CT灌注成像對(duì)急性腦缺血中血流動(dòng)力學(xué)變化及缺血組織存活情況和預(yù)后評(píng)估的實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、第一部分急性腦缺血CT灌注成像各參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)研究 目的:采用急性局灶性腦缺血模型研究CT灌注成像各參數(shù)在腦缺血12小時(shí)內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化。 方法:10只新西蘭大白兔行自體血栓栓塞制成局灶性腦缺血模型。采用GELightspeed16MSCT,在基礎(chǔ)灌注后于栓塞后20分鐘掃描一次,1-6小時(shí)內(nèi)每隔一小時(shí)掃描一次,6-12小時(shí)內(nèi)每隔兩小時(shí)掃描一次。CT灌注軟件可以給出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各參數(shù)圖。在完成缺血12小時(shí)CT灌注掃描后,斷

2、頭取腦,進(jìn)行TTC染色。首先在缺血20分鐘的參數(shù)圖上選擇缺血側(cè)感興趣區(qū)(ROI)和鏡像ROI,再根據(jù)坐標(biāo)值于其他時(shí)間點(diǎn)的參數(shù)圖上選擇相同的ROI。并根據(jù)缺血20分鐘CT灌注各參數(shù)圖和TTC的染色結(jié)果將梗塞側(cè)ROI分為中心梗塞區(qū),半暗帶區(qū)和相對(duì)正常區(qū)三部分。對(duì)各參數(shù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化采用應(yīng)用于多變量重復(fù)測(cè)量的方差分析及球形檢驗(yàn)。 結(jié)果:所有參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化可分為三個(gè)階段:1.缺血后兩小時(shí)內(nèi):CBV和CBF在中心梗塞區(qū)明顯下降,在半暗帶

3、區(qū)CBV正常、輕度上升或輕度下降,CBF明顯下降,在相對(duì)正常區(qū)CBV輕度上升,CBF正常。2.缺血后2-5小時(shí):三個(gè)區(qū)域內(nèi)CBV和CBF在一定水平上輕度波動(dòng)。3.缺血后5-12小時(shí):CBV和CBF在中心梗塞區(qū)和半暗帶區(qū)下降,而在相對(duì)正常區(qū)明顯上升。MTT和TTP的變化相似,梗塞后兩小時(shí)內(nèi)各個(gè)區(qū)域數(shù)值均明顯延長(zhǎng),在2-5小時(shí)內(nèi)輕度波動(dòng),而后在中心梗塞區(qū)明顯延長(zhǎng),在半暗帶區(qū)和相對(duì)正常區(qū)輕度和明顯縮短。缺血20分鐘時(shí),缺血組織發(fā)生不可逆損傷的

4、閾值分別為CBV%:70.39±3.28%,CBF%:43.58±3.53%,MTT%:2.78±0.31或TTP%:1.32±0.47。 結(jié)論:實(shí)驗(yàn)證明CT灌注成像能夠較準(zhǔn)確的顯示腦缺血的部位和范圍,也能在一定程度上反映腦缺血的病理生理改變。CT灌注檢查能夠指導(dǎo)溶栓治療患者的選擇。 第二部分急性腦缺血CT灌注成像不匹配現(xiàn)象與TTC,Bcl-2的病理學(xué)對(duì)照研究 目的:利用急性局灶性腦缺血?jiǎng)游锬P屯ㄟ^(guò)CT灌注圖像

5、與TTC染色,Bcl-2表達(dá)的病理學(xué)對(duì)照研究以驗(yàn)證急性腦缺血CT灌注圖像中通過(guò)CBF和CBV的不匹配來(lái)判斷半暗帶區(qū)的可靠性和準(zhǔn)確性。 方法:實(shí)驗(yàn)組成功制作兔急性局灶性腦缺血模型10只,缺血20分鐘行CT灌注成像,缺血2小時(shí)給予肝素治療(100IU/kg靜脈推注,75IU/kg·h靜脈滴注維持),缺血8小時(shí)行CT平掃除外顱內(nèi)出血,然后斷頭取腦,進(jìn)行TTC染色和Bcl-2免疫組織化學(xué)染色。對(duì)照組3只行假手術(shù),除不打入自體血栓外,其他

