微波辐射致大鼠海马损伤的磁共振影像学特征与其生物效应间关联性的研究

目的 通过对比性研究大鼠在微波辐射后的功能磁共振影像技术(fMRI)获取的海马影像表征参数与空间记忆能力及海马脑区病理结构改变之间的关联性,探讨将fMRI应用于微波辐射脑损伤效应研究的可行性.方法 以30 mW/cm2的微波一次辐射27只Wistar雄性大鼠15 min,对照组24只,于辐射后6h、1d、2d、3d、4d、7d、14 d分别采用Morris水迷宫检测大鼠空间记忆能力改变;光镜和电镜观察海马脑区病理变化;并应用fMRI的扩散加权成像(DWI)、动脉自旋标记(ASL)和磁共振波谱(MRS)等技术动态扫描海马脑区的表观扩散系数(ADC)、血流灌注(CBF)、代谢物质等变化.结果 微波辐射后1～3d大鼠平均逃避潜伏期(AEL)显著延长(P＜0.05或P＜0.01);海马神经元出现变性、凋亡(核染色质凝聚、边集)、坏死;线粒体肿胀空化、血管周间隙增宽.fMRI扫描成像显示,辐射后3～14 d分别海马脑区ADC值升高,血流灌注(CBF)减少,MRS显示海马脑区代谢物质N-乙酰天门冬氨酸与肌酸的比值(NAA/Cr)、谷氨酸类化合物与肌酸的比值(Glx/Cr)显著增加,胆碱化合物与肌酸的比值(Cho/Cr)显著降低,上述海马区病变及行为认知障碍等损伤效应与fMRI显示的特征参数在辐射后1～7d呈现明显的一致性.结论 微波辐射致大鼠海马损伤的fMRI特征与其行为认知障碍、组织结构病变及生物代谢指标变化具有良好的关联性.