急性硬膜外血肿大鼠模型中的脑静脉血流动力学

创伤性脑损伤(TBI)目前是最严重的公共卫生问题之一,年度全球发病率为319/100,000。TBI包括由机械应力和剪切力直接引起的一级损伤,以及诸如创伤后血肿,脑水肿和脑肿胀之类的继发损伤。据报道,在TBI患者的临床管理中,监测颅内压(ICP)和脑血流(CBF)可以帮助降低患者死亡率并改善结果。实际上,脑灌注压力是根据平均动脉压和ICP之间的差异计算的,这间接反映了颅内血液供应。但是,该方法具有某些缺点,例如忽略了脑静脉血液动力学对继发性脑损伤结果/进展的影响和影响。门罗·凯利(Monroe-Kellie)的理论指出,ICP受脑组织,脑脊液和颅内血液的调节,血液中输入和流入脑的平衡对于维持ICP至关重要。因此,受限的脑静脉回流可能会影响继发性损伤并导致TBI患者的疾病进展。

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图1.注射每组大鼠微气球后,磁共振成像(MRI)冠状扫描。(a)假小组;(b)25μl组;(c)50μl组;(d)100μl组。白色箭头表示微气球。比例尺= 3毫米。

在我们的研究中,通过在大鼠的右硬膜外空间中放置可控的微气囊来模拟继发性损伤状况,从而开发了急性硬膜外血肿(AEDH)模型。激光斑点对比度成像(LSCI)系统用于实时观察CBF,而同时监视ICP。通过磁共振成像(MRI)检查了该模型的稳定性。MRI显示在假手术组的压力下没有变形脑组织(图1A)。但是,随着微气球的体积增加,右额叶的变形程度和脑系线的左侧偏差程度逐渐增加(图1B – D)。LSCI系统用于对CBF进行实时和广泛的观察,并同时记录ICP值。结果表明,随着微气囊体积的增加,SSS的血流和直径减少(图2)。考虑到直径的变化,引入了血液灌注率(BPR):BPR = V×π×D2/4(V:血液速度; D:血管直径)。上矢状窦(SSS)BPR的Spearson相关性分析显示,BPR和ICP之间存在明显的负相关性(r = -0.818,p<0.001;图2i)。另外,100μL组的同侧脑静脉血流量显着降低,与其他组相比,差异在统计学上显着(图2J)。futhermore,选择了100μL组来分析随着时间的推移CBF的趋势。数据表明,在微气球注射过程中,脑表面上的静脉血流显着降低,在注射后达到最低值,然后在注射结束后慢慢逐渐恢复30分钟。CBF在注射前和其他观察到的时间序列中存在统计学上的显着差异。

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图2.在不同体积的微气球下,比较脑血流(CBF)的相对变化。(a – d)注射前CBF地图。(a)假小组;(b)25μl组;(c)50μl组和(d)100μl组。(E – H)注射后CBF地图。(e)假小组;(f)25μl组;(g)50μl组和(H)100μL组。直接观察表明,100μl基团具有明显的位移和同侧大脑表面血管的变形,并且同侧侧和上矢状窦(SSS)的血流减少。 The color bar indicates that the blood flow value increased from smaller to larger values. Scale bar = 2 mm. (I) A scatter plot of the Spearson correlation analysis of blood perfusion rate (BPR) and intracranial pressure (ICP) line in SSS. (B) Qualification of ipsilateral relative cerebral surface venous blood flow at 30 min postoperation. *P < 0.05 vs. sham, 25 μL and 50 μL group.

在这项研究中,我们通过在右硬膜外空间中放置微容器,成功地建立了一个可控AEDH的稳定且可再现的模型。基于该模型,初步描述了颅内高血压下脑静脉血流的变化以及脑静脉血流动力学在继发性脑损伤进展中的作用。AEDH之后,局部颅内高血压会导致脑静脉回流限制,这是不可或缺的因素,导致继发性脑损伤加剧。但是,需要进一步的研究来提供理论基础,以监测TBI患者临床管理中的脑静脉血流动力学。

Shuwen Mu,Shousen Wang
公关中国福建医科大学富宗临床医学院神经外科系

出版物

新型大鼠模型中脑静脉血流动力学的基于大区域测量的监督
Wei Wang,Shuwen Mu,Liang Xue,Shengxiang Liang,Zuanfang Li,Shousen Wang
J Neurosci方法。2019年12月1日

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