大鼠腦脊液鼻漏模型的建立及MR成像研究

呂 藝 金瑩瑩 韓 芳 高 璐 張家文

腦脊液鼻漏是腦脊液經(jīng)破裂的硬腦膜、蛛網(wǎng)膜及骨折或不完整的顱骨所致的漏口流入副鼻竇、鼻腔形成的腦脊液外漏。漏口常見(jiàn)于篩竇頂壁、篩板、蝶骨，額竇后床較少見(jiàn)[1]。由于病因的不同，漏口的大小、結(jié)構(gòu)，硬膜中斷的程度、性質(zhì)，顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）下降程度及硬膜腦膨出的程度均有所改變。Schlosser and Bolger根據(jù)病因?qū)⒛X脊液鼻漏分為5類(lèi)：外傷性，醫(yī)源性，自發(fā)性，先天性及腫瘤性[2]。在所有腦脊液鼻漏病例中，80%～90%是由于顱腦外傷顱底骨折造成。外傷性與醫(yī)源性顱底骨質(zhì)缺損由于漏口周?chē)墙】倒琴|(zhì)及正常顱內(nèi)壓，常伴隨較好的預(yù)后。先天性顱底缺損較少見(jiàn)，約63%發(fā)生于盲孔。63%～88%的自發(fā)性腦脊液漏與顱內(nèi)壓升高有關(guān)，篩板、蝶骨是漏口常見(jiàn)部位。自發(fā)性腦脊液鼻漏患者中約50%～100%伴發(fā)腦膨出，且復(fù)發(fā)率高達(dá)25%～87%，這與升高的顱內(nèi)壓及顱底骨質(zhì)的繼發(fā)改變有關(guān)。腫瘤性及較大漏口的腦脊液鼻漏也有很高的復(fù)發(fā)可能性。部分外傷性漏口會(huì)自然閉合，然而，9%～50%未經(jīng)處理的腦脊液鼻漏患者可能并發(fā)腦膜炎，且風(fēng)險(xiǎn)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加[3-4]。

腦脊液鼻漏的主要臨床表現(xiàn)為鼻腔內(nèi)有清亮液體流出，低頭時(shí)增多，常伴隨頭痛。Bernal-Sprekelsen等發(fā)現(xiàn)約1/3顱底外傷后出現(xiàn)腦脊液鼻漏的患者在創(chuàng)傷后平均約1．5年的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)腦膜炎[5]。腦脊液鼻漏的主要危險(xiǎn)在于易導(dǎo)致顱內(nèi)感染及低顱壓綜合征，增加患者致殘率和致死率。腦脊液鼻漏往往由于術(shù)前漏口數(shù)量及位置診斷不準(zhǔn)確，不能修補(bǔ)成功，對(duì)于腦脊液鼻漏特別是遷延不愈的腦脊液鼻漏同時(shí)合并顱內(nèi)感染者，其病情復(fù)雜，目前尚無(wú)明確及有效的治療方法。因此，建立腦脊液鼻漏模型對(duì)該類(lèi)疾病進(jìn)行深入研究，具有重要的臨床意義。