6、手術(shù)過(guò)程及術(shù)后處理均同實(shí)驗(yàn)組。將CTP圖像上CBF下降而CBV保持正?;蜉p度上升的區(qū)域判定為半暗帶;TTC染色為白色的區(qū)域與CTP所示原缺血區(qū)域間的差值定義為半暗帶;Bcl-2陽(yáng)性表達(dá)的部分定義為半暗帶區(qū),并分別計(jì)算三種方法判定的半暗帶的面積百分比。兩個(gè)觀測(cè)者分別對(duì)對(duì)應(yīng)的CTP和TTC圖,CTP和Bcl-2圖判定的半暗帶部位進(jìn)行一致性評(píng)分(完全一致:4分;一致性≥75%:3分;50%~75%:2分;25%~50%:1分;<25%:0分)

7、。對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組Bcl-2陽(yáng)性表達(dá)數(shù)進(jìn)行t檢驗(yàn)。對(duì)TTC、CTP和Bcl-2判定的半暗帶的面積百分比進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)和直線回歸分析。 結(jié)果:實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組Bcl-2陽(yáng)性表達(dá)有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)。三種方法對(duì)半暗帶的判定無(wú)論其大小還是部位均有較高的一致性(CTP和TTC染包:P=0.575,R2=0.88,部位一致性評(píng)分:3.35分;CTP和Bcl-2染色:P=0.952,R2=0.82,部位一致性評(píng)分:3.2分)。

8、 結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了急性腦缺血CT灌注圖像中通過(guò)CBF和CBV的不匹配來(lái)判斷半暗帶區(qū)的可靠性和準(zhǔn)確性。 第三部分CT灌注成像對(duì)急性腦缺血兩種半暗帶判定方法的一致性研究 目的:采用急性局灶性腦缺血?jiǎng)游锬P脱芯緾T灌注成像對(duì)急性腦缺血兩種半暗帶判定方法的一致性,并評(píng)價(jià)其臨床應(yīng)用價(jià)值。 方法:成功制作兔急性局灶性腦缺血模型10只,缺血20分鐘行CT灌注成像,缺血2小時(shí)給予肝素治療,缺血8小時(shí)行CT平掃除外顱內(nèi)

9、出血,然后斷頭取腦,進(jìn)行TTC染色。采用兩種方法判定半暗帶,一種是計(jì)算半暗帶閾值以判定半暗帶(閾值法),另一種是將CBF下降而CBV正?;蜉p度上升的區(qū)域判斷為半暗帶(不匹配法)。兩者的差異性檢驗(yàn)采用配對(duì)t檢驗(yàn),計(jì)算一致性系數(shù)Kappa,描繪受試者診斷效能曲線(ROC曲線)并計(jì)算曲線下面積。 結(jié)果:半暗帶閾值(CBF%)為0.22~0.64。在缺血側(cè)200個(gè)ROI中,根據(jù)閾值法有101個(gè)ROI判定為半暗帶,而不匹配法有89個(gè),其中

10、有84個(gè)ROI被兩種方法一致判定為半暗帶。配對(duì)t檢驗(yàn)示兩種方法對(duì)于缺血側(cè)中心梗塞區(qū)、半暗帶區(qū)和相對(duì)正常區(qū)的判定無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.588),一致性系數(shù)Kappa(K)為0.8211。閾值法的ROC曲線下面積較大,其診斷效能稍高于不匹配法。 結(jié)論:急性腦缺血時(shí),CT灌注成像判定半暗帶的兩種方法具有較好的一致性。閾值法診斷效能較高,而不匹配法在臨床上更實(shí)用。 第四部分急性腦缺血腦血流變化與腦組織死亡概率問(wèn)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究

11、 目的:采用logistic回歸來(lái)研究早期腦缺血腦血流變化與腦組織死亡概率之間的關(guān)系,以得出急性腦缺血時(shí)不同時(shí)間點(diǎn)腦組織的死亡概率曲線。 方法:成功制作兔急性局灶性腦缺血模型10只,采用GELightspeed16MSCT,于造模成功后20min,2h,5h和10h各行CT灌注掃描一次。在腦缺血12小時(shí)后,取腦標(biāo)本行TTC染色。在CT灌注圖像上隨機(jī)選擇缺血側(cè)ROI和鏡像ROI,并根據(jù)TTC染色結(jié)果判斷其轉(zhuǎn)歸。采用logis

