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目的:
血脑屏障是存在于血液和脑组织间的一种生物屏障系统,在病理情况下BBB可限制许多治疗药物或诊断试剂进入脑组织而发挥作用。近年研究显示经静脉给予超声微泡造影剂时,用低强度的低频聚焦超声照射脑组织可以使照射区域局部脑组织的BBB可逆开放,并且具有安全、稳定、无创、靶向等优点,为开放BBB促进药物向脑组织内转运提供了一种新的手段。如何在体监测超声诱导的BBB开放,对该技术能否得以临床应用具有重要价值。本研究通过对超声联合微泡照射大鼠脑组织后行脑部CTPI,观察其灌注参数的变化,以研究CTPI用于评价超声诱导的BBB开放的可行性,为在体监测超声诱导BBB开放提供一种无创的影像学方法。
材料和方法:
Wistar大鼠145只,根据超声辐照强度的不同分为:A组、B组、C组(对应超声功率分别为179mW/cm2,239mW/cm2,307mW/cm2),各组均于超声照射后1.5h行CT灌注检查。将B组再按超声照射后不同时间点行CT灌注成像进行分组:0.5h、3h、5h、8h、12h等5组。空白对照组:动物不给予超声辐照也不注射超声造影剂。总共9组,每组15只大鼠,其中10只行CTPI检查,5只行EB灌流。A、B、C、12h组及对照组另取两只大鼠行组织学检查。对所有选用的实验大鼠进行颅骨开窗,14天后行超声照射。超声辐照前将准备好的Optison以50μl/kg经尾静脉注入大鼠体内,15秒钟后对实验组大鼠进行超声辐照,使用诊断用经颅多普勒2M探头,辐照时间30s。超声处理后按分组时间点行CT灌注扫描。将CT灌注扫描图像传入GEADW4.4工作站进行图像处理,获得灌注图像。对照射区域脑组织及对侧组织进行测量,获得CBF、CBV、MTT及PS值及相应的相对灌注值(患侧与对侧的比值):rCBF、rCBV、rMTT。通过测量每克湿重脑组织内所含EB的量(μg/g),计算BBB对EB的通透率。统计分析采用SPSS17.0统计软件,左右两侧统计量的比较用配对t检验,两组之间用两个样本量的t检验进行比较,以α=0.05为检验水准。
结果:
A、B、C组在颅骨缺损层面或者其邻近层面的右侧脑组织内均可见不规则灌注异常区,与对侧比较该区域CBF值及CBV值明显减低,MTT明显延长,PS值明显增高,三组的灌注参数值与对侧及对照组之间均有显著性差异,而三组的rCBF、PS值两两之间均有显著性差异。超声照射后随着时间的延长,各参数值逐渐接近对侧及对照组。至3h时CBV值、rCBV值与对照组比较无明显差异,至5小时CBV值与对侧无明显差异。CBF值和MTT值均于8h时与对照组无明显差异,而rCBF值、rMTT值则于12h时恢复至与对照组无明显差异,且此两个灌注参数均在12h时恢复至与对侧无明显差异。在超声照射后0.Sh时PS值明显增高,而后随着时间的延长逐渐下降,至8h时该参数测量值变为0,0.5h-5h期间各时间点的PS测量值两两之间均存在显著差异。
结论:
超声联合微泡导致BBB开放后,CTPI可检测出受照组织的血流动力学改变,表现为局部CBF、CBV减低,MTT延长,PS增高。CTPI可用于超声联合微泡开放BBB的监测与评价。