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线栓法大脑中动脉梗阻(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型是一个应用非常广泛的大鼠缺血性脑中风模型。但是,该模型的成功率和稳定性往往依赖手术操作者的经验。使用该模型的手术中,激光多普勒技术常用于在某些特定时间点监测脑皮层血流信息,以判断手术是否成功。由于激光多普勒技术一般用于单点监测,无法实现术中实时全局脑血流监测,因此在动物实验中对模型质量的控制非常有限。激光散斑成像技术(Laser speckle imaging,LSI)具有高时间和空间分辨率,可以实时地提供术中二维脑皮层血流信息。本文利用头戴式激光散斑成像装置实时监测线栓法MCAO模型术中的脑皮层血流变化。结果显示,在大脑中动脉梗阻的瞬间,损伤侧的局部脑皮层血流速度会发生快速下降,脑皮层血流下降的程度与术后24小时的大脑梗死体积密切相关。通过头戴式激光散斑成像装置监控脑皮层血流速度较术前下降50%以上的区域,结果进一步证实,其梗塞早期(术后1分钟)血流下降面积与术后24小时的大脑梗死体积的相关性最高。研究表明,线栓的插线深度是影响该MCAO模型成功率和稳定性的主要原因。我们研究了插线深度对脑皮层血流的影响,结果显示,当插线深度从16 mm变为18 mm时,脑皮层血流速度下降50%以上的区域面积从20.9%剧烈增大至69.1%。本文进而将脑皮层血流速度下降50%以上的区域面积作为引导线栓插线深度的指标,使得模型的成功率明显上升,并且将术后24小时的大脑梗死体积的方差由51.87%降为21.12%,这是对线栓法MCAO模型的重大改进。此外,我们还将头戴式激光散斑成像装置应用在大鼠心肺转流术(cardiopulmonary bypass,CPB)和深低温停循环技术(deep hypo-thermic circulatory arrest,DHCA)中,得到了降温阶段、停止体外循环阶段及恢复体外循环和温度阶段的脑皮层血流变化规律,为研究CPB/DHCA手术中涉及的神经损伤提供了有效的病理生理学信息。