方 法

購(gòu)買(mǎi)SPF級(jí)SD雄性大鼠6只，體質(zhì)量250～300g，來(lái)源于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)通過(guò)醫(yī)院倫理審查、按規(guī)程進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作及動(dòng)物處死后的處理。首先采用腹腔注射10%水合氯醛麻醉，按照劑量2ml/kg體重計(jì)算，接著使用12號(hào)注射針頭（上海凱樂(lè)輸液器廠(chǎng)生產(chǎn)，型號(hào)規(guī)格：1．2×34TW）經(jīng)鼻腔穿刺至顱底，有突空感停止進(jìn)針，大鼠俯臥于CT檢查床（GE Discovery 750HD，120 kVp，805mA ， 層厚 0．625mm，轉(zhuǎn)速 0．8s/r ，螺距 0．984，旋轉(zhuǎn)時(shí)間 0．8s），0．625mm 層厚掃描頭顱，觀察針頭位置，調(diào)整進(jìn)針位置。經(jīng)針頭注入微量造影劑（＜0．1ml）碘海醇（300mgI/ml，GE醫(yī)療公司生產(chǎn)）。再次行CT掃描，顯示腦室顯影。最后將大鼠移至Siemens 3．0 MR掃描床，使用上海晨光多通道大鼠線(xiàn)圈，將大鼠取俯臥頭低位[6]。行MR掃描，包 括 TSE T1WI（TR 993ms，TE 12ms）、TSE T2WI（TR 4340ms，TE 76ms），層厚2mm，F(xiàn)OV 60mm×60mm，分辨率256×256。穩(wěn)態(tài)構(gòu)成干擾(constructive interference in steady state，CISS)序列（TR 15．18ms，TE 7．59ms），層厚 2mm，F(xiàn)OV 60mm×60mm，分辨率320×320。掃描結(jié)束后，斷頭處死大鼠，暴露顱骨和穿刺道。

結(jié) 果

1．CT

腦脊液鼻漏模型6只SD大鼠全部造模成功，成功率100%。CT薄層掃描顯示穿刺針經(jīng)鼻腔進(jìn)入腦組織，冠狀面重建示穿刺針全程行徑，最大密度投影（maximum density projection，MIP）、容積再現(xiàn)（volumerendering，VR）三維重建更直觀顯示腦脊液鼻漏通道（圖1A～C）。經(jīng)穿刺針注入微量造影劑后，再次行薄層CT掃描，可見(jiàn)腦室內(nèi)高密度影（圖1D）

2．腦脊液鼻漏磁共振成像

MR掃描TSE T1WI未見(jiàn)明顯異常（圖2A），TSE T2WI及CISS見(jiàn)鼻腔內(nèi)有高信號(hào)的腦脊液（圖2B、C），高信號(hào)影延伸至鼻腔內(nèi)，與CT冠狀面MIP重建所示穿刺孔道相一致，且CISS顯示更清晰。

圖1 A．CT冠狀面重建見(jiàn)穿刺針在鼻竇內(nèi)走行；B、C．CT后處理VR及MIP圖像示穿刺針全貌，與冠狀面重建相吻合，D．注入微量對(duì)比劑后CT薄層掃描示腦室內(nèi)高密度影。

圖2 A．TSE T1WI未見(jiàn)明顯異常，B．TSE T2WI見(jiàn)鼻腔內(nèi)高信號(hào)，較穿刺孔道一致，C．CISS示鼻腔內(nèi)高信號(hào)邊緣銳利，較TSE T2WI顯示更清晰。

圖3 A．暴露顱骨后見(jiàn)穿刺孔道，B．拔出穿刺針后可見(jiàn)少量液體自穿刺孔流出（箭頭）。

3．SD大鼠顱骨解剖顯示通道

斷頭處死大鼠后，暴露顱骨及穿刺孔道（圖3A），可見(jiàn)與穿針孔相一致的顱骨缺損區(qū)。將大鼠置于頭低位，可見(jiàn)少量液體自穿刺孔中流出（圖3B）。

討 論

腦脊液鼻漏是臨床上較難處理的疾病之一。不及時(shí)處理的腦脊液鼻漏可發(fā)生危及生命的嚴(yán)重并發(fā)癥，如低顱壓綜合征、腦膜炎、顱內(nèi)膿腫形成、顱腔積氣等。持續(xù)性腦脊液鼻漏、漏口較大而難以自愈或愈合時(shí)間較長(zhǎng)的鼻漏是必須要修復(fù)的[7]。自Papay (1989)報(bào)道應(yīng)用鼻內(nèi)鏡修補(bǔ)腦脊液鼻漏以來(lái)，經(jīng)過(guò)30年的摸索、總結(jié)，鼻內(nèi)鏡下修復(fù)腦脊液鼻漏已成為治療腦脊液鼻漏的首選治療方案。聯(lián)合應(yīng)用CT、MRI、鼻內(nèi)鏡進(jìn)行術(shù)前準(zhǔn)確定位腦脊液鼻漏的解剖位置對(duì)手術(shù)成功有重要的參考意義。

