动态增强mri联合弥散加权成像评价脑外伤及高压氧治疗疗效的实验研究

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1、上海交通大学博士学位论文动态增强MRI联合弥散加权成像评价脑外伤及高压氧治疗疗效的实验研究姓名：魏小二申请学位级别：博士专业：影像医学与核医学指导教师：李文彬201204上海交通大学医学院博士学位论文动态增强MRI联合弥散加权成像评价脑外伤及高压氧治疗疗效的实验研究摘要第一章绪论脑外伤(traumaticbraininjury，TBI)的发生率约为0．235％，是年轻人最常见的致残和致死原因之一。TBI后会出现一系列病理生理改变，包括原发性损伤和继发性损伤，这些变化在急性期会导致患者死亡，在恢复期

2、会产生一系列神经功能受损的表现。因此在外伤后对其损伤程度进行客观定量评价、了解外伤后损伤脑组织所发生的动态变化，对于指导治疗、改善预后至关重要。然而目前评价外伤后损伤程度的方法仍存在一定的不足，比如神经功能评分操作比较复杂，易受主观因素的影响，不同程度致伤因素产生的损伤在一定程度上产生交叉，死亡率不能反映每个存活个体的实际损伤程度，此外组织学方法又不能对同一个体进行连续动态研究。而对脑外伤患者的治疗，高压氧(hyperbaricoxygen，HBO)的应用目前还存在一定的争议，主要原因除了缺乏大样

3、本完全随机对照的临床试验外，主要是缺乏对高压氧治疗过程中损伤脑组织所发生变化的动态直观了解。外伤性脑水肿在外伤后较为常见，是脑外伤的一个重要继发性损上海交通大学医学院博士学位论文伤，在外伤后扮有重要的角色。它分为细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿，细胞毒性脑水肿是损伤组织缺血缺氧所致，而血管源性水肿则是由血脑屏障的破坏与开放所引起，因此在外伤后对脑水肿进行动态监测有望对脑外伤在康复过程中所发生的变化做出一个较为客观的评价，此外也能够对高压氧治疗的疗效做出一个客观评价。MRI具有多种成像手段，能够在活体

4、情况下对实验对象进行无创动态研究。动态增强MⅪ(dynamiccontrast-enhancedM刚，DCE—MRI)及跨膜转运系数(贮哪值)测定能够定量检测血脑屏障的通透性，而弥散加权成像(diffusionweightimaging)及表观弥散系数(ADC值)测定能够定量评价细胞毒性脑水肿的程度和范围。本实验研究通过使用MRI来定量监测外伤后脑水肿的程度和范围，探讨外伤后对血脑屏障的定量测定能否客观反映损伤的程度：了解外伤后脑水肿的动态变化过程；评价高压氧治疗的疗效以及其潜在机制；并以此探讨外

5、伤后早期对血脑屏障进行定量测定能否预测高压氧治疗后的预后。我们希望通过本课题研究能够为脑外伤治疗提供更多客观的影像学依据。第二章动态增强M砒评价脑外伤后损伤程度和血脑屏障通透性的实验研究目的：评价动态增强MRI(DCE．MRI)及其定量参数(K仃挪)在反映不同程度脑外伤中的应用价值。材料与方法：采用不同打击力量造成不同程度的脑外伤(打击高度20cm，打击力度309，609，909不等)，在外伤后1天使用DCE—MRI’上海交通大学医学院博士学位论文和T2W对各外伤组和假手术组进行评价，并将获得的定

6、量参数K臼娜值与T2W图像上的病灶体积进行相关分析。此外，各组实验兔在MRI扫描后处死，进行组织学检测，包括普通HE染色、透射电镜检测、免疫组化方法检测MMP．9的表达。结果：重度外伤组和中度外伤组的病灶体积均大于轻度外伤组(P

7、各组的Kt郴值与病灶体积都存在良好的相关性，其中轻度外伤组是r=0．766(P=o．01)，中度外伤组是r=0．731(P=0．04)，重度外伤组是r=0．886(P=0．019)。HE染色表明假手术组无明显异常，轻度外伤组见少量出血及血栓形成，神经元坏死也较少，而重度外伤组则可见到明显的出血、血栓形成，神经元坏死也较明显。透射电镜显示重度外伤组的血脑屏障破坏明显，而轻度外伤组的血脑屏障破坏较轻。免疫组化MMP．9在不同组间表达存在差异，其中在重度外伤组最明显。‘结论：DCE．MRI以及Kt舳值能

8、够准确的反映出外伤后血脑屏障的破坏程度，也能反映脑外伤的损伤程度，在评价脑外伤后血脑屏障的破坏程度及脑组织的损伤程度中具有一定的实用价值。关键词：动态增强MRI，T2WI，血脑屏障，病灶体积，脑外伤，兔置上海交通大学医学院博士学位论文第三章动态增强Mm联合弥散加权成像评价创伤性脑水肿动态演变的实验研究目的：使用动态增强MRI和DWI来了解兔脑外伤后脑水肿的动态演变规律。材料与方法t21只实验兔被随机分为外伤(TBI)组(n=15)和假手术(Sham)组(n-6)，在外伤后的3小时，