大鼠急性硬膜下血肿对脑表面血流影响的激光散斑技术研究
作者单位：蚌埠医学院
学位级别：硕士
导师姓名：王守森
授予年度：2021年
主 题：创伤性脑损伤 急性硬脑膜下血肿 动物模型 大鼠 磁共振成像 激光散斑成像 急性脑膨出
摘 要：第一部分:大鼠急性硬膜下血肿改良模型的构建目的建立一种新的改良大鼠急性硬膜下血肿模型,为脑创伤研究提供合适模型。方法选取成年雄性SD大鼠30只,随机分为两组。传统组基于Miller的模型构建方法,改良组基于改良的针头、注射部位和操作方法。通过比较两组大鼠的生理指标、行为评分、死亡率、磁共振表现和HE染色结果对改良后的模型进行评价。结果两组大鼠的生理指标基本一致。两组大鼠的行为学得分差异无统计学意义。改良组生存率高于传统组。MRI显示改良模型的血肿较厚且集中在注射侧。HE染色提示改良方法对注射部位周围皮层的侵犯少,比传统模型干扰因素更少。改良模型相比于传统模型能更好模拟人类血肿,且模型成功率高,操作简便,可重复性好。结论改良模型是在传统模型的基础上建立的。虽然死亡率与人类存在差异,但改良进后的模型操作简便,模拟人类血肿效果更好,并且改良模型可应用于如血流研究等更多方面研究。第二部分:大鼠急性硬膜下血肿对脑表面血流的影响目的探讨急性硬膜下血肿大鼠的脑表面血流改变。方法选取成年雄性SD大鼠30只,随机分为三组。在顶部打磨7mm×5mm透明骨窗。sham组不注射血肿;0.2m L组注射血肿量0.2m L;0.4m L组注射血肿量0.4m L。使用激光散斑成像系统透过透明骨窗观测血肿对侧半球脑表面上矢状窦、静脉、动脉的血流变化,分别于术前、术后及术后的30min、60min、90min、120min分别计算血流灌注率,并监测颅内压。对比急性硬膜下血肿前后和不同血肿量下的血流变化情况。结果两个实验组术后及术后的30min、60min上矢状窦、静脉、动脉的血液灌注率对比术前及sham组显著下降。两个实验组术后的90min、120min上矢状窦的血液灌注率与术前及sham组相比有显著差异,而静脉、动脉差异无统计学意义。两个实验组术前颅内压与sham组差异无统计学意义,术后的各个时间点的颅内压对比术前及sham组显著升高。两个实验组相互对比,各时间点上矢状窦、静脉、动脉差异无统计学意义。两个实验组相互对比,术前差异无统计学意义,术后的各个时间点的颅内压对比术前及sham组有显著差异。综上,发生急性硬膜下血肿后,大鼠颅内压升高,上矢状窦及血肿对侧脑表面静脉、动脉血流将显著下降一定时间,在血肿形成后的90min时静脉、动脉可代偿恢复,而上矢状窦则无法恢复;对于大鼠,血肿量在0.4m L以下时,血流下降的程度与血肿量的多少并无关系。结论急性硬膜下血肿一方面会造成高颅压,还会造成大脑血液循环障碍,这可能是造成继发性损害的因素。因此,在临床中治疗急性硬膜下血肿时,在术前就应通过影像学等手段关注患者的脑循环情况,以避免术后可能出现的脑循环缺血、脑梗死等并发症。第三部分:大鼠急性脑膨出时脑表面血流的改变及机制目的探讨术中急性脑膨出大鼠的脑表面血流改变的机制及其影响,对脑外伤术中脑膨出的治疗策略提供新的思路。方法选取成年雄性SD大鼠18只,随机分为三组。三组大鼠制作急性硬膜下血肿模型后,在冠状缝后2mm,矢状缝左侧4mm处钻一个2mm的骨孔,将一枚可注水球囊置入硬膜外腔。之后在血肿注入侧半球开一骨窗,骨窗大小10mm×5mm,将颅骨去除,缓慢逐步切开硬脑膜并行血肿清除术。sham组在血肿清除后不做操作;0.05m L组在血肿清除后,将球囊缓慢充水0.05m L,诱导脑组织膨出10分钟后撤去球囊;0.1m L组在血肿清除后,将球囊缓慢充水0.1m L,诱导脑组织膨出,10分钟后撤去球囊。使用激光散斑成像系统透过骨窗观测血肿清除侧半球脑表面静脉、动脉的血流变化,分别于血肿清除后、球囊充水后、球囊充水后10min、球囊撤去后、球囊撤去后10min分别计算血流灌注率。对比脑膨出前后、去除脑膨出因素前后和不同膨出程度下的脑表面血流变化情况。结果两个实验组大鼠在球囊充水后及球囊充水后10min时,静脉、动脉血流显著下降。球囊撤去后及球囊撤去后10min,静脉、动脉的血流与术前相比显著下降,而相比于球囊充水后及球囊充水后10min,静脉、动脉显著上升。球囊充水后颅内压显著升高,高于正常颅内压;球囊撤去后颅内压显著降低,且低于正常颅内压。两实验组相比,血肿清除后静脉、动脉的血流差异无统计学意义。球囊充水后及球囊撤去后各时间点,静脉血流有显著差异,动脉血流差异无统计学意义。清除血肿后,两实验组大鼠颅内压差异均无统计学意义;球囊充水后各时间点,颅内压有显著差异,球囊撤去后各时间点,颅内压无显著差异。综上,当脑组织膨出时,静脉及动脉血流都会显著下降;若脑组织持续膨出,这种循环障碍会持续存在;当及时的清除脑膨出诱因,降低颅内压,这种循环障碍可得到缓解,但短时间内无法恢复到没有膨出的状态。不同程度的脑膨出对于动脉血流的下降并没有太大的差异,但是对于静脉的血流下降有明显的不同。结论脑膨出越严重就会伴随越严重的脑血液循环障碍,且静脉的循环障碍相比于动脉更显著。因此,研究者们需要关注脑血液循环与术中急性脑膨出之间的关系,尤其是静脉循环。脑循环障碍可能与术中急性脑膨出互为因果,这也提示了临床医生,对颅脑损伤的患者在术前就要关注患者的脑循环问题,在术中及后续治疗过程中,更要时刻预防或及时处理脑循环障碍。若术中急性脑膨出仍然发生,应尽快明确原因,去除诱因可尽量地缓解循环障碍,可避免产生更严重的恶性循环。
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