多层螺旋CT血管成像对兔基底动脉痉挛模型的动态评价医学论文.doc

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多层螺旋CT血管成像对兔基底动脉痉挛模型的动态评价_医学论文【摘要】目的:探讨多层螺旋CT血管成像（MSCTA）技术显示兔基底动脉的结果，为建立兔脑血管痉挛（CVS）动物模型奠定新的评价方法。方法:取日本大耳白兔25只，分为对照组(5只)和蛛网膜下腔出血（SAH）组（20只），制备模型。按25 mg/kg氯胺酮加复方氯丙嗪针肌注麻醉后，经耳后中央静脉穿刺注射非离子型对比剂（Omnipaque 300 mgI/ml）。使用GE Lightspeed pro（16层）多层面螺旋CT扫描仪进行兔基底动脉扫描，视野（FOV）9.6 cm，图像后处理工作站ADW4.2版本，原始图像三维后处理技术采用容积重建（VR）和最大密度投影（MIP）。结果:25只大耳白家兔行基底动脉MSCTA检查，成功率达100%；根据MIP测得实验兔SHA前基底动脉长径平均17.2 mm，横径平均1.56 mm；VR测得实验兔SHA前基底动脉长径平均17.0 mm，横径平均1.30 mm；本实验同时获得了SHA后兔基底动脉痉挛的动态变化。结论:MSCTA是动态评价活体动物CVS模型的新方法。【关键词】底动脉血管痉挛Abstract:Objective:To explore the result of the multi-slices CT angiography(MSCTA)of the basal artery of rabbit（BA），and to determine the value of MSCTA in rabbit model of cerebral vasospasm(CVS).Methods:Twenty-five Japan albino rabbits were randomly divided into control group(5)and subarachnoid hemorrhage(SAH)group(n=20).After ketamine and compound chlorderazin were intramuscularly injected according to 25 mg/kg.constrast medium of Omnipaque 300 mgI/ml（dosage 2.6 ml/kg/weight）was injected into the postauricular central vein.High pressure syringe were used,injection speed was 0.4 ml/s，scanning retardation time was 15 s.BA of the rabbit underwent MSCTA by GE Lightspeed pro(16)CT scanner，field of vision 9.6 cm,workstation image postprocessing AW4.2 edition,adopt volume restitution（VR）and maximum intensity projection（MIP）.Results：MSCTA of the rabbit BA were completed in 25 experiment rabbits，achievement ratio was 100%.The average length of the rabbit BA was 17.2 mm（MIP）and 17.0 mm(VR).The average transverse diameter of rabbit BA was 1.56 mm(MIP)and 1.30 mm(VR).The arteriospastic series changes of the experiment rabbits BA were obtained in SHA group.Conclusion:MSCTA can satisfactorily demonstrate the BA of rabbit.It is a new means for evaluation of the in vivo animal models of CVS.Key words:rabbit；basal artery；vasospasm，intracranial；imaging，three-dimensional；tomography，X-ray以往评价脑血管痉挛(cerebral vasospasm，CVS)最常用和有效的方法是常规脑血管造影或选择性椎-基底动脉造影技术[1,2]，但对大鼠和兔等小动物进行脑血管造影很困难。我们采用多层螺旋CT血管成像（MSCTA）技术，用于显示大耳白兔基底动脉，并拟由此替代用于制作兔动物模型的椎-基底动脉造影，现报告如下。1材料和方法1.1动物分组及模型制作健康日本大耳白兔（雌雄不限）25只，由温州医学院实验动物中心提供，为同一来源的普通级动物，每只体重2.5～3.2 kg。随机分为蛛网膜下腔出血（SAH）组20只，对照组5只，采用枕大池二次注血法制作CVS模型[3]。SAH组分别在蛛血后1 d、4 d、7 d、11 d进行MS-CTA检查。1.2 MSCTA按25mg/kg氯胺酮加复方氯丙嗪针肌注麻醉。使用GE Lightspeed pro（16层）多层面螺旋CT扫描仪进行扫描，扫描技术参数：层厚1.25 mm，层间距0.5 mm，螺距0.562：1，扫描速度0.8 s/每转，电压120 kV，电流380 mA，视野（FOV）9.6 cm，矩阵512×512。扫描范围包括兔整个头盖部分。用24G套管针穿刺兔耳后中央静脉，见回血后，连接肝素帽并予固定；将兔俯卧于CT机床台上，用8号针头连接肝素帽和高压注射器，定位扫描后，注射非离子型对比剂Omnipaque 300 mgI/ml，剂量按2.6 ml/kg体重，对比剂注射速度0.4 ml/s，延时15 s开始扫描。1.3图像后处理在工作站（ADW4.2版本）采用容积重建（VR）和最大密度投影（MIP）方法，使用伪彩色并适当放大VR图像，以便将基底动脉与颅骨区别。对每只兔的各次MSCTA的基底动脉长径和直径分别采用MIP和VR进行测量（见图1～2），并注意其形态的比较。