早期放射性脑损伤动物模型建立、磁共振波谱(H-MRS)分析与病理对照研究

摘要

目的：建立新西兰兔早期放射性脑损伤模型，对该模型进行常规MRI和磁共振波谱(MRS)检查，并与该模型放射性脑损伤发病的各个阶段的病理组织学改变做对比研究，为放射性脑损伤的早期诊断提供依据，并初步研究放射性脑损伤的发病机制。
　　 方法：⑴研究对象：实验用成年新西兰兔27只(雄性18只、雌性9只)。随机分为9组，每组3只，设照射前、照射后1周、2周、3周、4周、5周、6周、8周、10周、12周、14周11个观察点。⑵照射方法与剂量：THE钴60γ射线机，剂量率为102.9cGy/min，源皮距80cm，照射野大小为6cm×6cm，照射深度2.0cm，单次大剂量25Gy照射。实验兔采用俯卧位，射线从颅脑左侧水平照射，颅脑用方形铅块固定。⑶MRI检查方法：应用GE signa HDx1.5T磁共振扫描系统及其配备三英寸表面线圈分别行横断位平扫T2加权成像(T2WI)、T1加权成像(T1WI)及T1WI增强扫描；1H-MRS采用PROBE-SV序列，TR/TE：1300ms/144ms，FOV：10cm×7.5cm，NEX=8.00；体素大小为10mm×10mm。⑷图像分析：常规T2WI、T1WI序列图像由2名高年资的影像医师独立对所有图像进行分析。MRS分析应用GE公司Workstation4.3工作站、Functool4.5.3软件、GE公司提供Saker波谱计算软件，分别测量每只实验兔在3.22ppm处Choline(Cho)峰下面积、3.02ppm处Creatine(Cr)峰下面积、2.02/2.5ppm处N-acetylaspartate(NAA)峰下面积，并观察0.9～1.33ppm处有无lipid(Lip)峰，分别计算Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr比值。⑸病理标本制作与观察：每个观察时间点MRI扫描结束，猝死一组实验兔，分别做HE染色、髓鞘染色、CD31染色。观察每组实验兔病理学改变并与各观察点MRI改变结合分析。⑹统计学处理：统计学分析应用SPSS13.0软件。对于计量资料采用重复测量方差分析。在α=0.10检验水准下，进行球形检验，检查方差齐性。方差齐性不满足时，采用校正自由度的Greenhouse-Geisser检验进行不同时间点间两两比较。统计学结果均为双侧P值＜0.05认为差异有统计学意义。
　　 结果：㈠照射后兔头部出现明显的局部皮肤毛发反应，定位准确，未出现神经功能缺失，进食、体重等无明显障碍，可以长期随诊观察。㈡常规MRI表现：照射后2周，T2WI脑白质内即可见小条状高信号，T1WI呈低信号。随时间延长，至照射后6周，T2WI高信号区最明显、范围最大：然后高信号区范围开始逐渐缩小，在照射后12周基本吸收。㈢MRS：Cho浓度绝对值的变化趋势为先上升后下降；NAA浓度绝对值的变化趋势为先下降再小幅度回升最后明显下降；Cr浓度绝对值的变化趋势为先明显下降再小幅度回升最后再下降。在照射后4周、5周、6周、8周、10周出现正向分布或反向分布的Lip峰。Cho/NAA比值的变化趋势为持续上升，照射前为1.20±0.15，照射后10周为2.22±0.73；Cho/Cr比值的变化趋势为先上升后明显下降，照射前为1.52±0.28，照射后4周为3.10±0.82，照射后10周为2.54±0.57；NAA/Cr比值的变化趋势为先上升后下降，照射前为1.28±0.21，照射后4周为1.91±0.56，照射后10周为1.22±0.36。两两比较：Cho/NAA比值照射前与照射后3周-6周差异均有统计学意义(P＜0.05)；Cho/Cr比值照射前与照射后1周-6周差异均有统计学意义(P＜0.05)；NAA/Cr比值照射前和照射后2周、5周差异有统计学意义，照射后2周和6周差异有统计学意义(P＜0.05)。㈣病理学改变：①血管改变：小血管充血和血管内皮细胞肿胀，血管壁增厚，血管周围间隙扩大，随时间延长，部分血管内可见血栓形成，血管周围见淋巴细胞、单核细胞浸润。②神经胶质细胞改变：神经元肿胀，胞浆水肿，变疏松。星形胶质细胞和小胶质细胞增生，细胞肿胀。③髓鞘染色：照射后5周见脑室周围白质纤维束及胼胝体内小胶质细胞的浸润，并随时间延长，少突胶质细胞逐渐空泡化，逐渐被吞噬形成“格子细胞”。④照射后14周见点状坏死灶形成。⑤血管密度的变化趋势为先下降后上升。照射前为63±6，照射后3周50±11，照射后12周72±18。
　　 结论：⑴新西兰兔单次大剂量25Gy照射，适合建立放射性脑损伤动物模型。⑵MRS可以作为放射性脑损伤的早期枪测手段，各观察指标的变化早于或近似于病理组织学改变：Cho/Cr、NAA/Cr的变化趋势是先上升后下降的，出现“拐点”时在病理学上开始出现脱髓鞘改变。Cho/NAA的变化趋势是持续上升的。⑶Cr浓度的变化趋势是先明显下降后上升再下降的，但是总体呈下降趋势。早期放射性脑损伤时，Lip峰的出现可能在一定程度是脱髓鞘所致。⑷放射性脑损伤病理学改变：①血管内皮细胞肿胀，血管壁增厚，充血，小血栓形成；②神经元肿胀，星形胶质细胞和小胶质细胞增生、肿胀，形成胶质结节；③照射后5周开始出现脱髓鞘改变，形成“格子细胞”，并逐渐加重。④血管密度的变化趋势是先下降后上升。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:中英文词汇对照表

声明

第一章 前言

第二章 材料与方法

第三章 结果

第四章 讨论

第五章 结论

References

附 图

附录：在读期间发表的论著

致 谢