梗死區(qū),并計(jì)算得出容積百分百。
1.5 檢查方法采用東芝64排CT機(jī),按以下掃描序列進(jìn)行:活體兔麻醉后取俯臥位,固定頭部,取冠狀面,股靜脈留置管連接高壓注射器。掃描條件:120kv、70mA、層厚:8mm、矩陣512×512、掃描野:100mm×100mm。
首先行探查性全腦平掃,動態(tài)CT測量設(shè)置在視交叉層面。選定層面后,從股靜脈以2mL/s,總量2.5mL/kg注入優(yōu)維顯300,實(shí)行同步掃描,層厚8mm、4層、速度1層/s、持續(xù)50s,獲得連續(xù)動態(tài)掃描圖像。
1.6 診斷標(biāo)準(zhǔn)將所獲得的連續(xù)圖像傳入工作站,使用Asceng CT Perfusion 2.1軟件處理,獲得時間-密度曲線,并獲得功能圖像,腦血流灌注圖、血管外腦血流灌注圖、峰值圖、腦容積圖、血流灌注開始時間圖及血流灌注峰值時間圖。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分別統(tǒng)計(jì)不同組別所顯示的圖像情況,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用配對χ2檢驗(yàn),當(dāng)P<0.05時認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 腦缺血模型CTP與病理對照在缺血不同時間段,CBF圖與MTT圖的缺損面積間比較無顯著差異(P>0.05);CVB圖缺損面積與TTB染色缺損面積在缺血不同時間段之間比較無明顯差異(P>0.05);但在缺血2h組,CBF、MTT圖與CBV圖缺損面積、TTC染色缺損面積組之間比較有顯著差異(P<0.05);在缺血6h組無顯著差異(P>0.05)。具體結(jié)果見表1。
2.2 米諾環(huán)素用藥療效觀察活體兔腦缺血再灌注用米諾環(huán)素治療后腦缺血容積減少且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。具體結(jié)果見表2(80mg/Kg);V組:腦栓塞2h行CT灌注掃描后,拔出插線使右側(cè)大腦中動脈血管再通,于6h后腹腔內(nèi)注入米諾環(huán)素(80mg/Kg)。
表1 缺血不同時間段灌注圖缺損容積與TTC染色缺損容積比較
表2 實(shí)驗(yàn)組與對照組容積百分百比較
腦血管病是臨床中最為常見的神經(jīng)系統(tǒng)病癥,其主要是各種原因致腦組織血液循環(huán)發(fā)生障礙,致使局部神經(jīng)功能缺失,臨床中具有發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高、復(fù)發(fā)率高和并發(fā)癥多的特點(diǎn),嚴(yán)重影響著人類的生存期和生活質(zhì)量[3-4]。
本研究中采取CT灌注成像評價腦血流情況進(jìn)而分析,CT灌注成像技術(shù)早在1991年由科學(xué)家MILES等人提出,現(xiàn)今隨著多層螺旋CT硬件設(shè)備及掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,CT灌注成像各方面都得到了提升,實(shí)現(xiàn)了掃描時間快、空間分辨率高、掃描野大等進(jìn)步。本研究采取的為64排螺旋CT機(jī),有效降低單位時間內(nèi)輻射劑量同時減少掃描時間、提高圖像空間分辨率。本研究主要采用碘造影劑(優(yōu)維顯)在CT灌注掃描觀察靶組織內(nèi)部濃度變化程度與CT值得改變情況及兩者間的線性關(guān)系[5]。本研究先行探查性全腦平掃,動態(tài)CT測量設(shè)置在視交叉層面。選定層面后股靜脈注入碘造影劑,實(shí)行同步掃描,薄層獲得連續(xù)動態(tài)掃描圖像,進(jìn)一步通過后處理系統(tǒng)得出時間-密度曲線,經(jīng)后處理系統(tǒng)得出腦組織血流灌注情況的多量化參數(shù):達(dá)峰時間(TTP)、局部腦血流量(rCBF)、局部腦血容量(rCBV) 及平均通過時間(MTT)等。本研究中缺血2h組,CBF、MTT圖與CBV圖缺損面積、TTC染色缺損面積組之間比較有顯著差異(P<0.05);在缺血6h組無顯著差異(P>0.05),分析這一結(jié)果可能與多因素有關(guān),主要可能與腦血管的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān),當(dāng)血流發(fā)生變化時,腦血流系統(tǒng)產(chǎn)生自動調(diào)節(jié),使血流動力學(xué)發(fā)生改變;此變化可能還與側(cè)支循環(huán)代償能力有一定關(guān)系腦血流側(cè)支循環(huán)存在一定差異,這也將導(dǎo)致局部腦組織的代謝發(fā)生改變[6-7],因此導(dǎo)致了血流動力學(xué)的不同參數(shù)在腦部缺血區(qū)域不同時期的變化也不盡相同。
米諾環(huán)素作為第二代半合成的四環(huán)素類抗生素,由于其可以有效抗革蘭陽性菌及革蘭陰性菌的特征,臨床中主要用于治療關(guān)節(jié)炎及感染性病變,此外還具有親脂性高,可透過血腦屏障的特點(diǎn)。有學(xué)者近年還提出了米諾環(huán)素在慢性神經(jīng)變性疾病如阿爾茨海默病、帕金森病及運(yùn)動神經(jīng)元病中的作用,并且有相關(guān)研究提出了其具有可靠療效的數(shù)據(jù)[8]。本研究中活體兔腦缺血再灌注用米諾環(huán)素治療后腦缺血容積減少且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。本研究中米諾環(huán)素組治療組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)于預(yù)處理組的結(jié)果,這可能與米諾環(huán)素可以有效明顯降低COX-2、PGE2的表達(dá)有關(guān)。Kim等學(xué)者目前認(rèn)為米諾環(huán)素的使用可以通過抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶產(chǎn)生,進(jìn)而減少一氧化氮產(chǎn)生降低腦組織缺血后COX-2,PGE2的表達(dá),與此同時還可以有效抑制還原型輔酶Ⅱ氧化酶的活性、抑制P38促分裂原活化蛋白激酶(p38-MAPK)的磷酸化等途徑, 抑制小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活與增殖而起作用的[9]。米諾環(huán)素還可以有效對抗腦缺血后神經(jīng)元的死亡包括壞死和凋亡的產(chǎn)生。有研究數(shù)據(jù)表明米諾環(huán)素具有潛在的神經(jīng)保護(hù)功能,有實(shí)驗(yàn)證實(shí)均勻動物低劑量的米諾環(huán)素靜脈途徑給藥具有神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用,這一作用可能與選擇性抑制MMP-9蛋白表達(dá)有關(guān)[10-11],主要是在腦缺血過程中造成血腦屏障破壞,這種破壞往往可能是不可逆性的,而米諾環(huán)素能緩解血腦屏障的破壞,降低血腦屏障的破壞,從而減輕缺血后腦組織的損傷。
綜上所述,本研究表明在活體兔局灶性腦缺血再灌注損傷中,米諾環(huán)素能夠改善由缺血再灌注引起的損傷,尤其對于短時間的效果較為確切,同時使用CTP成像評估活體兔血流改變準(zhǔn)確、可靠,可以通過腦血流動力學(xué)信息,為病因的確定、治療方案的選擇及療效的評估提供全面資料。因此,應(yīng)用64排CTP觀察米諾環(huán)素對活體兔腦缺血再灌注效果良好、準(zhǔn)確,值得臨床實(shí)踐應(yīng)用。
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