测量基底动脉上段、中段和下段3处的血管直径，取3点平均值作为基底动脉的直径。以SAH之前的基底动脉直径作为基础值，分别测量SAH 1 d、4 d、7 d、11 d的基底动脉直径为各时间的痉挛值，按照Liszczak标准[4]判断CVS的严重程度，痉挛程度以(基础值-痉挛值)/基础值×100%表示，<10%为正常；10%～20%为轻度痉挛；20%～30%为中度痉挛；30%～80%为重度痉挛。对照组亦据此分别获取相应数据。1.4统计学处理方法用SPSS11.0统计分析软件，多组计量资料比较用单因素方差分析。2结果2.1 MSCTA检查结果全部实验兔均成功获得基底动脉像。以25只实验兔的第1次MSCTA的基底动脉成像为基础，MIP测得实验兔SAH前基底动脉长径14.0～21.0 mm（平均17.2 mm），横径1.3～1.8 mm（平均1.56 mm）；VR测得实验兔SHA前基底动脉长径13.5～20.2 mm（平均17.0 mm），横径0.9～1.7 mm（平均1.3 mm）；SHA组0 d与4 d比较，基底动脉痉挛值<10%的4只，10%～20%4只，20%～30%2只，30%～80%10只；经统计学处理（见表1），SAH后1 d基底动脉直径改变不明显，但4 d、7 d、11 d差异均有显著性（P＜0.01），其中以4 d更为明显（见图3～7），4 d、7 d、11 d时间段之间差异无显著性。有2只SAH实验兔出现再痉挛现象。造影剂对照组5只中，4 d基底动脉痉挛值<10%的4只；10%～20%的1只；没有中或重度痉挛；但1只出现后期基底动脉持续痉挛；此外，造影剂对照组基底动脉痉挛值<10%的4只中，2只在11 d和14 d出现基底动脉管壁粗糙改变。2.2动物行为及神经功能状况实验组大多数兔注血后立即出现眼球水平震颤，呼吸增快，首次注血后兔表现为精神萎靡，自主活动减少，嗜睡，但对正常刺激有反应，摄食和饮水量减少，第2次注血后上述症状又有明显加重。对照组5只兔中有2只出现不同程度的SHA组动物行为及神经功能改变，3只神经功能状况和摄取食物无明显改变。3讨论为了研究脑血管痉挛的发病机制及其药物和基因治疗，国内外建立了许多离体和活体的CVS动物模型，但评价其CVS的方法存在不同程度的缺陷，如采用处死动物后取材病理切片和测量血管直径，在处死动物过程中有可能使动物血管发生变化而直接影响到其准确性，此外实验动物不能重复利用；多普勒超声通过血流速度观察，为间接判断血管痉挛程度，数据稳定性受限制；数字减影血管造影(DSA)虽然一直被认为是金标准，但像兔等实验小动物脑DSA检查较为复杂和困难[5-7]，动物死亡率高，同一动物难以长期反复多次检查，不能在活体上连续动态观察血管痉挛的系列变化。因此，CVS的动物实验研究需要一种更为方便、稳定可靠和可以反复进行的新手段。根据本组25只实验兔MSCTA结果，其基底动脉的检查成功率达100%，MSCTA检查过程没有实验兔死亡，表明该项技术的运用是可靠的，该方法的最大优点是可以在活体上对同一动物的基底动脉进行系列动态观察。本组20只SHA实验兔分别于蛛血后0 d、1 d、4 d、7 d、11 d行MSCTA，按照Liszczak标准[3]，以0 d（SHA前）基底动脉的直径为基础值，将SHA前、后兔基底动脉直径做比较，经统计学处理表明，除了1 d外，其他各时间段与SHA前比较均有统计学意义(P＜0.01），其中以SHA后4 d和7 d更为明显，但4 d、7 d、11 d各时间段之间在本组差异无显著性(P＞0.05)。本组实验采用MIP和VR两种方法测量兔基底动脉，MIP所测得的兔基底动脉的平均直径为1.56 mm（见图2），VR所测得的兔基底动脉的平均直径为1.30 mm（见图1），两者存在着一定的差异，这种差异可能与测量方法的本身有关。MIP是根据密度变化的比率，提取与周围密度对比最大部分构建实体的三维模型投影，系计算机自动提取模型，一般认为失真小、可信度高，是增强血管显示的重要方法。但对于非常细小的血管，如兔基底动脉直径在1 mm左右，受屏幕上的放大影响和血管的边缘虚影效应，所测得管径偏宽。VR方法系给特定的CT值体素赋予相应的颜色、亮度、对比度和透明度，人为改变体素的亮度和对比度，可以在不失真的情况下改变组织与周围的对比度，突出目标的形态，并保留了全部原始的断层数据，使目标三维层次更丰富，形态准确逼真，本组VR测得的兔基底动脉的平均直径为1.30 mm，虽然大于选择性兔椎基底动脉造影[2]所测得的1.1 mm，但比较接近，表明VR所测的数据更贴近真实。为此，笔者认为MSCTA兔基底动脉直径测量应以VR方法为主。【参考文献】[1]Touho H,Karasawa J,Ohnishi H,et al.Selective angiographyof the vertebral artery in the rabbit:technical note[J].SurgNeurol,1996,46(1):84-86.[2]石忠松,黄正松,郭少雷,等.兔选择性椎基底动脉造影技术的实验研究[J].中华实验外科杂志,2004,21(6):766-768.[3]王勇,钟鸣,谭显西,等.兔枕大池二次注血模型脑血管痉挛的检测方法[J].中华实验外科杂志,2007,24(3):375-377.[4]Liszczak TM,Varsos VG,Black PM,et al.Cerebral arterialconstriction after experimental subarachnoid hemorrhage isassociated with blood components with in the arterial wall[J].J Neurosurg,1983,58(1):18-26.[5]叶伟,蒋传路,李永立,等.兔脑基底动脉痉挛的实验研究[J].中华神经外科杂志,2001,17(3):178-180.[6]Wintermark M,Ko NU,Smith WS,et al.Vasospasm aftersubarachnoid:hemorrhage utility of perfusion CT angiographyon diagnosis and management[J].AJNR,2006,27(1):26-34.[7]朱晓黎,丁乙,刘一之,等.兔脑缺血模型的影像学研究[J].中华放射学杂志,1999,33(3):168-170.