腦脊液鼻漏模型成功建立有助于該病進(jìn)一步深入的基礎(chǔ)理論和臨床研究。國(guó)外學(xué)者Rodolfo曾應(yīng)用兔作為造模動(dòng)物，成功制備腦脊液鼻漏模型[8]，但由于他們未在CT監(jiān)控下操作實(shí)驗(yàn)，成功率不高，即使應(yīng)用較大動(dòng)物兔顱腔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，成功率也僅為50%。本實(shí)驗(yàn)使用SD大鼠，在CT引導(dǎo)下準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控穿刺路徑，并進(jìn)行三維重建，直觀顯示鼻漏通道，模型成功率達(dá)到100%。本研究選取的實(shí)驗(yàn)方法較Rodolfo更加實(shí)用且簡(jiǎn)單易行，為以后的腦脊液鼻漏相關(guān)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

Hu等發(fā)現(xiàn)聚乙烯吡咯烷酮（poly vinylpyrrolidone，PVP）膜包覆的油酸修飾氧化錳納米顆粒（the oleic-capped MnOnanoparticles），即MnO@PVP NPs在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)腦脊髓液信號(hào)增強(qiáng)，即MnO@PVP NPs可以通過(guò)血腦屏障（blood brain barrier，BBB）的空間[9]，表明MnO@PVP NPs在MRI腦脊液造影中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在本研究中大鼠腦脊液鼻漏模型基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步探討納米材料對(duì)腦脊液鼻漏漏口定位的潛在應(yīng)用價(jià)值。

MRI作為一種無(wú)創(chuàng)檢查方法，且對(duì)腦脊液信號(hào)敏感，在腦脊液鼻漏診斷中發(fā)揮著重要作用。TSE T2WI序列作為當(dāng)今最常用的掃描方法，通過(guò)使用高梯度場(chǎng)強(qiáng)和盡可能短的梯度轉(zhuǎn)換時(shí)間，在神經(jīng)系統(tǒng)成像中廣泛應(yīng)用。常規(guī)重T2WI需要很長(zhǎng)的TR及TE才能達(dá)到水成像的效果，由于掃描層厚較厚，且長(zhǎng)回波時(shí)間將導(dǎo)致空間分辨率及信噪比降低。而CISS序列利用重T2WI效應(yīng)，該序列信號(hào)的獲得不依靠TR，因而用短TR不會(huì)影響長(zhǎng)T2的組織信噪比，能做到突出腦脊液的信號(hào)，從而能達(dá)到“腦室系統(tǒng)造影”的效果，且較短的TR還可以縮短掃描時(shí)間[10-11]，但是尚未見(jiàn)有大鼠腦脊液鼻漏成像報(bào)道。本研究中我們應(yīng)用GE 3．0T MR，使用小動(dòng)物專(zhuān)用線(xiàn)圈，同時(shí)行TSE T2WI及CISS序列檢查，均成功顯示SD大鼠腦脊液鼻漏，CISS序列顯示腦脊液高信號(hào)顯示較TSE T2WI清晰，說(shuō)明CISS序列能較敏感地顯示腦脊液鼻漏，為腦脊液鼻漏的后續(xù)研究提供成像支持。

本研究首次在CT引導(dǎo)下成功建立了大鼠腦脊液鼻漏模型，并能應(yīng)用TSE T2WI、CISS序列成像清楚顯示漏口，為腦脊液鼻漏的準(zhǔn)確診斷和臨床治療提供研究基礎(chǔ)。

致 謝

感謝復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科孫兵教授、杜倬嬰博士在本文大鼠模型制作方面提供的幫助。