BOLD及MRS脑温测量对缺血半暗带的价值：实验研究

一、BOLD评价猴MCAO及再灌注模型脑缺血半暗带 目的建立猴大脑中动脉闭塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）及再灌注模型。应用血氧合水平依赖（blood oxygenation level dependent,BOLD）成像评价缺血半暗带（ischemic penumbra,IP）特征及演变规律,探讨血流动力学改变对BOLD效应的影响。 对象与方法成年猴6只,应用血管内法制备MCAO及再灌注模型。影像检查包括CT灌注（CTP）、MR灌注（PWI）、弥散成像（DWI）、T2WI、T2像及T2*像。应用T2像及T2*像计算R2'像,即BOLD像。测量参数包括局部脑血流量（rCBF）、局部脑血容量（rCBV）、平均通过时间（MTT）、表观弥散系数（ADC）、T2、T2*及R2'值,计算缺血区与健侧比值,得到相对值。扫描时间为动脉闭塞1-1.5h及再灌注后1h、3h、6h、12h、24h及48h。将低灌注组织定义为在闭塞动脉供血区,再灌注前任何一种PWI参数存在灌注异常的脑区。以缺血组织转归为依据,将低灌注组织划分为三个区域:缺血核心、缺血半暗带及低灌注区。缺血核心定义为动脉闭塞期DWI及再灌注24小时T2WI均为高信号的脑区;半暗带为动脉闭塞期DWI高信号,再灌注24小时T2WI为等信号的脑区;低灌注区为动脉闭塞期DWI及再灌注24小时T2WI均为等信号的低灌注组织。应用多元线性回归分析血流动力学改变对BOLD效应的影响。处死动物后,制作5mm厚横断面大体切片,行TTC染色。 结果（1）6只猴中4只模型成功,TTC染色梗死灶体积与再灌注后24小时T2WI缺血灶体积差别不显著。动脉闭塞期DWI病变体积到再灌注24小时于T2WI明显缩小,平均缩小28%。（2）CTP与PWI所测灌注参数绝对值存在差异,而相对值之间差异不显著。（3）动脉闭塞期,缺血核心、缺血半暗带及低灌注区R2'值存在显著差异,负性BOLD效应以低灌注区最显著,缺血半暗带次之,低灌注区不明显。（4）再灌注期,缺血核心、缺血半暗带及低灌注R2'演变过程不一,以缺血核心变化最显著,由轻度负性BOLD迅速变为正性BOLD。而对于缺血半暗带及低灌注区,负性BOLD效应持续存在,且有增强趋势。（5）rCBF及MTT对缺血区R2'分别具有负性及正性影响。 结论（1）在动脉闭塞期,负性BOLD效应可以区分缺血核心、缺血半暗带及低灌注区,判断缺血组织活性。（2）再灌注期,持续存在的负性BOLD效应提示组织存活;负性BOLD效应消失或转化为正性BOLD效应提示组织坏死。（3）rCBF及MTT为影响缺血区BOLD效应的因素。 二、MRS脑温测量评价猴MCAO及再灌注模型缺血半暗带的可行性研究 目的建立修正的脑温（T）-NAA化学位移方程。应用1H MRS评价猴MCAO及再灌注模型不同缺血区及对侧脑组织温度演变规律,分析血流动力学及BOLD对脑温变化的影响。 对象与方法制备MR兼容的恒温控制系统,评价系统精度及稳定性。应用1H MRS对含脑生理液的体模进行检查,得到修正的温度-NAA化学位移方程。应用1H MRS检测正常猴脑及缺血区温度。应用多元线性回归分析血流动力学及BOLD对脑温变化的影响。 结果（1）制备MR兼容的恒温控制系统控温精度高,可重复性好。建立T-NAA化学位移方程:T=37+100(CSNAA-2.039)。（2）正常猴平均脑温37.16℃,双侧半球间无显著差别。（3）动脉闭塞期,缺血区脑温升高并高于对侧半球脑温。缺血灶内存在温度梯度,缺血半暗带脑温最高,高于缺血核心,而以低灌注区最低。（4）再灌注早期,缺血区脑温均有不同程度下降,以核心区下降最明显;再灌注后期,半暗带及低灌注区脑温逐渐恢复正常,而缺血核心温度反而升高。（5）rCBF对脑温有负性影响,MTT及BOLD对脑温有正性影响。 结论（1）1H MRS可无创性测量脑温,可显示猴MCAO模型不同缺血区温度梯度。（2）对于猴MCAO模型,rCBF及MTT为影响缺血区脑温的重要因素;BOLD效应有助于对脑温变化的理解。