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第一部分兔闭合性颅脑外伤功能影像学模型的建立
目的:建立兔闭合性颅脑外伤影像学模型,观察是否适合常规设备影像学功能成像研究。
材料与方法:实验组30只新西兰大白兔,切除少许顶骨,自由落体装置撞击硬脑膜造成局限性脑挫裂伤。对照组10只,仅开骨窗,保持硬脑膜完整。术后3h行CT灌注(CTP)成像、MR常规及扩散加权、扩散张量成像。观察手术侧额顶叶的血流灌注、MR信号是否异常。病理学上是否有外伤性病变。
结果:实验组25只(83.33%)模型制作成功,手术侧额顶叶CT灌注异常、MRI各序列异常信号,镜下可见急性脑出血、坏死及水肿。对照组功能影像学及病理学均无异常。两组CTP灌注参数差异明显。
结论:兔闭合性颅脑外伤的影像学模型制作简便,成功率较高,常规影像学设备能显示其功能影像学异常。
第二部分兔急性闭合性脑挫裂伤血流灌注动态CTP实验研究
目的:应用多层螺旋CT灌注成像(CIP)观察兔脑挫裂伤后局部脑血流灌注的动态变化。
材料与方法:40只新西兰大白兔,自由落体法制作闭合性脑挫裂伤模型,外伤后1、3、6、12、24、48及72h行CTP检查,测量各时间点脑挫裂伤中央区、周边区及镜像区脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)及平均通过时间(MTT),比较上述区域各种CTP参数有无差异,并观察各时间点CBF、CBV及MTT的演变规律。
结果:35只动物纳入研究,组织学均见脑挫裂伤表现。1h~72h,中央区 CBF为(19.03±13.51)~(54.57±20.07)ml/100g/min、 CBV为(1.15±0.22)~(2.74±1.18)ml/100g、MTT为(3.01±0.45)~(6.14±2.58)sec,与镜像区均有明显差异;脑挫裂伤周边区CBF为(42.79±31.47)~(106.08±50.95)ml/100g/min、CBV为(4.92±2.74)~(9.46±5.91)ml/100g、MTT为(3.24±0.93)~(3.64±1.24)sec,除1h~12h MTT延长外,其余参数均与镜像区无明显差异。各时间点脑挫裂伤中央区CBF、CBV及MTT值均与周边区差别有统计学意义。
结论:CTP能敏感地发现及监测兔脑挫裂伤后血流灌注异常,检查较简便。脑挫裂伤血流灌注变化有明显的时间规律。脑挫裂伤中央区CTP参数与镜像区有明显差别,且较周边区变化显著。
第三部分外伤后早期CTP对脑挫裂伤评估的初步研究
目的:观察外伤后48h内脑挫裂伤区CT灌注(CTP)脑血流量(CBF)、血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)参数的变化,并确定CTP各参数图对1w后病变面积预测的准确性。
材料与方法:对18例48h内就诊的患者行CT平扫(NCCT)与CTP检查,首次检查1w后复查NCCT,测量下列4个区域的CBF、CBV及MTT:脑挫裂伤内出血区、低密度区、灶周NCCT密度正常及对侧镜像区脑实质。测量首次NCCT、CBF、CBV及MTT图像上病变面积,并与1w复查NCCT同层图像所见比较。
结果:脑挫裂伤内出血区及低密度区CBF(分别为2.42±1.62ml/100g/min及10.58±6.45 ml/100g/min)及CBV(分别为0.62±0.41ml/100g及1.53±0.47 ml/100g)均明显下降,以低密度区参数变化范围最大;挫裂伤内出血及低密度区MTT明显延长(分别为16.10±8.45 sec及9.69±6.31sec)。初诊时NCCT上异常密度区1w后有明显增大,以CBF与CBV图所见的异常灌注面积与1w复查时NCCT吻合度最佳(66.67%与50%)。初诊NCCT与MTT图(分别为77.78%与72.22%)常低估1w后NCCT所见病变面积。
结论:脑挫裂伤血流灌注明显低于正常,以出血区CBF与CBV下降明显,而低密度区CBF变化范围最大。CBF与CBV图可较好地预测1w后病变的面积。
第四部分急性轻度脑挫裂伤扩散张量成像的实验性研究
目的:探讨轻度脑挫裂伤的MR扩散张量成像(DTI)表现与作用。
材料与方法:40只新西兰大白兔数字表法随机抽取30只行自由落体外伤制作脑挫裂伤模型,另10只仅切开局部颅骨。术后1h~72h七个时间点行T2WI与DTI成像,以1h MR图像为基准,测量各时间点脑挫裂伤T2WI高信号区(脑挫裂伤区)及其周边T2WI未见异常信号区域(周边区)的DTI参数。病理学观察脑挫裂伤区与周边区组织学表现。采用t检验比较脑挫裂伤区与镜像区、周边区与镜像区、脑挫裂伤区与周边区DTI各种参数,并观察各区域不同DTI参数的时间变化。
结果:1h时间点脑挫裂伤区T2WI为高信号、周边区无明显异常信号,但DTI各参数图两者均呈异常色阶。22只动物(73.33%)3h后周边区T2WI逐渐增高,T2加权示踪图及指数衰减图异常色阶更明显。各时间点脑挫裂伤区与镜像区、周边区与镜像区各种参数均有明显差异,而脑挫裂伤区与周边区除T2WT外其他参数差异均有显著性,其他参数变化虽以脑挫裂伤区更显著,但与周边区多无明显差别。各时间点脑挫裂伤与周边区DTI参数值除DCavg外12h以后均有轻微下降。病理学上脑挫裂伤区组织坏死、水肿及出血均较周边区明显。对照组病理学及MR检查脑组织未见异常。
结论:DTI能敏感地显示轻度脑挫裂伤及其周边区的损伤性病变,并能以伪彩图方式显示,提示临床上应常规应用DTI评价轻度脑挫裂伤。