脑梗死前期脑局部微循环障碍CT灌注成像的实验研究

目的从微循环的角度探讨脑梗死前期CT灌注成像表现及其病理基础,以及星形细胞与脑局部微循环的关系.方法建立大鼠脑局部低灌注模型和脑局部星形细胞水肿模型,在动态CT脑灌注成像检查后处死,分别作灌注CT参数图、红四氮唑(TTC)染色、电子显微镜(简称电镜)和光学显微镜(简称光镜)观察.脑局部低灌注模型作了局部脑血流量(regional cerebral blood flow, rCBF)、局部脑血容量(regional cerebral blood volume, rCBV)、平均通过时间(mean transit time, MTT)和最大峰值时间(time-to-peak, TTP)比值(病侧 / 健侧)测量.结果大鼠脑局部低灌注模型实验组的rCBF和MTT参数图显示病变侧低灌注区,rCBV和TTP参数图未见异常.rCBF、rCBV、MTT和TTP的比值范围分别为:0.39～0.55、0.92～1.00、1.20～1.50和1.00～1.00.电镜见星形细胞水肿,肿胀的星形细胞足板挤压毛细血管使管腔狭窄或闭塞;神经元表现正常或有轻度可逆损伤.假手术组各个参数图、TTC染色、电镜以及光镜未见异常.大鼠脑局部星形细胞水肿模型实验组4只大鼠的rCBF和MTT参数图均见星形细胞水肿所造成的局部低灌注带和局部MTT延长区域,其中3只rCBV参数图显示异常低灌注区,2只TTP参数图显示TTP异常延长区域.rCBF、rCBV、MTT和TTP的比值范围分别为:0.25～0.44、0.70～1.01、1.20～2.00和1.02～1.45.电镜观察到星形细胞水肿,足板不同程度的肿胀,极度肿胀的星形细胞足板挤压毛细血管使管腔狭窄或闭塞;神经元基本正常或仅有核膜凹陷.对照组的CT灌注成像、TTC染色、电镜和光镜均未见异常.结论 rCBF下降到电衰竭阈值和膜衰竭阈值之间时,星形细胞可以作出比神经元更为迅速的反应,即星形细胞水肿.星形细胞足板肿胀使得毛细血管的管腔变窄,造成局部微循环障碍,加重脑局部的缺血缺氧.动态CT脑灌注成像可清楚地显示上述状态下异常血液动力学变化,rCBF与rCBV之间的变化关系可提示脑缺血区微循环障碍的程度.