12、tic回歸模型分析CBV%,CBF%與腦組織死亡概率之間的關(guān)系,并繪出死亡概率曲線。 結(jié)果:缺血腦組織的死亡概率隨CBV%,CBF%的下降而明顯上升,不同時(shí)間點(diǎn)的死亡概率曲線不同,CBF%的概率曲線在缺血20min和2h時(shí)變化不大,缺血20min的CBV%概率曲線高于缺血2h,缺血5h和缺血10h時(shí)CBV%和CBF%概率曲線均明顯上升。缺血20min時(shí)治療與不治療的半暗帶閾值范圍所對(duì)應(yīng)的腦組織死亡概率分別為4%~66%,0~19

13、%。 結(jié)論:采用logistic回歸模型研究了腦缺血早期腦血流變化與腦組織死亡概率之間的關(guān)系,得到了腦缺血不同時(shí)間點(diǎn)的腦組織死亡概率曲線;從概率的角度驗(yàn)證了腦缺血早期診斷與治療的重要性以及半暗帶的可變性;提供了一種新的快速判斷腦缺血程度及估計(jì)預(yù)后的方法。 第五部分急性腦缺血時(shí)缺血對(duì)側(cè)腦組織血流動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)研究 目的:研究急性腦缺血時(shí)缺血對(duì)側(cè)腦組織的血流動(dòng)力學(xué)變化。 方法:采用1:1配對(duì)方法,實(shí)驗(yàn)

14、組6只兔成功制作急性局灶性腦缺血模型,對(duì)照組6只行假手術(shù)。采用GELightspeed16MSCT,在基礎(chǔ)灌注后于栓塞后2分鐘行灌注掃描一次,1-6小時(shí)內(nèi)每隔一小時(shí)掃描一次,6-12小時(shí)內(nèi)每隔兩小時(shí)掃描一次。在完成缺血12小時(shí)CT灌注掃描后,斷頭取腦,進(jìn)行TTC染色和Bcl-2免疫組織化學(xué)染色。CT灌注軟件可以給出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各參數(shù)圖。在基礎(chǔ)掃描的參數(shù)圖上于缺血對(duì)側(cè)灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū)選擇ROI,再在其他時(shí)間點(diǎn)以及對(duì)照組的參數(shù)圖上選擇相同的RO

15、I。對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的免疫組化切片進(jìn)行Bcl-2陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)組兩側(cè)大腦半球與對(duì)照組Bcl-2陽(yáng)性表達(dá)的差異性采用兩個(gè)獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組間的差異、缺血對(duì)側(cè)腦組織灰質(zhì)和白質(zhì)間的差異以及各個(gè)時(shí)間點(diǎn)間的差異性采用多變量重復(fù)測(cè)量的方差分析及球形檢驗(yàn)。 結(jié)果:TTC染色示實(shí)驗(yàn)組缺血側(cè)腦組織出現(xiàn)白色的梗死區(qū),缺血對(duì)側(cè)和對(duì)照組的兩側(cè)大腦半球均未見梗死區(qū)。實(shí)驗(yàn)組缺血側(cè)、缺血對(duì)側(cè)、對(duì)照組的Bcl-2陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞數(shù)分別為25±2

16、個(gè)/HP、13±4個(gè)/HP和1±1個(gè)/HP(mean±SD),兩兩間均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)。實(shí)驗(yàn)組缺血對(duì)側(cè)的CBV,CBF值均低于對(duì)照組。缺血對(duì)側(cè)CBV在缺血2h內(nèi)呈輕度上升趨勢(shì),2h后下降,處于一個(gè)低水平,8h后又輕度上升,CBF在缺血12h內(nèi)呈逐漸下降趨勢(shì)。無(wú)論CBV或CBF實(shí)驗(yàn)組的缺血對(duì)側(cè)與對(duì)照組在腦缺血12h內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化有顯著性差異(P<0.001),缺血對(duì)側(cè)灰白質(zhì)之間的動(dòng)態(tài)變化亦有顯著差異(P<0.001)。

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